過程控制模擬試題-wenkub
2023-04-10 04:29:11 本頁面
【正文】 在過程控制發(fā)展史中，控制器(控制規(guī)律)的發(fā)展起了決定性作用，并由此來劃分過程控制的各個階段。執(zhí)行器（調節(jié)閥）作用：在過程控制中，執(zhí)行器(亦稱執(zhí)行機構)大多采用閥的形式，控制各種氣體或液體的流量與流速，是過程控制系統(tǒng)的一個重要組成部分，其特性好壞對控制質量的影響是很大的。調節(jié)閥在小開度時，調節(jié)閥的放大系數小，控制平穩(wěn)緩和；調節(jié)閥在大開度時，其放大系數大，控制作用靈敏有效。對數(等百分比)流量特性：是指單位相對行程的變化所引起的相對流量變化與此點的相對流量成正比關系。通常此法只能用于簡單過程的建模。特點：機理分析法建模的最大特點是當生產設備還處于設計階段就能建立其數學模型。控制的目的就是使系統(tǒng)被控量按工藝要求規(guī)定的程序自動變化。由于它沒有被控量的反饋，所以也稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。與單回路系統(tǒng)相比，串級控制系統(tǒng)有哪些主要特點?（20分）過程控制 模擬試題（一）答案答案過程控制是通過各種檢測儀表、控制儀表和電子計算機等自動化技術工具，對整個生產過程進行自動檢測、自動監(jiān)督和自動控制。 （15分）某生產過程中，冷物料通過加熱爐對其進行加熱。.. . . . ..過程控制 模擬試題（一）什么是過程控制系統(tǒng)? 其基本分類方法有哪幾種? （5分）什么是機理分析法建模? 該方法有何特點? （5分）何謂調節(jié)閥的流通能力？對數流量特性有何特點？ （5分）何謂單回路系統(tǒng)？說明組成單回路系統(tǒng)各部分的作用。熱物料溫度必須滿足生產工藝要求，故設計下圖所示溫度控制系統(tǒng)流程圖。一個過程控制系統(tǒng)是由被控過程和過程檢測控制儀表兩部分組成的。3）前饋—反饋控制系統(tǒng)(復合控制系統(tǒng))：開環(huán)前饋控制的最主要的優(yōu)點是能針對主要擾動及時迅速地克服其對被控參數的影響；對于其余次要擾動，則利用反饋控制予以克服，使控制系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時能準確地使被控量控制在給定值上。3) 隨動控制系統(tǒng)：它是一種被控量的給定值隨時間任意變化的控制系統(tǒng)。由于該模型的參數直接與設備的結構、性能參數有關，因此對新設備的研究和設計具有重要意義。對于較復雜的實際生產過程來說，機理建模有很大的局限性，這是因為實際過程的機理并非完全了解，同時過程的某些因素如受熱面的積垢、催化劑的老化等可能在不斷變化，難以精確描述。調節(jié)閥對數流量特性曲線的斜率即放大系數是隨行程(開度)的增大而遞增的。答案單回路過程控制系統(tǒng)亦稱單回路調節(jié)系統(tǒng)簡稱單回路系統(tǒng)，一般是指針對一個被控過程 (調節(jié)對象)，采用一個測量變送器監(jiān)測被控過程，采用一個控制(調節(jié))器來保持一個被控參數恒定(或在很小范圍內變化)，其輸出也只控制一個執(zhí)行機構(調節(jié)閥)?？刂破鳎ㄕ{節(jié)器）作用：將給定信號與過程被控量的檢測信號進行綜合運算，控制執(zhí)行器的動作，以保證被控量的穩(wěn)定或按一定規(guī)律變化?？梢娍刂破鞯倪x型與控制規(guī)律的確定是系統(tǒng)設計中最重要的環(huán)節(jié)，必須充分重視。3）比例微分控制規(guī)律(PD)：具有超前作用，對容量滯后過程可改善系統(tǒng)的動態(tài)性能指標。常用的比值控制方案1）單閉環(huán)比值控制：從動量Q2是一個閉環(huán)隨動控制系統(tǒng)，主動量Q1卻是開環(huán)的。但該方案中Q1不受控制、易受干擾。當擾動消除后，主、從動量都回復到原設定值上，其比值不變。2）變比值控制 單閉環(huán)比值控制和雙閉環(huán)比值控制是實現(xiàn)兩種物料流量間的定值控制，在系統(tǒng)運行過程中其比值系數希望(并設定)是不變的。當2出現(xiàn)擾動時，通過比值控制回路，保證比值一定，從而不影響或大大減小擾動對產品質量的影響。如果擾動量不大，經過副回路的及時控制一般不影響爐出口溫度；如果擾動的幅值較大，雖然經過副回路的及時校正，仍影響爐出口溫度，此時再由主回路進一步調節(jié)，從而完全克服上述擾動，使爐出口溫度調回到給定值上來。如果一、二次擾動的作用使主、副被控參數同時增大或同時減少，主、副調節(jié)器對調節(jié)閥的控制方向是一致的，即大幅度關小或開大閥門，加強控制作用，使爐出口溫度很快調回到給定值上。串級控制系統(tǒng)，就其主回路(外環(huán))來看是一個定值控制系統(tǒng)，而副回路(內環(huán))則為一個隨動系統(tǒng)。學習參考過程控制 模擬試題（二）過程控制系統(tǒng)有哪些特點？ （5分）什么是試驗法建模? 該方法有何特點? （5分）如何選擇調節(jié)閥的氣開、氣關形式？ （5分）被控參數的選擇有何重要意義？選擇原則有哪些？（10分）控制通道時間常數T0對控制系統(tǒng)性能有何影響？ （10分）如何進行比值控制系統(tǒng)的設計與整定？ （10分）試推導雙容過程數學模型（輸入量為q1，被控量為h2）。（20分）串級控制系統(tǒng)框圖如下圖（以加熱爐為例），簡述其工作原理。4）過程控制的控制過程多屬慢過程，而且多半為參量控制。與機理分析法相比，試驗法建模的主要特點是不需要深入了解過程的機理。答案調節(jié)閥開、關形式的選擇主要是考慮在不同工藝條件下安全生產的需要。3)考慮介質的性質。若被控參數選擇不當，則無論組成什么樣的控制系統(tǒng)，選用多么先進的過程檢測控制設備，均不能達到預期的控制效果。1) 選擇對產品的產量和質量、安全生產、經濟運行和環(huán)境保護具有決定性作用的、可直接測量的工藝參數為被控參數。答案T0的大小反映了控制作用的強弱，反映了控制器的校正作用克服擾動對被控參數影響的快慢。其原則是：在生產過程中起主導作用或可測但不可控、且較昂貴的物料流量一般為主動量，其余的物料流量以它為準進行配比，為從動量。5）比值控制方案的實施實施比值控制方案基本上有相乘方案和相除方案兩大類。對于定值控制(如雙閉環(huán)比值控制中的主回路)可按單回路系統(tǒng)進行整定。(1)燃料壓力、熱值變化f2和煙筒抽力變
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