過程控制系統(tǒng)簡答題復(fù)習(xí)重點

1、名詞解釋：衰減比答：衰減比n定義為:J2a"衰減比是衡量系統(tǒng)過渡過程穩(wěn)定性的一個動態(tài)指標(biāo)。為保證系統(tǒng)足夠的穩(wěn)定程度，一般取衰減比為4:110:1 。B1,B2為前兩個峰頂與穩(wěn)定值的差值。其中4 : 1常作為評價過程動態(tài)性能指標(biāo)的一個理想指標(biāo)。2、自衡過程答：當(dāng)擾動發(fā)生后，無須外加任何控制作用， 過程能夠自發(fā)地趨于新的平衡狀態(tài)的性質(zhì)稱為 自衡性。稱該類被控過程為自衡過程。3、分布式控制系統(tǒng)答：分布式控制系統(tǒng) DCS又稱為集散控制系統(tǒng)，一種操作顯示集中、控制功能分散、采用分級分層體系結(jié)構(gòu)、局部網(wǎng)絡(luò)通信的計算機(jī)綜合控制系統(tǒng)。DCSW設(shè)計思想是“控制分散、管理集中”4、串級控制系統(tǒng)將兩個控制

2、器串聯(lián)在一起工作、各自完成不同任務(wù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，就稱為串級控制結(jié)構(gòu)。主控制器的輸出作為副控制器的設(shè)定值，再用控制器的輸出去操縱調(diào)節(jié)閥，從而對主被控變量具有更好的控制效果。流量：單位時間內(nèi)流過工藝管道某截面的流體數(shù)量稱為瞬時流量，而把某一段時間內(nèi)流過工藝管道某截面的流體總量稱為累計流量。簡答題：1,簡述串級控制系統(tǒng)的設(shè)計原則。答：（1）副回路的選擇必須包括主要擾動，而且應(yīng)包括盡可能多的擾動；（2）主、副對象的時間常數(shù)應(yīng)匹配；（3）應(yīng)考慮工藝上的合理性和實現(xiàn)的可能性；（4）要注意生產(chǎn)上的經(jīng)濟(jì)性。2 .電氣閥門定位器有哪些作用答：改善閥的靜態(tài)特性改善閥的動態(tài)特性改變閥的流量特性用于分程控制用于閥門的反

3、向動作3 .簡單控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？答：簡單控制系統(tǒng)由一個被控對象，一個檢測元件和變送器，一個調(diào)節(jié)閥和一個調(diào)節(jié)器組成。檢測元件和變送器用于檢測被控變量，并將檢測到的信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號，輸出到控制器?？刂破饔糜趯z測變送器的輸出信號與設(shè)定值進(jìn)行比較，得出偏差，并把偏差信號按一定的控制規(guī)律運算，運算結(jié)果輸出到執(zhí)行器。執(zhí)行器是控制系統(tǒng)回路中的最終元件，直接用于改變操縱量，以克服干擾，達(dá)到控制的目的。4.前饋控制和反饋控制各有什么特點？為什么采用前饋-反饋復(fù)合系統(tǒng)將能較大地改善系統(tǒng)的控制品質(zhì)？答:前饋控制的特點是：根據(jù)干擾工作；及時;精度不高，實施困難；只對某個干擾 有克服作用

4、,反 饋的特點作用依據(jù)是偏差；不及時：精度高，實施方便,對所有干擾都有克服作用,由于兩種控制 方式優(yōu)缺點互補(bǔ)，所以前饋-反饋復(fù)合系統(tǒng)將能較大地改善系統(tǒng)的控制品質(zhì).5、PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)對控制性能各有什么影響？答：（1）比例增益 反映比例作用的強(qiáng)弱，越大，比例作用越強(qiáng)，反之亦然。比例控制克服干擾能力較強(qiáng)、控制及時、過渡時間短，但在過渡過程終了時存在余差；(2)積分時間 反映積分作用的強(qiáng)弱，越小，積分作用越強(qiáng)，反之亦然。積分作用會使系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，但在過渡過程結(jié)束時無余差；(3)微分時間 反映積分作用的強(qiáng)弱，越大，積分作用越強(qiáng)，反之亦然。微分作用能產(chǎn)生超前的控制作用，可以減少超調(diào)，減少調(diào)節(jié)時間；但

5、對噪聲干擾有放大作用。6、與反饋控制系統(tǒng)相比，前饋控制系統(tǒng)有哪些特點？答：(1)反饋控制的本質(zhì)是基于偏差來消除偏差，而前饋控制是基于擾動來消除擾動對被控量的影響；(2)反饋控制是“不及時”的，而前饋控制器可“及時”動作；(3)反饋控制屬閉環(huán)控制，而前饋控制屬開環(huán)控制；(4)反饋控制對閉環(huán)內(nèi)擾動均有校正作用，而前饋控制具有制定性補(bǔ)償?shù)木窒扌裕?5)反饋控制規(guī)律通常有 P、PI、PD PID等，而前饋控制規(guī)律比較復(fù)雜。7、簡述“積分飽和現(xiàn)象”產(chǎn)生的內(nèi)因和外因。答：造成積分飽和現(xiàn)象的內(nèi)因是控制器包含積分控制作用，外因是控制器長期存在偏差。在偏差長期存在的條件下，控制器輸出會不斷增加或減小，直到極限值

6、引起積分飽和。8、什么是過程控制？所謂過程控制是指根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過程的特點，采用測量儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和計算機(jī)等自動化工具，應(yīng)用控制理論，設(shè)計工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動化。9、過程控制的特點1 ,系統(tǒng)由被控過程與系類化生產(chǎn)的自動化儀表組成2,被控過程復(fù)雜多樣，通用控制系統(tǒng)難以設(shè)計3,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量控制5,定值控制是過程控制的主要形式10、測溫儀表的選用原則1,儀表精度等級應(yīng)符合工藝參數(shù)的誤差要求2,選用的儀表應(yīng)能操作方便、運行可靠、經(jīng)濟(jì)、合理，在同一工程中應(yīng)盡量減少一起的品種和規(guī)格3,儀表的量程應(yīng)大于工藝要求的實際測溫范圍，但也不

7、能太大。4,熱電偶是測溫儀表的首選檢測元件，但當(dāng)在低溫測量時還是選用熱電阻元件合適5,對裝有保護(hù)套管的測溫元件，保護(hù)套管的耐壓等級應(yīng)不低于所在管線或設(shè)備的耐壓等級，其材料根據(jù)最高使用溫度及被測戒指的特性確定調(diào)節(jié)器的功能1,偏差顯示2,輸出顯示3,內(nèi)外給定的選擇4,正反作用的選擇5,手動切換操作6,其他功能簡單控制系統(tǒng)控制參數(shù)的確定原則1,選擇結(jié)果應(yīng)使控制通道的靜態(tài)增益K0盡可能大，時間常數(shù)T 0,選擇恰當(dāng)。2,控制通道的純滯后時間 t0應(yīng)盡可能的小，一般 t與T0的比值小于0.3.3,干擾通道的靜態(tài)增益 Kf應(yīng)盡可能的??；時間常數(shù)Tf應(yīng)盡可能的大，其個數(shù)盡可能的多； 擾動進(jìn)入系統(tǒng)的位置應(yīng)盡可能

8、遠(yuǎn)離被控參數(shù)而靠近調(diào)節(jié)閥。4,當(dāng)廣義被控過程有幾個一階慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)而成時，應(yīng)盡可能的設(shè)法使幾個時間常數(shù)中的 最大與最小的比值盡可能的大，一邊盡可能提高系統(tǒng)的可控性。串級控制系統(tǒng)的控制效果1,能迅速客服進(jìn)入副回路的干擾 2,能改善控制通道的動態(tài)特性，提高工作頻率3,能適應(yīng)負(fù)荷和操作條件的劇烈變化串級控制系統(tǒng)的特點1,對進(jìn)入副回路的干擾有很強(qiáng)的一致能力。2,能改善控制通道的動態(tài)特性、提高系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力。3,對非線性情況下的負(fù)荷或操作條件的變化有一定的自適應(yīng)能力。串級控制系統(tǒng)的適用范圍1,容量滯后較大的過程2,純滯后較大的過程3,干擾變化劇烈、幅度大的過程4,參數(shù)互相關(guān)聯(lián)的過程5,非線性過程串級控制系統(tǒng)的副回路的設(shè)計與副參數(shù)選擇原則1,副參數(shù)要物理可測、副對象的時間常數(shù)要小、純滯后時間應(yīng)盡可能短2,副回路應(yīng)盡可能多得包含變化頻繁、幅度大的干擾3,主副被控過程的時間常數(shù)要