《自動化儀表》習題答案-復制

1、第 1 章（P15）1、基本練習題 、基本練習題（1）簡述過程控制的特點。 ）簡述過程控制的特點。Q：1）系統(tǒng)由被控過程與系列化生產(chǎn)的自動化儀表組成； ）系統(tǒng)由被控過程與系列化生產(chǎn)的自動化儀表組成；2）被控過程復雜多樣，通用控制系 ）被控過程復雜多樣，通用控制系統(tǒng)難以設計； 統(tǒng)難以設計；3）控制方案豐富多彩，控制要求越來越高； ）控制方案豐富多彩，控制要求越來越高；4）控制過程大多屬于慢變過程與參 ）控制過程大多屬于慢變過程與參量控制；

2、 量控制；5）定值控制是過程控制的主要形式。 ）定值控制是過程控制的主要形式。（2）什么是過程控制系統(tǒng)？試用框圖表示其一般組成。 ）什么是過程控制系統(tǒng)？試用框圖表示其一般組成。Q：1）過程控制是生產(chǎn)過程自動化的簡稱。它泛指石油、化工、電力、冶金、輕工、建材、 ）過程控制是生產(chǎn)過程自動化的簡稱。它泛指石油、化工、電力、冶金、輕工、建材、核能等工業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)的或按一定周期程序進行的生產(chǎn)過程自動控制，是自動化技術(shù)的重要組 核能等工業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)

3、的或按一定周期程序進行的生產(chǎn)過程自動控制，是自動化技術(shù)的重要組成部分。過程控制通常是對生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量、液位、成分和物性等工藝參數(shù)進 成部分。過程控制通常是對生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量、液位、成分和物性等工藝參數(shù)進 行控制，使其保持為定值或按一定規(guī)律變化，以確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全，并使生產(chǎn)過程按最 行控制，使其保持為定值或按一定規(guī)律變化，以確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全，并使生產(chǎn)過程按最優(yōu)化目標自動進行。 優(yōu)化目標自動進行。2）組

4、成框圖： ）組成框圖：控制器r(t)執(zhí)行器 對象測量變送裝置y(t)_f(t)e(t) u(t) q(t)z(t)（3）)單元組合式儀表的統(tǒng)一信號是如何規(guī)定的？ 單元組合式儀表的統(tǒng)一信號是如何規(guī)定的？Q：各個單元模塊之間用統(tǒng)一的標準信號進行聯(lián)絡。 ：各個單元模塊之間用統(tǒng)一的標準信號進行聯(lián)絡。1）模擬儀表的信號：氣動 ）模擬儀表的信號：氣動0.02~0.1MPa、電動Ⅲ型： 、電動Ⅲ型：4~20mADC 或 1~5V DC。2）數(shù)字式儀表

5、的信號：無統(tǒng)一標準。 ）數(shù)字式儀表的信號：無統(tǒng)一標準。（4）試將圖 ）試將圖 1-2 加熱爐控制系統(tǒng)流程圖用框圖表示。 加熱爐控制系統(tǒng)流程圖用框圖表示。Q：是串級控制系統(tǒng)。方塊圖： ：是串級控制系統(tǒng)。方塊圖：TC PC給定值閥 管道 加熱爐熱油出 口溫度PT燃油壓力_TT_干擾2 干擾1（5）過程控制系統(tǒng)的單項性能指標有哪些？各自是如何定義的？ ）過程控制系統(tǒng)的單項性能指標有哪些？各自是如何定義的？Q：1）最大偏差、超調(diào)量、衰減比、余差

6、、調(diào)節(jié)時間、峰值時間、振蕩周期和頻率。 ）最大偏差、超調(diào)量、衰減比、余差、調(diào)節(jié)時間、峰值時間、振蕩周期和頻率。2）略 ）略（8）通常過程控制系統(tǒng)可分為哪幾種類型？試舉例說明。 ）通常過程控制系統(tǒng)可分為哪幾種類型？試舉例說明。Q：1）按結(jié)構(gòu)不同，分為反饋控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)、前饋 ）按結(jié)構(gòu)不同，分為反饋控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)、前饋-反饋復合控制系統(tǒng)；按設定值 反饋復合控制系統(tǒng)；按設定值不同，分為定值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)、順序控制系統(tǒng)。

7、 不同，分為定值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)、順序控制系統(tǒng)。2）略 ）略（10）只要是防爆儀表就可以用于有爆炸危險的場所嗎？為什么？ ）只要是防爆儀表就可以用于有爆炸危險的場所嗎？為什么？Q：1）不是這樣。 ）不是這樣。2）比如對安全火花型防爆儀表，還有安全等級方面的考慮等。 ）比如對安全火花型防爆儀表，還有安全等級方面的考慮等。1）計算該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差、衰減比、最大超調(diào)量和過渡過程時間。 ）計算該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差、衰減比、最大超調(diào)量和過渡過程

8、時間。2）說明該系統(tǒng)是否滿足工藝要求。 ）說明該系統(tǒng)是否滿足工藝要求。Q：1）由上圖可得 由上圖可得 y(∞) = 810 810℃，設定值 ℃，設定值 r=800 r=800℃, B1=850 =850?810=40, 810=40,B2=820 =820?810=10 810=10穩(wěn)態(tài)誤差 穩(wěn)態(tài)誤差e(∞) = r ? y(∞) =800 =800℃-810 -810℃= ?10 10℃衰減比： 衰減比： ， 1240 4 :1 1

9、0B n B ? ? ?最大超調(diào)量： 最大超調(diào)量： ( ) ( ) 850 810 100% 100% 4.938% ( ) 810p y t yy ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?過渡過程時間 過渡過程時間ts ：大概在 ：大概在17min 17min 左右 左右2）雖然該系統(tǒng)最大超調(diào)滿足要求，然而在規(guī)定操作溫度為 ）雖然該系統(tǒng)最大超調(diào)滿足要求，然而在規(guī)定操作溫度為800 800℃，而最后趨于穩(wěn)定的值卻為 ℃，而最后趨于穩(wěn)定的值

10、卻為810 810℃，因此不滿足工藝要求。 ℃，因此不滿足工藝要求。（4）圖 ）圖 1-13 所示為一類簡單鍋爐汽包水位控制流程圖，試畫出該控制系統(tǒng)框圖，并說明其被 所示為一類簡單鍋爐汽包水位控制流程圖，試畫出該控制系統(tǒng)框圖，并說明其被控過程、被控參數(shù)、控制參數(shù)和干擾參數(shù)各是什么？ 控過程、被控參數(shù)、控制參數(shù)和干擾參數(shù)各是什么？Q：1）控制系統(tǒng)框圖： 控制系統(tǒng)框圖：被控過程：加熱器 被控過程：加熱器+汽包 汽包被控參數(shù)：汽包水位 被控參