2022年北京化工大学过程装备控制技术及应用期末复习重点计算题 .pdf

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1、过控技术与应用分析计算题（补充）第一章题型一 过渡过程性能指标的计算1. 某化学反应器工艺规定操作温度为，考虑安全因素，调节过程中温度偏离给定值最大不得超过80。现设计运行的温度定值调节系统，在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图示。(1) 试求该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、超调量、余差、衰减比和振荡周期(2) 该调节系统能否满足题中所给的工艺要求？第二章题型一 方块图的绘制及其相关分析（正反作用是重点！）1. 管式加热炉出口温度串级控制系统。1）指出该系统中主、副对象、主、副变量、操纵变量、主、副扰动变量、主、副调节器各是什么？2）画出该控制系统的方块图，并确定各个环节的正反作用方向；

2、 3）当燃料油负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制的。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页解： 1）主对象：加热炉内加热管的管壁；副对象：加热炉的炉膛主变量：原料的出口温度T1； 副变量：炉膛内的温度T2； 操纵变量：燃料的流量；主扰动量f1：被加热原料的进口的温度、压力、流量副扰动量f2：燃料油的压力、温度；雾化燃料油用的过热蒸汽的压力、流量；燃烧器的配风、炉膛的漏风以及环境温度等。 2）加热炉出口温度串级控制系统的方块图3）当燃料油负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制的。在稳定工况下，原料油出口温度

3、和炉膛温度处于相对稳定状态，控制燃料油的阀门保持在一定的开度。当燃料油负荷突然增加， 这个干扰会使炉膛的温度T2 升高， 原料油出口温度T1 也会随之提高， 此时温度检测变送器TT1 将信号送给主控制器TC1， e1 增大，主控制器输出u1 减小，即副控制器的给定值减小， 副控制器的输入偏差e2 增大， 副控制器的输出信号u2 减小， 控制阀开度减小，即操纵变量燃料油m 减小，炉膛温度T2 下降，从而炉管内原料油出口温度T1 也会随之下降。2. 课本 P.42 例 2-3 第三章题型一 压力、温度测量应变片的贴片位置（设计）及其相关计算1. 构件受载荷的作用如图示，已知构件截面：20mm，为测

4、量载荷P在构件上贴四个应变片，构成全桥测量。求： 1）画出应变片在构件上的贴片示意图； 2）画出应变片的连接线路图；3）已知供桥电压U=5V，测出电桥输出电压U=10mV，E=2105 MPa， 求 P=？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页第四章题型一调节阀流量系数C的计算 P171例 4-3 第五章题型一 AD转换器的计算1. 压力测量。已知： 压力传感器输入0-1.6MPa， 输出 2-10V， 12 位 AD转换器输入范围0-10V。求： AD 转换器输出值为3600 时，对应的压力解： 12 位 AD 转换器

5、输入范围0-10V，输出： 0-4095；输入 2V电压时， AD 值为： 819。实验题型一水槽液位对象特征参数的计算（作图法，双容）已知：在阶跃激励出现前水槽液位为h1、h2，水槽进水流量为qv1，当水槽进水流量出现阶跃激励后，其流量变为qv1 ，经历一段时间后水槽液位稳定在h1h2，数据如下表。（1）计算双容液位被控对象对象h2 的放大系数K，用作图法求时间常数T1，T2，求出双容液位对象的数学模型。(2)用作图法求出容量滞后时间。（3）分析双容液位对象中低位水槽液位变化的滞后现象。（4）图形中高位水槽液位突然下降是什么因素造成的？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页