内容发布更新时间 : 2024/12/22 15:24:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
5-7 什么是单容过程和多容过程？ 解答：
1）单容：只有一个储蓄容量。 2）多容：有一个以上储蓄容量。
5-8 什么是过程的滞后特性？滞后又哪几种？产生的原因是什么？ 解答：
1）滞后特性：过程对于扰动的响应在时间上的滞后。
2）容量滞后：多容过程对于扰动的响应在时间上的这种延迟被称为容量滞后。
纯滞后：在生产过程中还经常遇到由（物料、能量、信号）传输延迟引起的纯滞后。
5-9 对图5-40所示的液位过程，输入量为Q1，流出量为Q2、Q3，液位h为被控参数，水箱截面为A，并设R2、R3为线性液阻。
（1）列写液位过程的微分方程组； （2）画出液位过程的框图；
（3）求出传递函数H(s)Q1(s)，并写出放大倍数K和时间常数T的表达式。 解答：
?Q1??Q2??Q3?A（1）
d?hdt?h ?Q2?R2?Q3??hR3（2）框图如图： （3）
H(s)R2R3? Q1(s)AR2R3s?R2?R3 16
5-10 以Q1为输入、h2为输出列写图5-10串联双容液位过程的微分方程组，并求出传递函数H2(s)Q1(s)。 解答：
?Q1??Q2?Ad?h11dt?Q??h1??h221）方程组：
R2R2
?QQd?h22??3?Adt?Q?h3?2R32）传递函数： H2(s)R3Q?T2 11(s)T12s?(T1?T2?T12)s?13式中：T1?A1R2,T2?A2R3,T12?A1R3
3）过程框图：
5-12 何为测试法建模？它有什么特点？ 解答：
1）是根据工业过程输入、输出的实测数据进行某种数学处理后得到数学模型。
2）可以在不十分清楚内部机理的情况下，把被研究的对象视为一个黑匣子，完全通过外部测试来描述它的特性。
5-13 应用直接法测定阶跃响应曲线时应注意那些问题？ 解答：P139
（1）合理地选择阶跃输入信号的幅度 （2）试验时被控过程应处于相对稳定的工况 （3）要仔细记录阶跃曲线的起始部分 （4）多次测试，消除非线性
5-14 简述将矩形脉冲响应曲线转换为阶跃响应曲线的方法；矩形脉冲法测定被控过程的阶跃响应曲线的优点是什么？解答：P139～P140 1）
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2）
5-15 实验测得某液位过程的阶跃响应数据如下：
ts0 10 20 40 60 80 100 140 180 250 300 400 500 600 … hcm0 0 0.2 0.8 2.0 3.6 5.4 8.8 11.8 14.4 16.6 18.4 19.2 19.6 … 当阶跃扰动为???20%时： （1）画出液位的阶跃响应曲线；
（2）用一阶惯性环节加滞后近似描述该过程的动态特性，确定K、T、?。 解答： （1） （2）
第6章 思考题与习题6-1 简单控制系统由几个环节组成？ 解答：
测量变送器、调节器、调节阀、被控过程四个环节组成。
6-2 简述控制方案设计的基本要求。 解答：
安全性、稳定性、经济性。
6-3 简单归纳控制系统设计的主要内容。 解答：
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。
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6-4 过程控制系统设计包括哪些步骤？ 解答：P174
（1）熟悉和理解生产对控制系统的技术要求与性能指标 （2）建立被控过程的数学模型 （3）控制方案的确定 （4）控制设备选型 （5）实验（或仿真）验证
6-5 选择被控参数应遵循哪些基本原则？什么是直接参数？什么是间接参数？两者有何关系？ 解答：
1）原则：必须根据工艺要求，深入分析、生产过程，找出对产品的产量和质量、生产安全、经济运行、环境保护、节能降耗等具有决定性作用，能较好反映生产工艺状态及变化的参数作为被控参数。
2）直接参数：能直接反映生产过程中产品产量和质量，又易于测量的参数
3）间接参数：与质量指标有单值对应关系、易于测量的变量，间接反映产品质量、生产过程的实际情况。 4）两者关系：间接参数是直接参数的单值函数。
6-6 选择控制变量时，为什么要分析被控过程的特性？为什么希望控制通道放大系数Ko要大、时间常数To小、纯滞后时间?o越小越好？而干扰通道的放大系数Kf尽可能小、时间常数Tf尽可能大？
解答：
1）控制变量和干扰变量对被控参数的影响都于过程的特性密切相关。
2）控制通道的静态放大系数K0越大，系统的静态偏差越小，表明控制作用越灵敏，克服扰动的能力越强，控制效果越好。
时间常数T0小，被控参数对控制变量的反应灵敏、控制及时，从而获得良好的控制品质。 纯滞后?0的存在会使系统的稳定性降低。?0值越大，对系统的影响越大。
3）扰动通道的静态放大系数Kf越小，表明外部扰动对被控参数的影响越小。时间常数Tf越大，外部干扰f（t）对被控参数y（t）的影响越小，系统的控制品质越好。
6-7 当被控过程存在多个时间常数时，为什么应尽量使时间常数错开？ 解答：P182
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