2022年过程装备与来控制技术及应用复习资料.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本1. 什么是被控对象的掌握通道？什么是干扰通道？答：对一个被控对象来说,输入量是扰动量和操纵变量,而输出是被控变量；由对象的输入变量至输出变量的信号联系称为通道；操纵变量至被控变量的信号联系称为掌握通道；扰动量至被控变量的信号联系称为扰动通道 2. 被控对象的特性是 由生产工艺过程和工艺设备打算的,在掌握系统的设计中 是无法转变的；3. 被控对象数学描述推导依据的：物料平稳和力学平稳 . 4. 传感器的主要组成部分：组成 . 敏锐元件、转换元件、测量电路与其他帮助部件5. 力平稳式压差变送器主要组成部分：测量部分、

2、放大器和反馈部分；6,. 温度变送器类型：直流毫伏、电阻体温度和热电偶温度变送器 .7试分析四线制变送器与两线制变送器与电源的连接方式并画出示意图；答：电动变送器输出信号与电源的连接方式有两种：供电电源通过两根导线接入,另两根导线与负载电阻 信号；这种连线方式中,同变送器连接的导线共有四线制和两线制, 四线制中,R2相连,输出 010mA DC 4 根,成为四线制,如图（ a）所示；如图 b 中所示, 同变送器连接的导线只有两根,同时传送变送器所需的电源电压和 420mA DC输出电流,称为两线制；8何为基型调剂器？它具有哪些主要特点？答：基型调剂器是一种具有 进行显示的调剂器；PID 运算功

3、能, 并能对被调参数, 给定值及阀门位置特点：采纳了高增益、高阻抗线性集成电路组件,提高万外表的精度,稳固性 和牢靠性,降低了能耗；有软、硬两种手动操作方式, 软手动与自动之间由于有保持状态而使调剂器输 出能够长期保持, 因而在相互切换时具有双向无平稳无抗扰特性,提高了操作性 能；采纳集成电路便于各种功能的扩展；采纳标准信号制,接受15V DC测量信号,输出 420mA DC信号,由于空气受点不是从零点开头的,故简洁识别断电、断线等故障名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本能与运算机联用；9

4、. 什么是自动掌握系统的方框图？它与工艺流程图有什么不同？答：自动掌握系统的方框图上是由传递方块、信号线（带有箭头的线段）、综合点、分支点构成的表示掌握系统组成和作用的图形；其中每一个分块代表系统中的一个组成部分, 方块内填入表示其自身特性的数学表达式；方块间用带有箭头的线段表示相互间的关系及信号的流向；采纳方块图可直观地显示出系统中各组成部分以及它们之间的相互影响和信号的联系,以便对系统特性进行分析和研 究；而工艺流程图就是以形象的图形、符号、代号,表示出工艺过程选用的化工设备、管路、附件和外表自控等的排列及连接,借以表达在一个化工生产中物料和能量的变化过程,即原料成品全过程中物料和能量发生

5、的变化及其流向；10. 在自动掌握系统中,什么是干扰作用？什么是掌握作用？两者有什么关系？答：干扰作用是由干扰因素施加于被控对象并引起被控变量偏离给定值的作用；掌握作用是由掌握器或执行器作用于被控对象,通过转变操纵变量克服干扰作用,使被控变量保持在给定值, 两者的相同之处在于都是施加于被控对象的作用,不同之处在于干扰作用是使被控变量偏离给定值,给定值；而掌握作用是使被控变量接近11. 什么是自动掌握系统的过度过程？在阶跃干扰作用下有哪几种基本形式？其中哪些能满意自动掌握的要求,哪些不能,为什么？答：对于任何一个掌握系统,扰动作用是不行防止的,系统受到扰动作用后,其平稳状态被破坏, 被控变量就要

6、发生波动, 在自动掌握作用下经过一段时间,使被控变量回复到新的稳固状态, 即系统从一个平稳状态进入另一个平稳状态之间的过程称为系统的过度过程；在阶跃干扰作用下,其过度过程曲线有：发散振荡过程 等幅振荡过程 衰减振荡过程 非振荡的单调过程；其中衰减振荡和非振荡的单调过程属于稳固的过渡过程,能满意自动掌握的要求,其它的不能；12. 什么是被控对象的特性？表征被控对象特性的参数有哪些？它们的物理意义是什么？名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本答：所谓被控对象的特性, 是指当被控对象的输入变量发生

7、变化时,其输出变量随时间的变化规律（包括变化的大小,速度）,描述被控对象特性的参数有放大系数 K,时间常数 T 和滞后时间 ；K被控对象重新达到平稳状态时的输出变化量与输入变化量之比；由于放大系数 K 反映的是对象处于稳固状态下的输出和输入之间的关系,所以放大系数是描述对象静态特性的参数；T时间常数是指当对象受到阶跃输入作用后,被控变量假如保持初始速度变化,达到新的稳态值所需的时间；或当对象受到阶跃输入作用后,被控变量达到新的稳态值的 63.2%所需时间；时间常数 T 是反映被控变量变化快慢的参数,因此是对象的动态参数； 滞后时间 是纯滞后 0 时间 和容量滞后 c 的总和；输入变量的变化落后

8、于输入变量变化的时间称为纯滞后时间,纯滞后的产生一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间引起的；容量滞后一般是由于物料或能量的传递需要通过肯定的阻力而引起的；滞后时间 也是反映对象动态特性的重要参数；13. 为什么说放大系数是对象的静态特性,而时间常数和滞后时间是动态特性？答：放大系数 K 表达了被控对象在干扰作用下重新达到平稳状态的性能,是不随时间变化的参数,所以K 是被控对象的静态特性参数；时间常数反映了被控对象受到输入作用后, 输入变量达到新稳态值的快慢, 它打算了整个动态过程的 长短,所以是动态特性参数；滞后时间也是描述对象滞后现象的动态参数；14. 在掌握系统中,对象的放大系数,时

9、间常数,滞后时间对掌握有什么影响？答：对于不同的通道,对象的特性参数（K,T ,）对掌握作用的影响是不同的；对于掌握通道：放大系数 K 大,操纵变量的变化对被控变量的影响就大,即掌握作用对扰动的补偿才能强,余差也小；放大系数K 小,掌握作用的影响不显著,被控变量的变化缓慢；但 K 太大,会使掌握作用对被控变量的影响过强,使系统的稳固性 下降；在相同的掌握作用下,时间常数T 大,就被控变量的变化比较缓慢,此时名师归纳总结 对象比较平稳,简洁进行掌握,但过渡过程时间较大；如时间常数T 小,就被第 3 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立

10、学为先,立学以读书为本控变量变化速度快, 不易掌握； 时间常数太大或太小, 在掌握上都将存在肯定困 难,因此,需依据实际情形适中考虑；滞后时间 的存在,使得掌握作用总是落后于被控变量的变化,造成被 控变量的最大偏差增大,掌握质量下降；因此,应尽量减小滞后时间 ；对于扰动通道：放大系数 K 大对掌握不利,由于当扰动频繁显现且幅度较大时,被控变量的波动就会很大,使得最大偏差增大；而放大系数 变量仍旧不会产生多大影响；k 小,即使扰动较大,对被控时间常数 T 大,扰动作用比较平缓, 被控变量变化较平稳, 对象较易掌握；纯滞后的存在,相当于将扰动推迟 0时间才进入系统,并不影响掌握系统的品质；而容量滞

11、后的存在, 就将使阶跃扰动的影响趋于缓和,被控变量的变化相应也缓和些,因此,对系统是有利的；15. 什么是调剂器的掌握规律？调剂器有哪几种基本掌握规律？答：调剂器的掌握规律是指调剂器的输出信号随输入信号变化的规律或是指掌握器的输出信号 P 与输入偏差信号 e 之间的关系；常用的基本调剂规律有：位式（断续）,比例,积分,微分等,以及它们的组合掌握规律如 PI,PD,PID；16.比例度 是反映比例掌握器的比例掌握作用强弱的参数；比例度越大,表示比例掌握作用越弱；削减比例度,系统的余差越小,最大偏差也越短,系统的稳固程度降低；其过渡过程逐步以衰减振荡走向临界振荡直至发散振荡；17. PID 调剂器

12、是由哪些基本部分组成的？试分析各部分所完成的功能；答：PID 调剂器的基本组成有输入电路,运算电路和输出电路组成；输入电路是检测偏差信号, 信号经滤波电路后输出导PID 运算电路； （输入电路包括偏差检测电路,内给定稳压电源电路, 内外给定切换开关, 正反作用开关及滤波电路等） ；PID 运算电路：依据整定好的参数用以对偏差信号进行比例,微分和积分的运算,是调剂器实现 PID 掌握规律的关键环节；输出电路： 将运算电路的输出信号做最终一次放大,放大器的组后一级,供应调剂器的输出信号；或者作为运算电路之回路中名师归纳总结 18. 运算机掌握系统与常规的模拟掌握系统相比,有哪些相同与不同点？第 4

13、 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本答：相同点：掌握系统的基本结构相同,有关调剂原理和调剂过程相同,即都是 基于“ 检测偏差,订正偏差” 的掌握原理；在系统的对象,执行元件,检测元件 等环节内部的运动规律与模拟掌握系统是相同的；不同之处：在运算机掌握系统中,掌握里对掌握对象的参数,状态信息的检 测和掌握结果的输出在时间上是断续的,对检测信号的分析运算是数字化的,而在模拟掌握系统中就是连续的, 并使用数字掌握掌握里代替了模拟掌握里,并增 加了模数转换元件和数模转换元件,给定值也从数字量形式输入运算机；19. 红

14、红外线气体分析仪的用途： 常用来检测 CO、CO2、NH3、以及CH4、C2H2、C2H4 等气体的浓度,也可以检测锅炉烟气中 CO、CO2的含量；20. 被控对象的自衡特性： 当输入变量发生变化破坏了被控对象的平稳而引起的 输出变量变化时, 在没有人为干预的情形下, 度被控对象自身能重新复原平稳的 特性；21. 临界比例度法定义：先求取在纯比例作用下的闭环系统为等幅振荡过程时的比例 K和振荡周期 Tk,然后依据体会公式运算出相应的天界其参数；22. 临界比例度法参数整定过程：第一将调剂器的积分作用和微分作用全部出去,在春比例的情形下, 按比例度 从大到小的变化规律, 对应于某一 值左小幅度的

15、设定值阶跃干扰, 直到获得等 幅振荡过渡过程曲线, 这时的比例度为临界比例度, 振荡周期即为临界周期可在 过渡过程曲线上求取,最终依据给出的体会公式运算出调剂器各参数的整定值 . 23. 调剂器参数整定的目的是什么？工程上常用的整定方法有哪些？答：当一个掌握系统设计安装完成后,系统各个环节及其被控对象各通道的特点不能转变了,而唯独能转变的就是调剂器的参数,即调剂器的比例度、积分时 间 TI、微分时间 TD；通过转变这三个参数的大小,就可以转变整个系统的性能,获得较好的过渡过程和掌握质量； 调剂器参数整定的目的就是依据己定的掌握系 统求取掌握系质量最好的调剂器参数,工程上常用的整定方法有： 体会

16、试凑法依据被控变量的性质在己知合适的参数（体会参数）范畴内 挑选一组适当的值做为调剂器的参数值,然后直接在运行的系统中,人为地 加上阶跃干扰,通过观看记录外表上的过渡曲线,并以比例度、积分时间、名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本微分时间对过渡曲线的影响为指导,依据某种次序反复试凑比例度、积分时间、微分时间的大小,直到获得中意的过渡过程曲线为止； 临界比例度法第一求取比例作用下的闭环系统为等幅振荡过程时的比例度 和振荡周期 TK,然后依据体会公式运算出相应的调剂器参数 衰减曲线法以在纯比例

17、下获得4：1 衰减振荡曲线为参数整定和依据,方法同临界比例度法,获得4：1 衰减曲线的 TS、 ,然后求解相应的值；24.工业电导仪的用途：分析酸、盐、等电解质浓度,也可以用来分析气体浓度. 25.自动掌握系统的作用是什么？利用一些自动掌握外表及装置,对生产过程中某些重要的工艺变量进行自动调节,使他们在受到外界干扰影响偏离正常工作状态后,定的范畴之内,从而保证生产的正常进行；能够自动地重新复原到规26. 压差式流量计的核心部件 是节流装置, 它包括 ：节流元件、 取压装置以及其前后管段 常用的节流装置 有孔板、喷嘴和文都利管等；27. 电动执行机构依据特性不同可分为：比例式和积分式；28. 时

18、间常数是 反映被控对象受到输入作用后,输出变量达到新稳态值得快慢,他打算了整个动态过程的长短；29. 单回路掌握系统是指 由一个被控对象、 一个检测元件及变送器、 一个调剂器 和一个执行器所构成的闭合系统；30. 相同大小干扰作用下比例度与余差的关系：比力度越大, 放大倍数越小, 由于 u=Kp et ,要获得同样大小的 u变化量所需要的偏差就越大,因此在相同的干扰作用下,系统再次平稳是的余差就越大；反之,比例度越小,系统的余差也随之越小；31. 弹性压力计弹性元件不完全弹性因素包括：弹性滞后和弹性后效；32. 比例度与放大系数的关系： 倒数关系；33. 气动薄膜执行器波纹膜片的受压范畴：20

19、100kPa；34. 自动掌握系统直接产生掌握作用的是：执行器；35. 定值掌握系统肯定是个闭环负反馈系统；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本36. 自动掌握的分类 ：按克服干扰 ：反馈掌握系统前馈掌握系统前馈-反馈掌握系统；按复杂程度 ： 简洁掌握系统复杂掌握系统；按给定值 ：定值掌握系统随动掌握系统程序掌握系统；37. 时域分析法采纳的鼓励信号是：阶跃信号；38. 直接掌握系统代号 ：DDC；39. 调剂器的输出变量是 ：掌握信号；40. 频域分析法鼓励信号 ：正玄信号；41. 测量

20、元件本身的动态误差是：测量之后；42. 电动执行器按性质不同分为：比例式和积分式；43. 压差变送器 ：用来把差压、流量、液位等被测参数转换成统一的标准信号,记 并将此统一信号输送给指示、 记录外表或调剂器等以实现对上述参数的现实、录或调剂；44. 外表的静态特性 ：当输入变量处于稳固状态时外表的输出与输入之间的关系；指标 ：灵敏度线性度迟滞误差漂移重复性45. 放大系数对干扰通道而言越小越好 . 46 对液位对象来说,采纳那种掌握规律比较好：P PI 47. 液体式压力计有哪些主要类型？试分析其误差答：液柱式压力计主要有：U型管压力计,单管压力计和微压力计；以 U型管压力计：误差产生主要有以

21、下几方面：a 读数误差,排除视察； b 温度变化产生液体 变化,产生测量误差,故须修正； c 安装误差：当 U型管安装不直时会产生安装误差； d 毛细现象,修正48.转角阀： 碟阀、凸轮绕曲阀、球阀等49.调剂阀的流量特性 ：被调介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（相对位移）之间的关系,50. 干扰分为 3类：（1）空间感应干扰 ,它以电磁感应形式进入系统的任何部件和线路（ 2）类干扰 是通过对通道的感应,传输结合,地线联系进入通道部分的干扰（ 3）电网的冲击波 通过变压器结合系统进入电源系统而传到各个部分的；51. 单回路掌握系统的主要应用场合有哪些. , 一个检测元件及传感器或变速器,答: 单回路掌握系统通常是指由一个被控对象一个掌握器和一个执行器所构成的单闭环掌握系统, 主要应用于掌握负荷变化较名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 立身以立学为先,立学以读书为本小的被控对象 , 被控对象的动态特性易于掌握工艺对调剂质量的要求不高时 , 可选用单回路掌握系统 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页