過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用習(xí)題參考答案
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- 過程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用習(xí)題參考答案第一章 控制系統(tǒng)的基本概念
1.什么叫生產(chǎn)過程自動(dòng)化？生產(chǎn)過程自動(dòng)化主要包含了哪些內(nèi)容？
答：利用自動(dòng)化裝置來管理生產(chǎn)過程的方法稱為生產(chǎn)過程自動(dòng)化。主要包含：①自動(dòng)檢測系統(tǒng)②信號聯(lián)鎖系統(tǒng)③自動(dòng)操縱系統(tǒng)④自動(dòng)控制系統(tǒng)。
2.自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由哪幾個(gè)環(huán)節(jié)組成？自動(dòng)控制系統(tǒng)常用的術(shù)語有哪些？
答：一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)主要有兩大部分組成：一部分是起控制作用的全套自動(dòng)控制裝置，包括測量儀表，變送器，控制儀表以及執(zhí)行器等；另一部分是自動(dòng)控制裝置控制下的生產(chǎn)設(shè)備，
即被控對象。
自動(dòng)控制系統(tǒng)常用的術(shù)語有：
被控變量y——被控對象內(nèi)要求保持設(shè)定數(shù)值的工藝參數(shù)，即需要控制的工藝參數(shù)，如鍋爐汽包的水位，反應(yīng)溫度；
給定值（或設(shè)定值）ys——對應(yīng)于生產(chǎn)過程中被控變量的期望值； 測量值ym——由檢測原件得到的被控變量的實(shí)際值；
操縱變量（或控制變量）m——受控于調(diào)節(jié)閥，用以克服干擾影響，具體實(shí)現(xiàn)控制作用的變量稱為操縱變量，是調(diào)節(jié)閥的輸出信號；
干擾f——引起被控變量偏離給定值的，除操縱變量以外的各種因素； 偏差信號（e）——被控變量的實(shí)際值與給定值之差，即e=ym- ys 控制信號u——控制器將偏差按一定規(guī)律計(jì)算得到的量。 3.什么是自動(dòng)控制系統(tǒng)的方框圖？它與工藝流程圖有什么不同？
答：自動(dòng)控制系統(tǒng)的方框圖上是由傳遞方塊、信號線（帶有箭頭的線段）、綜合點(diǎn)、分支點(diǎn)構(gòu)成的表示控制系統(tǒng)組成和作用的圖形。其中每一個(gè)分塊代表系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分，方塊內(nèi)填入表示其自身特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式；方塊間用帶有箭頭的線段表示相互間的關(guān)系及信號的流向。采用方塊圖可直觀地顯示出系統(tǒng)中各組成部分以及它們之間的相互影響和信號的聯(lián)系，以便對系統(tǒng)特性進(jìn)行分析和研究。而工藝流程圖則是以形象的圖形、符號、代號，表示出工藝過程選用的化工設(shè)備、管路、附件和儀表自控等的排列及連接，借以表達(dá)在一個(gè)化工生產(chǎn)中物料和能量的變化過程，即原料→成品全過程中物料和能量發(fā)生的變化及其流向。 4.在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，什么是干擾作用？什么是控制作用？兩者有什么關(guān)系？
答：干擾作用是由干擾因素施加于被控對象并引起被控變量偏離給定值的作用；控制作用是由控制器或執(zhí)行器作用于被控對象，通過改變操縱變量克服干擾作用，使被控變量保持在給定值，兩者的相同之處在于都是施加于被控對象的作用，不同之處在于干擾作用是使被控變量偏離給定值，而控制作用是使被控變量接近給定值。
5.什么是閉環(huán)控制？什么是開環(huán)控制？定值控制系統(tǒng)為什么必須是一個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)？ 答：閉環(huán)控制是指控制器與被控對象之間既有順向控制又有反向聯(lián)系的自動(dòng)控制，即操縱變量通過被控對象去影響被控變量，而被控變量又通過自動(dòng)控制裝置去影響操縱變量，從信號傳遞關(guān)系上看，構(gòu)成了一個(gè)閉合回路。開環(huán)控制是指控制器與被控對象之間只有順向控制而沒有反向聯(lián)系的自動(dòng)控制系統(tǒng)。即操縱變量通過被控對象去影響被控變量，但被控變量并不通過自動(dòng)控制裝置去影響操縱變量，從信號傳遞關(guān)系上看，未構(gòu)成閉合回路。定值控制系統(tǒng)要求給定值恒定不變，控制系統(tǒng)的輸出即被控變量應(yīng)穩(wěn)定在與給定值相對應(yīng)的工藝指標(biāo)上，或在工藝指標(biāo)的上下一定范圍內(nèi)變化，因此需要閉環(huán)控制。另外負(fù)反饋其反饋信號的作用方向與設(shè)定信號相反，是系統(tǒng)穩(wěn)定工作的基本條件，因此定值控制系統(tǒng)必須是一個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)。
6.在圖1-11的換熱器出口溫度控制系統(tǒng)中，工藝要求熱物料出口溫度保持為某一設(shè)定值。 ①試畫出該控制系統(tǒng)的方框圖；
②方框圖中各環(huán)節(jié)的輸入信號和輸出信號是什么？整個(gè)系統(tǒng)的輸入信號和輸出信號又是什么？
③系統(tǒng)在遇到干擾作用（如冷物料流量突然增大）時(shí)，該系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的？
蒸汽
TC
TT
冷物料
熱物料
答
：
如
圖
所
示
為
該
控
制
系
統(tǒng)
的
方
框
圖
。
Ts
干擾作用
溫度控制器
執(zhí)行器
換熱器
T ...
熱門關(guān)鍵詞： 
