过程控制系统与仪表复习提纲ppt课件.ppt

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1、复习提纲第一章概述1掌握过程控制系统的组成掌握过程控制系统的组成(四个环节，控制器，四个环节，控制器，执行器，被控对象和测量变送环节）及系统方框执行器，被控对象和测量变送环节）及系统方框图中各信号的含义，如果采用图中各信号的含义，如果采用DDZ-III性仪表或性仪表或QDZ仪表应该能知道信号范围仪表应该能知道信号范围第一章2掌握掌握评价过程控制系统过渡过程性能好坏的品评价过程控制系统过渡过程性能好坏的品质指标，质指标，最大偏差，衰减比，余差，过渡时间最大偏差，衰减比，余差，过渡时间各是各是怎样定义的怎样定义的.如何判断一个系统是否满足工艺要求？如何判断一个系统是否满足工艺要求？（作业（作业1-

2、8,1-10及讲义例题）及讲义例题）3掌握过程控制的特点及分类系统特点掌握过程控制的特点及分类系统特点定值控制，随动控制，程序控制是按给定值特点分定值控制，随动控制，程序控制是按给定值特点分类，各类系统有什么特点？类，各类系统有什么特点？反馈，前馈，反馈反馈，前馈，反馈前馈复合控制是按结构分，反前馈复合控制是按结构分，反馈按偏差调节，闭环；前馈按扰动调节，开环。馈按偏差调节，闭环；前馈按扰动调节，开环。定值控制，随动控制从结构上是反馈控制，按偏差定值控制，随动控制从结构上是反馈控制，按偏差进行控制，属于闭环控制。进行控制，属于闭环控制。如果按被控变量来分则分为温度控制系统，液位控如果按被控变量

3、来分则分为温度控制系统，液位控制系统，压力控制系统，流量控制系统，成分控制制系统，压力控制系统，流量控制系统，成分控制系统等，这些一般是定值控制。系统等，这些一般是定值控制。第二章 检测仪表1：掌握检测仪表的基本技术指标：掌握检测仪表的基本技术指标：最大误差，基最大误差，基本误差，最大允许基本误差，精度，灵敏度和分本误差，最大允许基本误差，精度，灵敏度和分辨率，变差（回差），响应时间等的定义辨率，变差（回差），响应时间等的定义，尤其，尤其是精度等级和仪表量程的选用，参考上课例题和是精度等级和仪表量程的选用，参考上课例题和作业题，难点在用表与选表的区别作业题，难点在用表与选表的区别必须注意的问题

4、：必须注意的问题：1）仪表的绝对误差在测量范围内的各点上是不相）仪表的绝对误差在测量范围内的各点上是不相同的。因此同的。因此,常说的常说的“绝对误差绝对误差”指的是绝对误差指的是绝对误差中的最大值中的最大值max。我们所说的基本误差指的是。我们所说的基本误差指的是最大允许误差。最大允许误差。2）仪表的测量范围上限值与下限值之差）仪表的测量范围上限值与下限值之差,称为该称为该仪表的量程仪表的量程第二章 检测仪表3）仪表精度等级值越小，精确度越高仪表精度等级值越小，精确度越高，就意味着，就意味着仪表既精密、又准确，即随机误差和系统误差都小。仪表既精密、又准确，即随机误差和系统误差都小。精度等级确定

5、后，仪表的允许误差也就随之确定了。精度等级确定后，仪表的允许误差也就随之确定了。仪表的允许误差在数值上等于仪表的允许误差在数值上等于“精度精度%”。4）根据仪表校验数据来确定仪表精度等级和根据根据仪表校验数据来确定仪表精度等级和根据工艺要求来选择仪表精度等级，情况是不一样的工艺要求来选择仪表精度等级，情况是不一样的。根据仪表校验数据来确定仪表精度等级时，仪表的根据仪表校验数据来确定仪表精度等级时，仪表的允许误差应该大于（至少等于）仪表校验所得的相允许误差应该大于（至少等于）仪表校验所得的相对百分误差。根据工艺要求来选择仪表精度等级时，对百分误差。根据工艺要求来选择仪表精度等级时，仪表的允许误差

6、应该小于（至多等于）工艺上所允仪表的允许误差应该小于（至多等于）工艺上所允许的最大相对百分误差。许的最大相对百分误差。第二章 检测仪表（续）5）关于变差关于变差：在相同的条件下，用同一仪：在相同的条件下，用同一仪表对某一工艺参数进行正反行程的测量，表对某一工艺参数进行正反行程的测量，相同的被测量值得到的正反行程测量值的相同的被测量值得到的正反行程测量值的最大差值最大差值仪表的变差不能超出仪表的允许误差，否仪表的变差不能超出仪表的允许误差，否则为超差仪表，应及时检修。则为超差仪表，应及时检修。作业作业2-2(1) 变差变差1.2%；（；（2）基本误差）基本误差0.6%；（；（3）由于变差由于变差

7、1.2%1.0%，因此不符合，因此不符合1级精级精度。度。2掌握热电偶掌握热电偶(热电效应）、热电阻测（热热电效应）、热电阻测（热阻效应）温原理及使用注意事项阻效应）温原理及使用注意事项( (热电偶冷热电偶冷端温度补偿问题，使用补偿导线是不是就端温度补偿问题，使用补偿导线是不是就进行了冷端补偿？分度表的概念；热电阻进行了冷端补偿？分度表的概念；热电阻三线制接线问题，为何采用三线制？三线制接线问题，为何采用三线制？）热电偶温度变送器的量程单元随选用的热热电偶温度变送器的量程单元随选用的热电偶而变电偶而变3、掌握压力测量的原理，重点掌握弹性压、掌握压力测量的原理，重点掌握弹性压力计（常用弹性元件）

8、，电容压力计，力计（常用弹性元件），电容压力计，掌掌握压力仪表的选用原则握压力仪表的选用原则，参考上课例题和，参考上课例题和相关作业题相关作业题3、掌握差压式流量计、转子流量计，电磁流、掌握差压式流量计、转子流量计，电磁流量计等的量计等的工作原理和使用场合工作原理和使用场合必须注意的是：必须注意的是：1）差压式流量计的构成：）差压式流量计的构成： 差压计和节流装置，差压计和节流装置，节流装置的构成：节流元件和取压装置节流装置的构成：节流元件和取压装置节流元件的作用：使管道中流体差生局部收缩，节流元件的作用：使管道中流体差生局部收缩，从而导致节流元件两端差生差压。从而导致节流元件两端差生差压。常

9、用节流件：孔板，喷嘴，文丘里管常用节流件：孔板，喷嘴，文丘里管2）差压式流量计和转子流量计均为节流式流）差压式流量计和转子流量计均为节流式流量计，注意二者的差别，量计，注意二者的差别，差压式流量计是变差差压式流量计是变差压，恒节流面积；而转子流量计是恒差压，变压，恒节流面积；而转子流量计是恒差压，变节流面积。节流面积。3）电磁流量计对于油和气无法测量。）电磁流量计对于油和气无法测量。4、掌握物位测量的主要方法和原理，重点差、掌握物位测量的主要方法和原理，重点差压式，掌握压式，掌握零点迁移零点迁移的概念，如作业的概念，如作业2-255、掌握成分检测的主要方法及常用仪表的工、掌握成分检测的主要方法

10、及常用仪表的工作原理，重点作原理，重点红外线气体分析仪红外线气体分析仪（根据气体对（根据气体对红外线的选择吸收特性制造），红外线的选择吸收特性制造），氧化锆氧量计氧化锆氧量计（测烟气中氧的含量，注意对温度，参比侧氧（测烟气中氧的含量，注意对温度，参比侧氧含量的要求）。含量的要求）。注意注意1、成分测量仪表存在参比成分测量仪表存在参比的概念。因此对参的概念。因此对参比物有要求比物有要求2、每种仪表均有其使用限制每种仪表均有其使用限制，如红外气体分，如红外气体分析洗不能用于测析洗不能用于测H2等，氧化锆氧量计必须使等，氧化锆氧量计必须使在高温环境下使用等。在高温环境下使用等。用差压变送器测某开口容

11、器的液位，其最用差压变送器测某开口容器的液位，其最低液位和最高液位分别为低液位和最高液位分别为h1=1m和和h2=3m（如图所示）。若被测介质的密度（如图所示）。若被测介质的密度 =980kg/ ,求：求：（1）变送器量程是多少？）变送器量程是多少？（2）变送器零点是否需要迁移？正迁移还）变送器零点是否需要迁移？正迁移还是负迁移？迁移量是是负迁移？迁移量是6、掌握、掌握DDZ-III型型变送器的标准信号范围变送器的标准信号范围（4-20mA），掌握，掌握仪表信号和所测物理量仪表信号和所测物理量的对应关系的对应关系。变送器的作用；变送器的作用；DDZ_III型变送器的作用型变送器的作用线性关系与

12、非线性关系：线性关系与非线性关系：1、热电势与被测温度之间是非线性，但经、热电势与被测温度之间是非线性，但经过温度变送器后，温度与变送器电流输出过温度变送器后，温度与变送器电流输出之间为线性关系，参见作业之间为线性关系，参见作业2-11，2、差压式流量计：差压与流量信号之间是、差压式流量计：差压与流量信号之间是非线性关系，但差压与差压变送器的输出非线性关系，但差压与差压变送器的输出之间是线性关系之间是线性关系例：某测量范围为例：某测量范围为060Kpa的的DDZ-III型差压变型差压变送器，与标准孔板节流装置组成差压式流量计，送器，与标准孔板节流装置组成差压式流量计，若已知被测体积流量为若已知

13、被测体积流量为16m3/h时，在节流装置时，在节流装置前后实际测得压差为前后实际测得压差为35Kpa, 则当变送器的输出信则当变送器的输出信号为号为12mA时，对应的压差为多大（线性关系）时，对应的压差为多大（线性关系）（60-0）/（20-4）*（12-4）=30Kpa此时所对应的被测流量为多大（非线性关系）此时所对应的被测流量为多大（非线性关系）流量与压差的关系流量与压差的关系PQ303516Q有一台电动差压变送器，仪表量程25000Pa，对应的最大流量为50t/h，工艺要求40t/h时报警。问：（1）不带开方器时，报警值设定在多少？（2）带开方器时，报警值设定在多少？第三章 控制仪表1、

14、掌握基本控制规律及特点，、掌握基本控制规律及特点，掌握比例度的概念掌握比例度的概念和计算（和计算（ddz-III型仪表中比例度与放大系数的关型仪表中比例度与放大系数的关系），掌握比例度，积分时间，微分时间对过渡系），掌握比例度，积分时间，微分时间对过渡过程的影响过程的影响参考上课例题，和作业题掌握基本的概念，基本参考上课例题，和作业题掌握基本的概念，基本控制规律公式，控制规律公式，2、了解模拟调节器的组成及特点，、了解模拟调节器的组成及特点，熟悉熟悉DDZ_III型调节器的输入输出信号范围，现场传输的信号型调节器的输入输出信号范围，现场传输的信号和控制室用的信号及范围。和控制室用的信号及范围。

15、熟悉其工作状态熟悉其工作状态:软手软手动，硬手动，自动；掌握软手动、硬手动的区别动，硬手动，自动；掌握软手动、硬手动的区别（当控制器处于“硬手动”状态时，控制器的输出与手操电压成比例，即输出值与硬手动操作杆的位置一一对应。将控制器切换到“软手动”状态，输出可按快或慢两种速度线性地增加或减小，以对工艺过程进行手动控制。），掌握无扰切换，掌握无扰切换的概念（手自动切换期间，控制器输出不变）的概念（手自动切换期间，控制器输出不变）能够将能够将PID控制规律与控制规律与DDZ-III调节器输出联系上调节器输出联系上，如作业题如作业题3-6实际控制器有正、反作用两种形式，注意实际控制器有正、反作用两种形

16、式，注意着两种情况下控制器输入输出的关系着两种情况下控制器输入输出的关系调节器正、反作用形式的概念：调节器正、反作用形式的概念：一般的正一般的正反作用根据测量值定义，若测量不变，给反作用根据测量值定义，若测量不变，给定变化，同样会导致调节器输出变化定变化，同样会导致调节器输出变化，注，注意这种情况下如何根据调节器的输入输出意这种情况下如何根据调节器的输入输出信号判断其正反作用信号判断其正反作用比如测量值不变，给定值增大，相当于给比如测量值不变，给定值增大，相当于给定值不变，测量值变小的情况，对于正作定值不变，测量值变小的情况，对于正作用调节器，输出会增小，而对于反作用调用调节器，输出会增小，而

17、对于反作用调节器输出会变大节器输出会变大一台型温度比例控制器，测温范围为一台型温度比例控制器，测温范围为2001200，当温度给定值由，当温度给定值由800变动到变动到850时，其输出由时，其输出由12mA变化到变化到16mA。试求该。试求该控制器的比例度及放大系数。该控制器是正作用控制器的比例度及放大系数。该控制器是正作用还是反作用控制器，为什么？还是反作用控制器，为什么？由于是单元组合式仪表，输入到温度控制器的信由于是单元组合式仪表，输入到温度控制器的信号是由温度变送器来的号是由温度变送器来的4-20mA信号，与输出信信号，与输出信号一样，都是统一的标准信号，所以温度控制器号一样，都是统一

18、的标准信号，所以温度控制器的放大系数与其比例度成倒数关系，故有的放大系数与其比例度成倒数关系，故有该控制器当给定信号增加时，其输出信号也是增加的。由于给定信号与测量信号在进行比较时，是相减的运算，控制器的输入信号（偏差）等于测量信号减去给定信号 ，所以当给定信号增加时， 控制器的偏差信号是减小的，而这时输出信号反而增加，故该控制器属于反作用式控制器。某某DDZ-III调节器处于调节器处于反作用反作用状态，当比例带状态，当比例带 =100%，Ti=2min,Td=0时，在时，在t=1min时加入时加入一幅值为一幅值为1mA的阶跃信号，如左图所示。的阶跃信号，如左图所示。如调节器的起始工作点为如调

19、节器的起始工作点为8mA,试画出调节器的输试画出调节器的输出波形图。出波形图。（考查（考查PI调节器的控制规律）调节器的控制规律） 3 3掌握数字掌握数字PIDPID算法，改进数字算法的特点，算法，改进数字算法的特点，如为了防止如为了防止给定阶跃突变引起的调节器输出跳变，即微分冲击引入了给定阶跃突变引起的调节器输出跳变，即微分冲击引入了微分先行微分先行PIDPID算法算法IPI-DIPI-D；为解决给定值变化时比例和微分；为解决给定值变化时比例和微分引起的冲击，引入引起的冲击，引入I-PDI-PD算法算法某台PID控制器偏差为1mA时，输出表达式为 （t单位为分钟）。试问：（1）这是什么控制规

20、律？（2）求出控制器各个控制参数。（3）画出其开环输出特性图。解：(1) PD控制规律。控制规律。(2) 由题意得：由题意得：28tue 解之得：KC=2，KD=5，TD=5。开环输出特性曲线开环输出特性曲线因为因为 KCA=2，KCKDA=10 曲线如右图所示曲线如右图所示2(1)81CCDDDK AK A KKT O u(t) t 2 10 第四章 执行仪表与安全栅1、掌握气动调节阀的结构掌握气动调节阀的结构、（执行机构、（执行机构+调节机调节机构）构）2、正确理解并掌握、正确理解并掌握流量特性（阀门两端差压不变流量特性（阀门两端差压不变时流过阀门的相对流量与相对开度之间的关系）时流过阀门

21、的相对流量与相对开度之间的关系）的概念，工作流量特性（与理想流量特性的差别：的概念，工作流量特性（与理想流量特性的差别：阀门两端差压变化）的概念，可调比（或可调范阀门两端差压变化）的概念，可调比（或可调范围）的概念围）的概念，阻力比的概念，阻力比的概念注意最小可调节流量与泄漏流量的区别注意最小可调节流量与泄漏流量的区别。为什么对数流量特性比直线流量特性更适合各类为什么对数流量特性比直线流量特性更适合各类过程控制系统？过程控制系统？直线流量特性阀：直线流量特性阀：单位位移变化所引起的流单位位移变化所引起的流量变化是常数；量变化是常数；当阀门在小开度时，调节作当阀门在小开度时，调节作用太强，灵敏度

22、高，不容易控制；而在阀门用太强，灵敏度高，不容易控制；而在阀门大开度时，调节作用太弱，调节缓慢，不及大开度时，调节作用太弱，调节缓慢，不及时。时。 对数流量特性阀：调节阀的放大系数是变化对数流量特性阀：调节阀的放大系数是变化的，它随相对流量的增大而增大；与直线阀的，它随相对流量的增大而增大；与直线阀相比相比在同样的行程变化下，负荷小时，等百在同样的行程变化下，负荷小时，等百分比调节阀流量变化小，调节平稳缓和；负分比调节阀流量变化小，调节平稳缓和；负荷大时，流量变化大，调节灵敏有效。荷大时，流量变化大，调节灵敏有效。 3、掌握调节阀的选用原则掌握调节阀的选用原则，如口径如何选？，如口径如何选？流

23、量特性如何选？流量特性如何选？气开气关的概念和选用气开气关的概念和选用问题，问题，阀门形式（主要是直通单座和双座）阀门形式（主要是直通单座和双座）和材料的选用问题；掌握流量系数（或流和材料的选用问题；掌握流量系数（或流通能力）的概念通能力）的概念4、阀门定位器的作用，掌握在电、气仪表阀门定位器的作用，掌握在电、气仪表共存情况下如何使用阀门定位器共存情况下如何使用阀门定位器已知阀的最大流量已知阀的最大流量 ，可调范围，可调范围R=30。试分别计算在理想情况下阀的相对。试分别计算在理想情况下阀的相对行程为行程为 ，时的流量值，时的流量值Q，并比较等，并比较等百分比流量特性控制阀在小开度与大开度百分

24、比流量特性控制阀在小开度与大开度时的流量变化情况。时的流量变化情况。解：解：根据等百分比流量特性的相对流量与相对行程之间的关系：分别代入上述数据，可得3max100/Qmh0.1,0.2,0.8,0.9lL(1)maxlLQRQ330.10.2330.80.94.68/ , 6.58/ , 50.65/ , 71.17/QmhQmhQmhQmh例：1：上课例题:2：对于一台可调范围为：对于一台可调范围为R=30的调节阀，已的调节阀，已知最大流通能力知最大流通能力C=100，流体密度为，流体密度为1g/cm3.阀由全关到全开时，由于串联管道阀由全关到全开时，由于串联管道的影响，使阀两端的压差由的

25、影响，使阀两端的压差由100kpa降为降为60Kpa， 如果不考虑阀的泄漏量的影响，如果不考虑阀的泄漏量的影响，试计算系统的阻力比试计算系统的阻力比s，并说明串联管道对，并说明串联管道对可调范围的影响。可调范围的影响。解答：解答：阻力比阻力比S=S=控制阀全开时阀上压差控制阀全开时阀上压差/ /系统总压差。系统总压差。在不考虑阀泄漏量时，阀全关时阀门两端的压差在不考虑阀泄漏量时，阀全关时阀门两端的压差就可视为系统总压差，故本系统的总压差为就可视为系统总压差，故本系统的总压差为100Kpa100Kpa。所以：所以： S=60/100=0.6S=60/100=0.6由于该阀的最大流通能力为由于该阀

26、的最大流通能力为100100，R=30R=30在理想状况下，阀两端压差维持在理想状况下，阀两端压差维持100Kpa100Kpa， 流体流体密度为密度为1g/cm31g/cm3的情况下，最大流量为：的情况下，最大流量为：100m3/h100m3/h最小流量最小流量Qmin=Qmax/R=100/30=3.33m3/hQmin=Qmax/R=100/30=3.33m3/h串联管道时，压差变为串联管道时，压差变为60kpa60kpa， 此时最大流量会此时最大流量会发生变化发生变化所以，可调比变为所以，可调比变为R1=77.46/3.33=23.26R1=77.46/3.33=23.26可见，串联管道

27、时，会使调节阀的流量特性发生可见，串联管道时，会使调节阀的流量特性发生畸变，其可调范围会降低，本题目中由畸变，其可调范围会降低，本题目中由3030变为变为23.2623.26。31max100*7.74677.46/1/60CQmh串联管道时的工作流量特性串联管道时的工作流量特性 选择调节阀时，如果口径选得过大，需要关选择调节阀时，如果口径选得过大，需要关工艺截止阀，导致阻力比减小，可调范围减工艺截止阀，导致阻力比减小，可调范围减小。对调节质量的影响可由其流量特性的畸小。对调节质量的影响可由其流量特性的畸变解释。变解释。并联管道分流比大小对可调范围的影响并联管道分流比大小对可调范围的影响max

28、max1QQS 选择调节阀时，如果口径选得过小，需要开选择调节阀时，如果口径选得过小，需要开旁通，调节阀的旁通流量对调节质量有什么旁通，调节阀的旁通流量对调节质量有什么影响可由其流量特性的畸变解释。影响可由其流量特性的畸变解释。5、了解电动调节阀的构成、工作原理，智、了解电动调节阀的构成、工作原理，智能调节阀的特点；能调节阀的特点；6、掌握安全防爆的基本概念，安全栅的作掌握安全防爆的基本概念，安全栅的作用（防止危险信号进入现场仪表）和常用用（防止危险信号进入现场仪表）和常用的形式（齐纳式，变压器隔爆）。安全火的形式（齐纳式，变压器隔爆）。安全火花仪表与安全防爆系统的区别。构成安全花仪表与安全防

29、爆系统的区别。构成安全火花防爆系统的两个要素火花防爆系统的两个要素第五章 过程建模1掌握单容对象和简单双容对象机理法建模的原理掌握单容对象和简单双容对象机理法建模的原理，参考例题，作业题参考例题，作业题5-9,5-10，课本图，课本图5-10作业。作业。2、掌握描述控制系统对象特性参数掌握描述控制系统对象特性参数K,T,tao的含义的含义及求法，以及对系统性能的影响，掌握自衡特性及及求法，以及对系统性能的影响，掌握自衡特性及自衡律的概念自衡律的概念描述对象特性的三个参数是描述对象特性的三个参数是 放大系数放大系数 、 时间常数时间常数 和和 滞后时间滞后时间 注意：注意：被控过程控制通道的静态

30、放大系数越大，控被控过程控制通道的静态放大系数越大，控制作用越灵敏，而系统的自平衡能力会越差，稳定制作用越灵敏，而系统的自平衡能力会越差，稳定性变差。性变差。T越小，则惯性越小，响应速度越快越小，则惯性越小，响应速度越快3、掌握滞后的类型和产生的原因掌握滞后的类型和产生的原因（容量滞（容量滞后，纯滞后；微分只能减小容量滞后的影后，纯滞后；微分只能减小容量滞后的影响）。响）。4、掌握由矩形脉冲响应曲线到飞升曲线的掌握由矩形脉冲响应曲线到飞升曲线的转换，并掌握由阶跃曲线求系统数学模型转换，并掌握由阶跃曲线求系统数学模型的方法，的方法，参考课本及相关作业题，能够写参考课本及相关作业题，能够写出一阶惯

31、性加纯滞后系统的时域响应。出一阶惯性加纯滞后系统的时域响应。为测定某物料干燥筒的对象特性，在为测定某物料干燥筒的对象特性，在t=0时突然将时突然将加热蒸汽量从加热蒸汽量从25m3/h增加到增加到28m3/h，物料出口，物料出口温度记录仪得到的阶跃响应曲线如下图所示，温度记录仪得到的阶跃响应曲线如下图所示，（1）说明该系统是否具有自衡特性？）说明该系统是否具有自衡特性？(2）如果将它近似为带纯迟延的一阶惯性对象，）如果将它近似为带纯迟延的一阶惯性对象，试用切线法确定其特性参数试用切线法确定其特性参数K，T，和，和 的值，写的值，写出传递函数。出传递函数。22( )141ssKG seeTss第六

32、章 单回路控制系统1掌握掌握 被控参数的选择原则被控参数的选择原则，直接参数，简接参，直接参数，简接参数的概念数的概念 2 控制参数的选择原则控制参数的选择原则 掌握干扰通道，控制通道特性参数对控制系统掌握干扰通道，控制通道特性参数对控制系统性能的影响性能的影响 3 测量仪表的选择测量仪表的选择注意：量程、精度、形式等的选择，注意测量变注意：量程、精度、形式等的选择，注意测量变送中的遇到问题的解决方法。送中的遇到问题的解决方法。4 、熟悉电动仪表及气动仪表的信号形式和信号熟悉电动仪表及气动仪表的信号形式和信号范围范围5、掌握工作流量特性与理想流量特性的区别掌握工作流量特性与理想流量特性的区别，

33、掌握，掌握阻力比的概念，分流比及可调比的概念阻力比的概念，分流比及可调比的概念掌握流量特性对控制系统控制质量的影响，流量特性掌握流量特性对控制系统控制质量的影响，流量特性的选择，调节阀气开、气关形式的选择；掌握阀门定的选择，调节阀气开、气关形式的选择；掌握阀门定位器的作用位器的作用6调节规律调节规律1） 掌握位式控制、比例、比例积分、比例微分、比掌握位式控制、比例、比例积分、比例微分、比例积分微分控制规律的特点，及使用场合例积分微分控制规律的特点，及使用场合2）掌握比例度，积分时间，微分时间的概念，及其）掌握比例度，积分时间，微分时间的概念，及其对过渡过程的影响对过渡过程的影响3）掌握）掌握各

34、种控制规律的输出曲线各种控制规律的输出曲线4）掌握）掌握调节器正反作用的选择调节器正反作用的选择5）常用的常用的控制器参数整定的工程方法控制器参数整定的工程方法（临界比例度临界比例度法，衰减比例度法，响应曲线法，经验法等法，衰减比例度法，响应曲线法，经验法等）和投运）和投运方法方法下图下图 所示为夹套式聚合釜温度控制系统。试问：所示为夹套式聚合釜温度控制系统。试问：这是一个什么类型的系统？这是一个什么类型的系统？ 试画出其方块图，并指出被控试画出其方块图，并指出被控参数和控制参数。参数和控制参数。如果聚合釜温度不允许过高，试确定调节阀的气开、如果聚合釜温度不允许过高，试确定调节阀的气开、 气关

35、气关形式。形式。试确定图试确定图7-19所示系统中调节器的正反作用形式，并说明所示系统中调节器的正反作用形式，并说明理由。理由。为了保证产品质量，要求克服聚合釜的大容量时延，将反为了保证产品质量，要求克服聚合釜的大容量时延，将反应温度控制在应温度控制在500.1。为了满足这一要求，可选择哪。为了满足这一要求，可选择哪种类型的系统？若冷却水温度是经常波动的，则在系统改种类型的系统？若冷却水温度是经常波动的，则在系统改造时应如何设计？试画出其方块图。造时应如何设计？试画出其方块图。简述（简述（4）中确定的控制系统在冷却水温度波动情况下的）中确定的控制系统在冷却水温度波动情况下的控制过程。控制过程。

36、第七章 复杂控制系统总体要求：总体要求：熟悉各种控制方案的工艺流程图和系统熟悉各种控制方案的工艺流程图和系统原理方框图，能够根据工艺流程图识别系统的类型，原理方框图，能够根据工艺流程图识别系统的类型，能在单回路基础上提出改进的方案，熟悉各系统的能在单回路基础上提出改进的方案，熟悉各系统的工作原理工作原理一、串级控制系统一、串级控制系统1、 掌握串级控制系统的组成结构，正确理解其特点掌握串级控制系统的组成结构，正确理解其特点2、掌握串级控制副回路及副参数选择的原则，能够、掌握串级控制副回路及副参数选择的原则，能够根据工艺要求合理选择副回路和副参数。根据工艺要求合理选择副回路和副参数。3、调节规律

37、的选择及主、副调节器正反作用的选择、调节规律的选择及主、副调节器正反作用的选择调节器正反作用的判断：调节器正反作用的判断：先判副调节器，再判主调节器先判副调节器，再判主调节器可按照主通道放大系数的积为正来判断（副环因为可按照主通道放大系数的积为正来判断（副环因为是负反馈，因此在主通道上等效的放大系数为正，是负反馈，因此在主通道上等效的放大系数为正，注意调节器放大系数正负与正反作用形式的关系）注意调节器放大系数正负与正反作用形式的关系）参考作业参考作业7-4,7-5，7-8，及课本例题，补充例题等，及课本例题，补充例题等4、熟悉串级控制的应用，能够针对单回路控制的、熟悉串级控制的应用，能够针对单

38、回路控制的不足提出合适的改进方案不足提出合适的改进方案原料出口温度原料出口温度1(t)原料原料T1CT1T燃料燃料管式加热炉管式加热炉这是一个什么类型的系统？假如燃料油压力波动为主要干扰，而燃料压力变化到出口温度变化时延长，应如何改进？这是一个什么系统，若冷却水温度经常波动，说明该系统克服干扰的工作情况如果冷却水流量经常波动，可采取什么措施解决？二、前馈控制二、前馈控制1、掌握前馈控制的特点，（按干扰调节，及时，、掌握前馈控制的特点，（按干扰调节，及时，开环，准确补偿困难，只针对一种干扰设计等，开环，准确补偿困难，只针对一种干扰设计等，前馈的）前馈的）2、前馈、前馈反馈复合控制系统的原理框图，

39、反馈复合控制系统的原理框图，注意前注意前馈的加入不影响系统的稳定性馈的加入不影响系统的稳定性3、前馈控制的分类及应用。、前馈控制的分类及应用。注意与串级控制的区注意与串级控制的区别别作业作业7-97-14例： 为将冷原料油加热到给定的温度，设计下图所示的系统。这是一个什么类型的系统？特点这是一个什么类型的系统？三、大时延控制系统三、大时延控制系统 掌握大时延控制系统的常用控制方案（采样掌握大时延控制系统的常用控制方案（采样控制，史密斯预估补偿等），掌握史密斯预估控制，史密斯预估补偿等），掌握史密斯预估补偿的特点及实现补偿的特点及实现作业作业7-16-17四、比值控制系统四、比值控制系统1、掌握

40、比值控制的概念，、掌握比值控制的概念，比值控制系统的结比值控制系统的结构形式及特点构形式及特点，2、掌握、掌握比值系数比值系数的概念（课本例题及作业的概念（课本例题及作业题）；题）；3、比值控制系统的工业应用问题比值控制系统的工业应用问题。作业作业7-18-22，习题课补充例子，习题课补充例子这是一个什么类型的系统？五、均匀控制系统五、均匀控制系统1、掌握、掌握均匀控制均匀控制的概念，其的概念，其目的及要求目的及要求，2、熟悉其常用的方案，、熟悉其常用的方案，3、掌握其、掌握其控制器参数整定的原则控制器参数整定的原则（一般纯一般纯比例，且比例度大比例，且比例度大）注意与单回路和串级）注意与单回

41、路和串级控制系统的区别控制系统的区别作业作业7-23-24六、分程控制系统六、分程控制系统1、掌握、掌握分程控制的特点分程控制的特点，2、分程控制系统的构成，、分程控制系统的构成，3、掌握、掌握调节器信号分段的方法调节器信号分段的方法，4、分、分程控制的应用场合程控制的应用场合（两种）（两种）5、分程控制系统中注意的问题（、分程控制系统中注意的问题（调节器信号调节器信号分段；调节阀流量特性的衔接及调节阀泄漏量分段；调节阀流量特性的衔接及调节阀泄漏量问题问题）作业：作业：25-28，习题课补充例子，习题课补充例子七、选择控制系统七、选择控制系统1、掌握、掌握选择控制的概念选择控制的概念，2、选择

42、控制的原理及构成形式、选择控制的原理及构成形式3、掌握选择器的选用方法掌握选择器的选用方法4、积分饱和问题及解决措施、积分饱和问题及解决措施课本例题课本例题作业作业7-30，习题课例子习题课例子八、解耦控制系统1、 掌握相对增益的概念，2、掌握解耦控制系统的设计方法（常用的有前馈，对角矩阵法等）第十章过程控制系统应用实例一、精馏塔过程控制系统一、精馏塔过程控制系统1、了解精馏的原理、了解精馏的原理2、了解精馏塔的控制要求、了解精馏塔的控制要求3、了解液相进料干扰的解决方案和气相进料的解、了解液相进料干扰的解决方案和气相进料的解决方案决方案精馏塔的进料板将精馏塔分为上下两段，进料板精馏塔的进料板

43、将精馏塔分为上下两段，进料板以上部分称以上部分称_段；进料板以下部分称段；进料板以下部分称 提馏段。提馏段。当塔底液为主要产品时，常采用提馏段温度作为当塔底液为主要产品时，常采用提馏段温度作为衡量质量的间接指标，这时可选提馏段某点温度衡量质量的间接指标，这时可选提馏段某点温度作为被控参数，以再沸器作为被控参数，以再沸器_为控制变量。为控制变量。二、工业锅炉自动控制系统二、工业锅炉自动控制系统1、汽包水位控制子系统、汽包水位控制子系统掌握其任务，虚假水位问题，常用控制方掌握其任务，虚假水位问题，常用控制方案案三冲量方案结构图（三冲量指的是什么？三冲量方案结构图（三冲量指的是什么？各冲量的作用）。各冲量的作用）。2、锅炉过热蒸汽出口温度控制系统、锅炉过热蒸汽出口温度控制系统熟悉其任务，常用解决方案熟悉其任务，常用解决方案3、了解锅炉燃烧子系统、了解锅炉燃烧子系统了解其任务，被控参数，控制参数了解其任务，被控参数，控制参数常用方案常用方案