何道清《儀表與自動化》課后答案

1、1《儀表與自動化》第二版《儀表與自動化》第二版第1章自動控制系統(tǒng)基本概念自動控制系統(tǒng)基本概念13自動控制系統(tǒng)主要由哪些環(huán)節(jié)組成？解自動控制系統(tǒng)主要由檢測變送器、控制器、執(zhí)行器和被控對象等四個環(huán)節(jié)組成。15題15圖為某列管式蒸汽加熱器控制流程圖。試分別說明圖中PI307、TRC303、FRC305所代表的意義。題15圖加熱器控制流程圖加熱器控制流程圖解PI307表示就地安裝的壓力指示儀表，工段號為3，儀表序號為07；TRC303表示集中儀

2、表盤安裝的，具有指示記錄功能的溫度控制儀表；工段號為3，儀表序號為03；FRC305表示集中儀表盤安裝的，具有指示記錄功能的流量控制儀表；工段號為3，儀表序號為05。17在自動控制系統(tǒng)中，測量變送裝置、控制器、執(zhí)行器各起什么作用？解測量變送裝置的功能是測量被控變量的大小并轉(zhuǎn)化為一種特定的、統(tǒng)一的輸出信號（如氣壓信號或電壓、電流信號等）送往控制器；控制器接受測量變送器送來的信號，與工藝上需要保持的被控變量的設定值相比較得出偏差，并按某種運

3、算規(guī)律算出結(jié)果，然后將此結(jié)果用特定信號（氣壓或電流）發(fā)送出去執(zhí)行器即控制閥，它能自動地根據(jù)控制器送來的信號值來改變閥門的開啟度，從而改變操縱變量的大小。18試分別說明什么是被控對象、被控變量、給定值、操縱變量、操縱介質(zhì)？解：解：被控對象（對象）——自動控制系統(tǒng)中，工藝參數(shù)需要控制的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)設備或機器。被控變量——被控對象內(nèi)要求保持設定值的工藝參數(shù)?？叵到y(tǒng)通常用該變量的名稱來稱呼，如溫度控制系統(tǒng)，壓力制系統(tǒng)等。給定值（或設定值或期望

4、值）——人們希望控制系統(tǒng)實現(xiàn)的目標，即被控變量的期望值。它可以是恒定的，也可以是能按程序變化的。3?定值控制系統(tǒng)——給定值恒定的控制系統(tǒng)。?隨動控制系統(tǒng)（自動跟蹤系統(tǒng)）——給定值隨機變化的系統(tǒng)。?程序控制系統(tǒng)——給定值按一定時間程序變化的系統(tǒng)。119某化學反應器工藝規(guī)定操作溫度為(900?10)℃?？紤]安全因素，控制過程中溫度偏離給定值最大不得超過80℃。現(xiàn)設計的溫度定值控制系統(tǒng)，在最大階躍干擾作用下的過渡過程曲線如題119圖所示。試求

5、該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標：最大偏差、超調(diào)量、衰減比、余差、振蕩周期和過渡時間（被控溫度進入新穩(wěn)態(tài)值的?1%（即900?（?1%）=?9℃）的時間），并回答該控制系統(tǒng)能否滿足題中所給的工藝要求？題119圖溫度控制系統(tǒng)過渡過程曲線溫度控制系統(tǒng)過渡過程曲線解最大偏差A=950?900=50（℃）；超調(diào)量B=950?908=42（℃）；由于B?=918?908=10（℃），所以，衰減比n=B:B?=42:10=4.2；余差C=908?900=8

6、℃；振蕩周期T=45?9=36(min)；過渡時間ts=47min。因為A=50℃80℃，C=8℃10℃，所以，該控制系統(tǒng)能滿足題中所給的工藝要求。120題l20(a)圖是蒸汽加熱器的溫度控制原理圖。試畫出該系統(tǒng)的方塊圖，并指出被控對象、被控變量、操縱變量和可能存在的干擾是什么？現(xiàn)因生產(chǎn)需要，要求出口物料溫度從80℃提高到81℃，當儀表給定值階躍變化后，被控變量的變化曲線如題120(b)圖所示。試求該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標：最大偏差、衰