過(guò)程裝備控制技術(shù)及應(yīng)用習(xí)題參考答案
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- 過(guò)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(guò)程自動(dòng)化？生產(chǎn)過(guò)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(lái)管理生產(chǎn)過(guò)程的方法稱為生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。主要包含：①自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)②信號(hào)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(yǔ)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(cè)量?jī)x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(duì)象。
自動(dòng)控制系統(tǒng)常用的術(shù)語(yǔ)有：
被控變量y——被控對(duì)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(duì)應(yīng)于生產(chǎn)過(guò)程中被控變量的期望值； 測(cè)量值ym——由檢測(cè)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(hào)；
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(hào)（e）——被控變量的實(shí)際值與給定值之差，即e=ym- ys 控制信號(hào)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(hào)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(hào)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(hào)的聯(lián)系，以便對(duì)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(hào)、代號(hào)，表示出工藝過(guò)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(guò)程，即原料→成品全過(guò)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？?jī)烧哂惺裁搓P(guān)系？
答：干擾作用是由干擾因素施加于被控對(duì)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(duì)象，通過(guò)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(duì)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(duì)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(guò)被控對(duì)象去影響被控變量，而被控變量又通過(guò)自動(dòng)控制裝置去影響操縱變量，從信號(hào)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(duì)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(guò)被控對(duì)象去影響被控變量，但被控變量并不通過(guò)自動(dòng)控制裝置去影響操縱變量，從信號(hào)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(duì)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(hào)的作用方向與設(shè)定信號(hào)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(hào)和輸出信號(hào)是什么？整個(gè)系統(tǒng)的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)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： 
