1、习题一、填空及1 .I扰是Ii除掾作知以外，作用于用于并，起检控变量变更的一切因素I2 .被控对望是指阳央刻IFR制的设备、机暑或生产过程，床为对IU3 .被控变hi是指对象内要求保符给定效的工艺变量称为稔知4.工艺变诉通常分为干It变量，间接变量,平三大类;1.1 腌变M：是指泡切圾有堂融送品加翊建刊送上的支J*定制品的员看和JM6 .M接多力是卅和生产过程没有干网关系，并不干IW1.定着产品的敷量和质量.：7 .平安变址是指席利生之嵋出出器送墓捶丕狂在圆蜂墓JB它们典逑生8.给定值是的覆定值彝为泊定值它反映的是工艺过程的详IB要求9 .操作变信是指财崖制装W1.纵，用以便被拄为保触定值的物
2、料量或距10 .儡/偏差=实际值给定用环限制系统通常包括宸J*JtMJRM1.ff!MIM废：12 .定值限制系统是指制蛟量的Ie定值恒定不交13-随动限制系纹，工而给定值不防交更，而且变更是随机的14 .程序限利系统是由给定值不断变更，但，=、“)是的.15 .偏差产生的缘内通常分为由王理史宜实际值M生口工给定值发生了交：计NR差而引起的偏差：个方面.16 .闭环限制系统通常是由检辑元件和支送H:比据机杓调粤；执行四个同部组成的,17 .检测元件和变送器的作用T把检控交，、(I)转化为值/(t),，(I)是降一标准值当比拟机构的作用是与筌偏整C灯整装置的作用;依据礴的大小、正负，依据肯定的规
3、律给出调要作用：二:严国是承受UHHI送来的信号P。)，发出相关的信X三M1.18 .自动限制系统中流涌的是值号工19 .1.C表示的是一液位限制叁：1.是指一液位C是指M1.工IEHJJkU工工E出五加G度立是后港便系俄在受到外作用下，从一个中看状方进入到折的平行状态的叠个过程为限加系筑的过波过程,21 .干扰的志向形式打阶联扰动,斜城扰动J正斯嫩动.脉冲扰动：22 .过波过程的主要形式有*及期tt过程*又叫单,过程,M三W1.蛔醛菩过S发盘著过程：23 .定值限制系统衰减比通常规定在4:1范围内:随动限制系统衰减比泗工双足在.10：I范ffi内：24 .过渡过程的品质指标不毂皿三Mfi1.
4、余差，量大侬朔立1.；过渡时间25 .限制通道是指扰动交直到被控变量之间的佶号联系_.干扰通道,工指做掾作变量到被拄交量之间的信号联系.：26 .描述对象的数学模型通常分为模型.酢MK1.27 .描述对以的反响曲线通常分为有自实力的非周期特性，非自衡非周M性，提本符性.反向将性川种类型.28 .描述时取特性的个参数是指一放大系敷K.时间常数T.滞后时间T:29.K）的含义是;:的变更景与撮作交猫的变更之比：般企R该值r1.;K的含义是,控，的变更:W1.Ik1.般希望该值.小一点；30 .时间常数的含义当时的充电时间：调整通道T“一般座相直：T,做应越大,31 .纯滞后产牛的缘由是由于侑序传
5、h要时同时引起的：容用滞后产生的缘由是32 .双寿6对象可以看成一个单容丝对象和一个纯滞后过程组合：33 .一阶对次是指动态方程是一阶常系数微分方程；34 .肯定误差是指UMM1.XM-:相对误差y是指工三Sfe准表在该点的指示值之比35 .精度不仅和.Ir定俣差有关.也和仪表的竭重范国有关36 .仪我的精度通常用械百分褒叁6来衰示.37 .仪表等级度假越小，表示仪表精吱_：标准表精度一般为_以上.38 .工业生产匕感墨元件通电4篇电Ia.编电M,39 .热电偶温度计由褊电偶.，爱仪表.连换导线三局部组成：40 .热电势e*和两方面因素有关，一是取决于接触处的金HJB的差异.是UE-有关。41
6、 .热电偶温度补偿方法通常包括校正仪表早点法,补僮电桥法：42 .热电偶温度变送器构造通常分为入电桥.放大电摩.反电电略个局部:43.热电偶的分度衣是指IO=Ot焦电偈的冷*度殆I1.1.1.-之卿的对海关系作成一个标准的数据表格：分度号是指触电偈的代号oC上.将E(t,0)44.在高温区通常采纳编电假乍为涎温元件,在中、低温区通常采纳编电阻作为测温元件:45热电阻是由3aiM*ft1.,JftI5三ftMSMft1.上接导比-三局部组成：46 .热电阻温度变送渊构造通牯分为入电桥.放大电路反电路i个局部：47 .显示仪衣乂间二次仪赛：48“XCZ中各字母代表的含义，X-ISfe1.1.CM式
7、理w，ZdI丞位：49 .XCT-中各字母代表的含义，X黑示仪表_，C3H式磁电式一，T_B示说畸_：50 .动序式显示仪表的外接电阻通常规定为15t：外接调整电阻的作用是W,彳、J彳外接电阻通常由1电偈电阻我储,朴健导蟆电限.讣,连接呼级电阻R铜，外接Wt电阻R调四项祖成：51 .根赢血规律通常包括西M（主要指双位展制）.比例WW（P）积分R1.U）,Q分限（D）:52.比例限制规律是探讨一MftMMHfiMetU1.:53,比例度6的定义式3X00%对单元组合仪表,6和k,之间的关系为0（匕*一匕in）=(X)%KP54 .比例度6越人表示比例限制作用t舞6越小衣示比例限制作J1.I1.
8、强55 .一段工业用调整器的比例度在C5*.范雨内：56 .枳分调整规律最大的优点是能膨消退_偏墓_：57 .输入一怆出关系符合P=K/：仪关系式的调整规律称为积分规律：58 .枳分速度k的含义是表示积分IR制作用SW的力效.k越大表示根分作用*Itti刚好：59 .量分时间,的含义是表示微分限M作用am的塞心越大表示微分作Jjft60 .气动执行器分为两局部.分别为执揖啦_、_IMfi啦_：，；：.飞W力向下运功时，3KW积武小汨.叫正袋：62 .当国近立隆动此增大Jh叫反装；63 .限制伸的志向流域特性包括亶线海制胜，5三aIt物线貌0特性,快开特a_：64 .可调比R的定义式为R=。MJ
9、S.国产限制阀可调比R-般为_他：65 .执行器的气开、气关选择的主要依据比平安状蠡：66 .被控变出选择的原小么有依IK工艺央求，确定干脆变量，干It交公检，和崖制有困难,那么选间按支包、依据相律,进一步绢小裱控变的数量范国、依希限制要求，考察各个候选校控交温的灵度、迸En:艺性:67 .干扰通道存在纯滞后时,对被控变尿：没有影响:68 .常用的工程整定方法4输界比例度法、表或曲线法、短险决试法：69 .经验,试法的原那么是HM、AHMff、=、受量正磁_：70 .7限制系统的特点两个枪iH、两个“、-.、两个叁之间是有信号漉格它*接在TB,其中一MMMM出为另f*M:71 .对串级限制系
10、统.副限制器作用方向的选择和何洁限制系筑作用方向一样,主限制器作川方向的选择和整H的气开、气关31式无关:斯开）、一个检OT只俺舞出一个干扰,所以1HIR川只俺克一畀干扰.懂限M是基于不受性原理而工作的，限制刚好、有效、酋饿限制场律不是P11）,而是蝴由“不72.前馈限制系统的特点这是,;限制系境（依据侑号流走向.信号滤在被控对象处交性*理般定的*用.*t（O1C）.电桥中的电阻R、R2、R3是由跖纲丝烧制而成的,电阻伯稳定”Rt由铜丝绕制成的，电阳值的温度的变更而变更，通常将R（和热电粥的冷端连在一起，介顺温度上升，电阻值上升：温度下降，电阻值也下降。9 .什么是“三线制?引入“二战制”的作
11、用是什么？解：“三线制”：从热电阻引出三根导线,其中与热电阻相连的两根导线分别接入桥路的两个相邻桥窗上，第三根导线与枪压电源的负极相连，作用：当环境温度变更时，两根导线电阻同时变更，便可抵消对仪表读数的影响。10 .结合以下图,简要说明电子电位差计的工作过程.说明：R是由钛桐丝绕制而成的滑线电阻，线性度非常好，由稳压电源供电，E乜流I是恒定的，G是检流计，灵敏度很高，E,是被测的未知电势.费量过程：移动触点C,BC上的电压差UM=%=!R*当移动C时,UBC也跟着改变，巧E,H*时，检流计指针不会指向零，只有当,=%时，流过检流计的电流必=0。这时根据触点位置，便可以直接读出E1.值的大小。又
12、UtCM,所以根据电阻RBC直接读出Ubc.I1.结台以卜图简要阐述五位限制的过披过程的将任，初始状态假设：开始h=h0,电磁阀关闭，K打开.当h(I)Vho时，浮子下降，K闭合，激磁绕组通电，因为存在中间区，阀门未立即拉开，液位绯续下降；当h(t)=%时，(线1),K打开，Q1.=Qinit.大于Q,液位上升，当h(t)h0时，超过给定值，浮子推开K,断电，由于中间区的存在，K未立即关上，液位维续上升；直到h(t)=3时，K全关，Q1=O,液位下降。下降到最低点，开始循环。12.为什么说比例限制作用肯定产生余差？说明理由,13 .根本限制规律有哪些？筒要说明5、”、TD对过渡过程的影响.解：
13、根本限制规律通常包括I)位式限制(主要指双便限制)，2)比例限制(P),3)积分限制(I),4)微分限制(D)；6：比例限制推大优点：反映特别快速，能很快地克制扰动,使系统稳定卜T1.短.枳分作用增加.系统振荡加剧,稳定性下降，导致系统的不稳定.Td太大，微分作用强，导致系统振荡：而Td太小或为零，表示微分作用弱或没有，对系统无影响.14 .为什么说等百分比特性又叫对数特性？与线性特性相比它具有什么优点？15 .限制地道、干扰通道存在纯滞后时，试分别分析它对被控变量的影响.解：假如，0=0,操作变显对y的影响如图中A所示：当纯滞后为K)时，曲跳A平移到B位?1.曲旧A和C之间的合成就是曲找D,
14、曲线B和C之间的合成为曲靖E。很明显，E和D相比恶化多了。限制通道的纯滞后应尽量削减，当干扰通道存在纯滞后时.结论是没有影响.如以下阁.曲线C表示没有博后存在,干扰变It对被控变城的影响，当滞后为Tr时，C平移到C位近.但在Tf时间内，由于ya)没有变更，掾作变笊对y也没书影响,所以限制姑果也样，仅仅延迟滞后时间Tf16 .试分析双闭环比frt限制系统和两个简洁限制系统相比有哪些优越性？解：1.)a、扰动作用于副对象和简沽限制系统相比拟，当扰动严蛟时，由于Z2、PI同时变动，使得限制作用特别快速；而当扰动较小时，由于副对象调整通道的滞后时间比整个对象的海后时间要短得多，所以限制也同样特别刚好.
15、结论：干扰作用于副对象时，中级限制系统明显优越于简洁限制系统b、扰动作用于主对象出级现制系统优超I响洁限制系统。c、扰动同时作用于主、副对象2)特征： 1、对进入副回路的扰动具有较快速、较强的克制实力: 2、可以改善对母特性I 3、可以消退要员的手线性的影嘀I 4、可猱两个交猫.17 .如图1所示换热器.由工2分析得知：冷物料流量Q的变更为主要干扰,冷物料出U温度。：为被控变收，蒸汽流JitQ:为操作变质.设全部参数不随时间而变更，试里于不变性厚9U华物Mfi1.成I2冷物4出Qs1.rgQiWMftS：Q2,35rXSmi理设计相应的限制方案，并写出过程及各环节的作用.18.对精细精脩,为克
16、制压力的微小波动对产品质量的影响.可以次行温左限制.试说明理由.解：选取双温差的理由是由压降而引起的温差，不仅出现在旅部，也出现在底部，这种因负荷引起的温差，在作相诚后就相互抵消,双温差限制的实质是-种限制精馋塔进料板旁边的组成分布,使得产品质量合格的方法。它可以保证工艺匕最好的温度分布曲线,来代竹单纯的限制塔的一端温度（或温基）.三、推断题1 .图4所示是原料油加热炉温度限制系统,试问:这是个什么类型的限制系统？画铝它的方块图：i申级限制系统；也就是有气就开没气就关,所以向中选气开确定主、副限制器的正、反作用（应说明过程）：副回路中执行涔操作方式的选择由生产的平安性确定，副限制案的作用方向将
17、依据整个副网路必需构成他反响系统的原那么进展选择，依据副回路负反响的要求，被控对象为止作用方向,所以副谓整器应选反作用方向.假如燃料的压力是常常波动的，上述系统应如何改良（绘出实物图）？试画出它的方块图，并确定主、制限制器的正、反作用（应说明过程）。2 .图5所示是简洁贮梢液位限制系统.为平安起见,尤槽内液体严格制止抽空.试在下面两种状况下，分别确定执行器的气开、气关型式及限制器的正、反作用-以Q,为操纵变录:以Q为操纵变法。解：为平安起见,在自动跟制系统出现故障时,即没有限制信号,限制阀应处于关闭状态.也就是有气就开,没气就关.所以应中选气开.(2)为平安起见,在自动限制系统出现故障时,即没
18、有限制信号,隈制网应处于翻开状态,也就是没气就开，有气就关，所以应中选气关.3 .假定在如下图的反响器温度限制系统中，反响涔内衙维持肯定温度，以利反响迸展，但温度不允许过而，否那么有爆炸危急，试确定执行器的气升、气关型式和限制器的正、反作用。4 .试确定以下图所示两个系统中执行潺的正、反作用及限制推的正、反作用.（八）为一加热器出口物料温度限制系统，要求物料温度不能过育,否那么简洁分解:(b)为一冷却器出口物料温度限制系统，要求物料温度不能太低，否加么简洁结晶。四、计算题1 .图2所示是一反响器温度限制系统示意图，工艺要求反响器没度须要限制，通过冷却水流员的变更可以到达淑度限制的目的.试画出该
19、系统的方块图,并指出被控对象、被控变盘、操纵变属和可能的干扰？现因生产因素的变更,要求反响温度从开场的120P提高到122.当给定值作阶跋变更后，被控变疑的变更曲雄如下图，试求该系统的过渡过程的解：被控时象:被控变用:操作变fit:冷却水淹量：可能干扰：冷却水温度变更和物料流量变更：最大偏差=1228-120.0=2.8*C余差C=121.2-120.0=1.2,C衰战比第一个波峰=1.228-1.21.2=1.6*C其次个波峰5=121.6-121.2=0.4CB1.67fr-042 .为刈Iit某反响器的对双特性,在某瞬间突然将参与反响的反响物的流敏从1.th增加到1.5th,这时反响器出
20、口温度的阶跃变更曲城如图3所示。假设该对象为二阶对象（可以看成由一个一阶对象和纯滞后对象组成）,试写出描述该对象的微分方程（反响物的流量为输入量,反响器出口甜度为输出fit）.并解出反响物的流责作单位阶状变更时反响器出11温度变更显的函数友达式.92903 .现用一支锲馅一铜镶热电偶测某换热密内的温度，其冷端温度为30匕，显示仪表的机械零点在OC时，这时指示值为400C,那么认为换热器内的温度为13QC对不对？为什么？正确值为多少度？解：不对.因为此时冷端温度为30C,而仪表的指示保（400匕）是在仪农的机械室位在QC时的（ft,所以此时仪表指示值不是换热器的实际温度。查表可得：E（4（X）,
21、28.94：VW.此时电势即为E（,30）,即E(f30)=(400.0)=28.94hV(f.O)=E(ZJ11)+E(zo.O)=(/.30)+(30.0)=28.943+1.801=30.744，V查表得r=422C4 .用K热电偶温度计测某设备温度,测得的热电分为20mV,冷端（室温）为25匕，求设备的温度？假如改为E热电偶来测温，在一样的条件下，E热电偶5得的热电势为多少？解：当热电势为2（加W时.此时冷端甜度为25C,即=2()mV荏表可得：E(ro,0)=(25.0)=ImVm.,E(r,O)=E(r.t1.,)+E(ro.O)ra/j：=20+1=21JV由此电势.查表可
22、得，=509rC.及设备温度为509C.假设改H1.E热电偶来测温,此时冷端温度仍为25C.查表可得:(ro,O)=(25.O)=1.5OwV设备温度为5O9C,查表可得：EaO)=(509,0)=37.7”IV因为E(t,ru)=E(.0)-E(ro.0)=37.7-1.50=36.2,W即E热电的测得的热点是为36.2mV.5、测谓系统如下图，热电偶为K但错用与E配套的显示仪表，当仪衣指示为160匕时,清计算实际温度I,为多少度？(室温为25C)解：对E热电偶.查表可得：(cr)=E(I6O,O)=IO.5w,V对K热电例，造表可得rE(1.1.,O)=E(25,O)=1.OnV故(/.0)=E(Zj0)+(/.0)=10.5+1=11.5ntV直表可知：t=2SXC
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