内容发布更新时间 : 2024/12/27 17:45:36星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

答：控制器参数整定的任务是：根据已定的控制方案，来确定控制器的最佳参数值(包括比例度?积分时间T1微分时间TD)，以便使系统能获得好的控制质量。

控制器参数的工程整定法主要有临界比例度法、衰减曲线法和经验凑试法等。 6、什么是调节器的控制规律？基本控制规律有哪几种？各有什么特点？ 答：调节器的输出信号随着它的输入偏差信号变化的规律叫控制规律。

基本控制规律有：①双位控制：输出不是最大，就是最小，只有两个位置。 ②比例控制：控制作用及时，有余差。 ③积分控制：具有消除余差的作用。 ④微分控制：具有超前调节的作用。 7.串级系统有什么特点？

⑴对进入副回路的干扰有很强的克服能力；

⑵改善了被控过程的动态特性，提高了系统的工作频率；对进入主回路的干扰控制效果也有改善； ⑶对负荷或操作条件的变化有一定自适应能力。 8.过程控制系统有什么特点？ 过程控制的特点：

⑴控制对象——被控过程复杂、控制要求多样 ⑵控制方案丰富多彩

⑶控制过程大多数属于慢过程与参数控制 ⑷定值控制是过程控制的主要形式

⑸过程控制系统由规范化的、系列化的检测与控制仪表或自动化装置组成 9. 自动调节阀按照工作所用能源形式可分为哪几种，各有什么特点？

电动调节阀：电源配备方便，信号传输快、损失小，可远距离传输；但推力较小。 气动调节阀：结构简单，可靠，维护方便，防火防爆；但气源配备不方便。 液动调节阀：用液压传递动力，推力最大；但安装、维护麻烦，使用不多。 10.气动调节阀主要由哪两部分组成？各起什么作用？ 答：气动调节阀由执行机构和控制机构（阀）两部分组成。

执行机构是推动装置，它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。 控制机构是阀门，它将阀杆的位移转换为流通面积的大小。 11.什么叫气动调节阀的气开式与气关式？起选择的原则是什么？ 答：气动调节阀在气压信号中断后阀门会复位。

无压力信号时阀全开，随着信号增大，阀门逐渐关小的称为气关式。 反之，无压力信号时阀全闭，随着信号增大，阀门逐渐开大称的为气开式

阀门气开气关式的选择原则：

当控制信号中断时，阀门的复位位置能使工艺设备处于安全状态 12. 简单控制系统由哪几部分组成？

答：简单过程控制系统的结构与组成：指由一个测量变送器、一个控制器、一个执行器（控制阀）和一个对象（四个基本环节）所构成的单闭环控制系统。

13.试分析比例、积分、微分控制规律各自的特点，积分和微分为什么不单独使用？ 1）比例控制及时、反应灵敏，偏差越大，控制力越强；但结果存在余差。 2）积分控制可以达到无余差；但动作缓慢，控制不及时，不单独使用。

3）微分控制能起到超前调节作用；但输入偏差不变时，控制作用消失，不单独使用 14.简单归纳控制系统设计的主要内容。 1）控制系统方案设计； 2）工程设计； 3）工程安装和仪表调校； 4）调节器参数整定。

14.什么是衰减曲线法？有何特点？ 解答：衰减曲线法是在纯比例运行下通过使系统产生衰减振荡，得到衰减比例度δS 和衰减周期 TS（或上升时间 T 升），然后根据经验总结出来的关系求出控制器各参数值。 这种方法比较简便，整定质量高，整定过程安全可靠，应用广泛，但对于干扰频繁，记录曲线不规则的系统难于应用。

四、计算题（30分，共3小题）

1．某换热器的温度控制系统，给定值为200 ℃。在阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图所示。试求最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和过渡过程时间（±2%）。

解：最大偏差：

A = 230-200 = 30℃；

余差： C= 205-200 = 5℃；

衰减比： n = y1: y3 =（230-205）:（210-205）＝ 25:5 = 5:1 振荡周期：T=20-5=15min 过渡时间：t=22min

2．某化学反应器工艺规定的操作温度为（900±10）℃，考虑安全因素，要求控制过程中温度偏

离设定值不得超过80℃。现设计的定值温度控制系统，在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如下图，试求最大动态偏差、衰减比、振荡周期，过渡过程时间（±2%）该系统能否满足工艺要求？

解：最大动态偏差：A?950?900?50℃ 衰减比：n?y1950?90842???4.2 y3918?90810振荡周期：T?45?5?40min 余差： C?908?900?8℃ 过渡过程时间：47min

因为最大动态偏差50℃小于要求的80℃，所以该系统能满足工艺要求。

3．某发酵过程工艺规定的操作温度为（40±2）℃，考虑发酵效果，要求控制过程中温度偏离给定值最大不得超过6℃。现设计的定值温度控制系统，在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如下图，试求最大偏差、衰减比、余差、过渡时间（±2%！）和振荡周期，该系统能否满足工艺要求？

解：

最大动态偏差：A?45?40?5℃ 余差： C?41?40?1℃ 衰减比：n?y145?414???4：1 y342?411过渡过程时间：23min

振荡周期：T?18?5?13min

因为最大动态偏差5℃小于要求的6℃，所以系统能满足工艺要求。 4.某一标尺为0~1000℃的温度计，出厂前校验数据如下： 标准表读数/℃ 被校验表读数/℃ 0 0 200 201 400 402 600 604 800 806 1000 1001 求：该表⑴最大绝对误差；⑵仪表的精度；⑶如果工艺要求允许最大误差为±5℃，该表是否能用？

解：

标准表读数/℃ 被校验表读数/℃ 绝对误差 满度相对误差 0 0 0 200 201 +1 +0.1% 400 402 +2 +0.2% 600 604 +4 +0.4% 800 806 +6 +0.6% 1000 1001 +1 +0.1% ⑴最大绝对误差：+6℃ ⑵仪表的精度：1级

⑶如果工艺要求允许最大误差为±5℃，该表?max?a?SFS1?1000??10℃，不能用 1001005．如果某反应器最大压力为1.0MPa，允许的最大绝对误差为0．01MPa，现用一台测量范围为0~1．6MPa、精度为1级的压力表进行测量，问：能否符合工艺要求？若用一台测量范围为0~1．0MPa、精度为1级的压力表进行测量，问：能否符合要求？

解：

测量范围为0~1．6MPa、精度为1级的压力表的允许的最大绝对误差为：

?max?a?SFS1?1.6??0.016MPa，大于0．01MPa，不能符合工艺要求 100100测量范围为0~1．0MPa、精度为1级的压力表的允许的最大绝对误差为：

?max?a?SFS1?1.0??0.01 MPa，等于0．01MPa，从允许的最大绝对误差角度，能符合工100100艺要求，但量程不符合！

6．如果某反应器最大压力为0．8MPa，允许的最大绝对误差为0．01MPa，现用一台测量范围为0~1．6MPa、精度为1级的压力表进行测量，问：能否符合工艺要求？若用一台测量范围为0~1．0MPa、精度为1级的压力表进行测量，问：能否符合要求？

解：

测量范围为0~1．6MPa、精度为1级的压力表的允许的最大绝对误差为：

?max?a?SFS1?1.6??0.016MPa，大于0．01MPa，不能符合工艺要求 100100测量范围为0~1．0MPa、精度为1级的压力表的允许的最大绝对误差为：

?max?a?SFS1?1.0??0.01 MPa，等于0．01MPa，从允许的最大绝对误差角度，能符合工100100艺要求，量程也符合！

7．某温度控制系统，控制温度为800℃，要求绝对误差不超过±7℃，现选择一台测量范围为0~1200℃、精度等级为1.0级的仪表，问：是否合适？如果不合适，应如何选择？

解：

测量范围为0~1200℃、精度等级为1。0级的仪表，其最大误差：

?max?a?SFS1?1200??12℃，12℃大于7℃，不合适 100100应选择测量范围为0~1200℃、精度等级为0。5级的仪表

?max?a?SFS0.5?1200??6℃，6℃小于7℃，合适 1001008.用差压变送器测量某储罐的液体，差压变送器安装位置如图；导出变送器所测出的差压值?p与液位高度H之间的关系。变送器零点要不要迁移？如果迁移，迁移量？

解： ⑴

p??p0??1gH??1gh1；p??p0??2gh2；

?p?p??p???1gH?g（?1h1??2h2）

H?0时，?p?g（?1h1??2h2）?0！需要零点迁移