化工儀表及自動(dòng)化復(fù)習(xí)提綱補(bǔ)完版(已修改)
2025-04-28 23:36 本頁面
【正文】 何謂化工自動(dòng)化？在工藝設(shè)備上，配備一些自動(dòng)化裝置，用它們來代替操作人員的（部分）直接勞動(dòng)，使生產(chǎn)在不同程度上按照規(guī)定的要求自動(dòng)地進(jìn)行，這種用自動(dòng)化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的方法叫化工自動(dòng)化化工自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)及特征。1加快生產(chǎn)速度，降本，提質(zhì)、產(chǎn)量2）減勞動(dòng)強(qiáng)度、改勞動(dòng)條件3）保證生產(chǎn)安全，防止事故發(fā)生、擴(kuò)大，延壽，提利用能力4）根本改變勞動(dòng)方式、提高工人文化技術(shù)水平，為逐步消滅體力腦力勞動(dòng)差創(chuàng)造條件。第一章 自動(dòng)控制的基本概念1. 簡述被控對象、被控變量、操縱變量、擾動(dòng)（干擾）量、設(shè)定（給定）值和偏差的含義？（1）被控對象：自動(dòng)控制系統(tǒng)中，工藝參數(shù)需要實(shí)現(xiàn)控制的設(shè)備、機(jī)械或生產(chǎn)過程稱為被控對象，簡稱對象。（2）被控變量y（t）：被控對象內(nèi)要求保持一定數(shù)值（或按某一規(guī)律變化）的物理量（工藝參數(shù)）稱為被控變量。（3）控制變量（操縱變量）q（t）：受執(zhí)行器控制，用以使被控變量保持一定數(shù)值的物料或能量稱為控制變量或操縱變量。 （4）干擾（擾動(dòng)）f（t）：除控制變量（操縱變量）以外，作用于對象并引起被控變量變化的一切因素稱為干擾。（5）設(shè)（給）定值x（t）：工藝規(guī)定被控變量所要保持的數(shù)值。（6）偏差 e（t）：偏差本應(yīng)是設(shè)定值與被控變量的實(shí)際值之差。（但能獲取的信息是被控變量的測量值而非實(shí)際值，因此，在控制系統(tǒng)中通常把設(shè)定值與測量值之差定義為偏差。）2. 自動(dòng)控制系統(tǒng)按給定值的變化可分為幾種？以及各種的控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。（P4）定值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)三種。定值控制系統(tǒng)：“定值” 是恒定給定值的簡稱。工藝生產(chǎn)中，若要求控制系統(tǒng)的作用是使被控制的工藝參數(shù)保持在一個(gè)生產(chǎn)指標(biāo)上不變，或者說要求被控變量的給定值不變，就需要采用定值控制系統(tǒng)。隨動(dòng)控制系統(tǒng)：給定值隨機(jī)變化，該系統(tǒng)的目的就是使所控制的工藝參數(shù)準(zhǔn)確而快速地跟隨給定值的變化而變化。程序控制系統(tǒng)：給定值變化，但它是一個(gè)已知的時(shí)間函數(shù)，即生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)需按一定的時(shí)間程序變化。這類系統(tǒng)在間歇生產(chǎn)過程中應(yīng)用比較普通。3. 控制系統(tǒng)的各類品質(zhì)指標(biāo)及其計(jì)算？（P5）（1） 最大偏差A(yù)或超調(diào)量σ：最大偏差是指在過渡過程中，被控變量偏離給定值的最大數(shù)值。在衰減振蕩過程中，最大偏差就是第一個(gè)波的峰值。特別是對于一些有約束條件的系統(tǒng)，如化學(xué)反應(yīng)器的化合物爆炸極限、觸媒燒結(jié)溫度極限等，都會對最大偏差的允許值有所限制。超調(diào)量是用來表征被控變量偏離穩(wěn)態(tài)值的程度。（2） 衰減比n：衰減比是衰減程度的指標(biāo)，它是前后相鄰兩個(gè)峰值的比。習(xí)慣表示為 n:1，一般 n 取為4～10之間為宜。（3） 余差（靜態(tài)偏差）e：當(dāng)過渡過程終了時(shí)，被控變量所達(dá)到的新的穩(wěn)態(tài)值與給定值之間的偏差叫做余差，或者說余差就是過渡過程終了時(shí)的殘余偏差。有余差的控制過程稱為有差調(diào)節(jié)，相應(yīng)的系統(tǒng)稱為有差系統(tǒng)。反之就為無差調(diào)節(jié)和無差系統(tǒng)。 （4） 過渡過程時(shí)間ts：從干擾作用發(fā)生的時(shí)刻起，直到系統(tǒng)重新建立新的平衡時(shí)止，過渡過程所經(jīng)歷的時(shí)間叫過渡時(shí)間。一般在穩(wěn)態(tài)值的上下規(guī)定一個(gè)小范圍，當(dāng)被控變量進(jìn)入該范圍并不再越出時(shí)，就認(rèn)為被控變量已經(jīng)達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值，或者說過渡過程已經(jīng)結(jié)束這個(gè)范圍一般定為穩(wěn)態(tài)值的177。５％（也有的規(guī)定為177。２％）。 （5）震蕩周期或頻率：過渡過程同向兩波峰（或波谷）之間的間隔時(shí)間叫振蕩周期或工作周期，其倒數(shù)稱為振蕩頻率。在衰減比相同的情況下，周期與過渡時(shí)間成正比，一般希望振蕩周期短一些為好。4. 什么是控制系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)？靜態(tài)：在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)，把被控變量不隨時(shí)間而變化的平衡狀態(tài)成為控制系統(tǒng)的靜態(tài)。在這種狀態(tài)下，自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸入（設(shè)定值和干擾）及輸出（被控變量）都保持不變，系統(tǒng)內(nèi)各組成環(huán)節(jié)都不改變其原來的狀態(tài)，它們輸入、輸出信號的變化率為零。而此時(shí)生產(chǎn)仍在進(jìn)行，物料和能量仍然有進(jìn)有出。因此，靜態(tài)反映的是相對平衡狀態(tài)。動(dòng)
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