热工过程自动调节习题集答案详解.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date热工过程自动调节习题集答案详解1-3 为什么在自动调节系统中经常采用负反馈的形式？ 答案及分析第一章自动调节的基本概念1-1 试列举生产过程或生活中自动调节的例子,并分别说出它们各自的被调量,调节作用量以及可能受到的各种扰动.。 答：汽包锅炉给水自动调节系统 被调量 汽包水位H 调节量 W 扰动 蒸汽量D 锅炉燃烧率 过热蒸汽温度自动控制系统过热蒸汽温度 减温水流量变

2、化扰动：蒸汽流量变化 烟气量变化 再热蒸汽温度自动控制系统 再热蒸汽出口温度 烟气量 扰动：受热面机会 给水温度的变化 燃料改变 过量空气系数的变化 燃烧过程自动控制气压Pt 过剩空气系数a 炉膛负压S1 调节量： 燃烧量B 送风量V 引风量G 扰动：燃烧率负荷（汽轮机调节门开度 汽轮机进气流量） 以电厂锅炉运行中炉膛压力的人工控制为例，被调量是炉膛压力，调节量是引风量，各种扰动包括内扰和扰，如炉膛负荷 送风量等。在锅炉过热蒸汽温度控制系统中，被调量是过热器出口过热蒸汽温度。在锅炉负荷控制系统中，被调量是主蒸汽压力，调节粮食锅炉燃料量，扰动是汽机进汽量。 1-2 实际生产过程中常采用哪几种类型

3、的自动调节系统 答:按给定值信号的特点分类,有:恒值调节系统,程序调节系统和随机调节系统. 按调节系统的结构分类,有:反馈调节系统,前馈调节系统和前馈-反馈的复合调节系统. 按调节系统闭环回路的树木分类：单回路调节系统 多回路调节系统 按调节作用的形式分类：连续调节系统 离散调节系统 按系统特性分类：线性调节系统 非线性调节系统1-3 为什么在自动调节系统中经常采用负反馈的形式 答:自动调节系统采用反馈控制的目的是消除被凋量与绐定值的偏差.所以控制作用的正确方向应该是:被调量高于绐定值时也就是偏差为负时控制作用应向减小方向,当被调量低于给定值时也就是偏差为正时控制作用应向加大方向,因此:控制作

4、用的方向与被调量的变化相反,也就是反馈作用的方向应该是负反馈.负反馈是反馈控制系统能够完成控制任务的必要条件.1-4 前馈调节系统和反馈调节系统有哪些本质上的区别 答:反馈调节系统是依据于偏差进行调节的,由于反馈回路的存在,形成一个闭合的环路,所以也称为闭环调节系统.其特点是:(1)在调节结束时,可以使被调量等于或接近于给定值;(2)当调节系统受到扰动作用时,必须等到被调量出现偏差后才开始调节,所以调节的速度相对比较缓慢.而前馈调节系统是依据于扰动进行调节的,前馈调节系统由于无闭合环路存在,亦称为开环调节系统.其特点是:(1)由于扰动影响被调量的同时,调节器的调节作用已产生,所以调节速度相对比

5、较快;(2)由于没有被调量的反馈,所以调节结束时不能保证被调量等于给定值.1-5 如何用衰减率来判断调节过程的稳态性能 答:衰减率作为稳定性指标比较直观形象,在系统的调节过程曲线上能够很方便地得到它的数值.=1是非周期的调节过程,=0是等幅振荡的调节过程,01是衰减振荡的调节过程, 0,且 K0 故k的取值为。 （2） 将s=s1-1代入闭环特征方程，得 劳斯阵列 s13 1 15s12 11 40k-27s11 s10 40k-27 劳斯阵列第一列系数不变号， 故k的取值为 4、单位反馈调节系统的单位阶跃响应曲线图如下所示，求出该系统的超调量、峰值时间、衰减率、稳态终值、动态偏差、静态偏差、峰值时间。