过程控制复习

复习提纲:

1. 过程控制系统的组成环节?

2. 过程控制系统的分类(按给定信号分)? 3. 过程控制系统的特点?

4. 衡量控制系统的质量从哪三个方面?'

5. 控制装置对被控变量控制的信号传输过程?

6. 被控对象的控制通道和干扰通道特性参数对控制质量的影响。 7. 干扰作用点位置对控制质量有什么影响?

8. P、|I、D规律的特点，适用场合以及对系统质量的影响？ 9. PI、PD、PID特性的规律，调节特点？ 10. 变送器的作用？控制阀的作用？

11. 什么是调节阀的流量特性，有哪几种？流量系数是指什么？

12. 能结合换热器、加热炉、和液位等对象画出简单调节系统和串级调节系统的方块图，指出被控对象、控制对象、给定值、被控参数、控制参数以及干扰参数是什么？会选调节阀的气开气关,会选调节器的正反作用,会分析调节过程。

13. 离心泵的控制方案有几种？控制阀能否安装在入口管线？为什么？ 14. 往复泵出口流量控制方案中，控制阀能否安装在出口管线？为什么？ 15. 什么叫压缩机的喘振现象，常见的防喘振方案有哪两种？

16. P62第2、4题

17. 比较前馈和反馈控制的优缺点？前馈——反馈的复合结构特点是什么？ 18. 试阐述串级控制系统的结构特点，并归纳串级控制的优点。

19. 均匀控制的目标是什么？试比较均匀控制系统和常规过程控制系统的异同

点。

20. 什么叫分程控制？有几种结构形式？ 21. 常见的比值控制方案。

22. 当前主流的工业控制总线有哪些？其中，PROFIBUS 总线的特点有哪些？试

画出本课程使用的实验实训系统的总线构架。

23. 图中的液面调节回路，按工艺要求故障情况下送出的气体中不许带有液体或

不允许抽干液体两种情况下：选取调节阀气开、气关型式和调节器的正、反作用，再简单说明这一调节回路的工作过程。

21．什么是假液位现象？如何克服？ 22．某一加热器它的主要作用是对工艺介质加热，要求此介质出口温度恒定。 a.选择被控变量和控制变量，组成调节回路，并画出方块图。 b.决定调节阀的气开、气关型式和调节器的正反作用。

c.当被加热的流体为热敏介质时，应选择怎样的调节方案为好？

23、参数整定的凑试发和衰减曲线法？

一、单回路控制系统

1. 画出图示系统的方框图：

TTFF11. 一个单比例简单控制系统，增加积分作用后，对系统质量有什么影响？为了保持同样的衰减比，比例度δ要增加，为什么？

18. 一个过程控制系统的对象有较大的容量滞后，而另一系统由于测量点位置造成纯滞后。若对两个系统均采用微分控制，试问效果如何？

19. 某一温度控制系统，采用4:1衰减曲线法进行整定，测得系统的衰减比例度

δs=25%，衰减振荡周期Ts=10min，当控制器采用P和PI控制作用时，试求其整定参数值。

21. 某一个过程控制系统，利用临界比例度法进行控制器的参数整定。当比例度为12%时，系统出现等幅振荡，其临界振荡周期为180s，试求采用PID控制器时的整定参数值。

1一个简单控制系统由那几部分组成？各有什么作用？

2举例说明一个简单控制系统，指出在该控制系统中的被控制系统的被控变量、操纵变量和扰动变量。

3常见的过程动态特性的类型有哪几种？可用什么传递函数来近似描述他们的动态特性？

9增大过程的增益对控制系统的控制品质指标有什么影响？过程的时间常数是否越小越好？为什么？

13增大积分时间对控制系统的控制品质有什么影响？增大微分时间对控制系统的控制品质有什么影响？

14什么是积分饱和现象？举例说明如何防止积分饱和。

15纯比例控制时，比例度与临界比例度之间有什么近似关系？

6.1说明一下名词术语的含义：被动对象、被控变量、操纵变量、扰动（干扰）量、设定（给定）值、偏差。

答：被控对象——自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。

被控变量——被控对象内要求保持设定数值的工艺参数。

操纵变量——受控制器操作的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定

值的物料或能量。

扰动量——除操作变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。 设定值——被控变量的预定值。

偏差——被控变量的设定值与实际值之差。

6.3下列控制系统中，哪些是开环控制，哪些是闭环控制？ A．定制控制 B．随动控制 C．前馈控制 D．程序控制 答：C——开环控制；

A、B、D——闭环控制。

（程序控制的设定值也是变化的，但它是一个已知的时间函数，即设定值按一定的时间程序变化。）

6.6在石油化工生产过程中，常常利用液态丙烯汽化吸收裂解气体的热量，使裂解气体的温度下降到规定数值上。图6-3是一个简化的丙烯冷却器温度控制系统。被冷却的物料是乙烯裂解气，其温度要求控制在（15±1.5）℃。如果温度太高，冷却后的气体会包含过多的水分，对生产造成有害影响；如果温度太低，乙烯裂解气会产生结晶析出，杜塞管道。

图6-3

（１）指出系统中被控对象、被控变量和操作变量各是什么？ （２）试画出该控制系统的组成方块图。 答：（１）被控对象为丙烯冷却器；被控变量为乙烯裂解气的出口温度；操作变量为气态丙烯的流量。

（３）该系统的方块图如图6-4所示。

图6-4

6.7图6-5所示是以反应温度控制系统示意图。Ａ、Ｂ两种物料进入反映，通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度保持不变。图中ＴＴ表示温度变送器，ＴＣ便是温度控制器。试画出该温度控制系统的方块图，并指出该控制系统中的被控对象、被控变量、操作变量及可能影响被控变量变化的扰动各是什么？

图6-5

答：反应器温度控制系统中被控对象为反应器；被控变量为反应器内温度；操作变量为冷却水流量；干扰为Ａ、Ｂ物料的流量、温度、浓度、冷却水的温度、压力及搅拌器的转速。

反应器的温度控制系统的方块图如图6-6所示。

图6-6

6.8乙炔发生器是利用电石和水来产生乙炔气装置。为了降低电石消耗量，提高乙炔的收率，确保生产安全，设计了如图6-7所示温度控制系统。工艺要求发生器温度控制在（８０±１）℃。试画出该温度控制系统的方块图，并指出图中的被控对被控变量、操作变量及可能存在的扰动。

图6-7

答：乙炔发生器温度控制系统方块图如图6-8所示（图中T、TO分别为乙炔发生

器温度及其设定值）。

图6-8

被控对象：乙炔发生器；

被控变量：乙炔发生器内温度； 操纵变量：冷水流量；