【正文】 獨(dú)使用。積分 控制其輸出信號的大小不僅與輸入偏差信號的大小有關(guān)，還取決于偏差存在時(shí)間長短。 答：①比例 —— 比例度是反映比例控制器的比例控制作用強(qiáng)弱的參數(shù)。積分時(shí)間 TI的減少，會使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，動態(tài)性能變差，但能加快消除余差的速度，提高系統(tǒng)的靜態(tài)準(zhǔn)確度，最大偏差減小。 11． 試畫出在階躍作用下，比例、比例積分、比例積分微分調(diào)節(jié)器的輸出特征曲線。如比例度增大，則比例控制作用減少弱，當(dāng) 時(shí)， PID調(diào)節(jié)器成為積分微分調(diào)節(jié)器，當(dāng) TI積分時(shí)間 時(shí)， PID調(diào)節(jié)器成為比例微分控制器，當(dāng) TD 時(shí)， PID調(diào)節(jié)器成為 PI即比例積分控制。 ② 臨界比例度法 —— 首先求取比例作用下的閉環(huán)系統(tǒng)為等幅振蕩過程時(shí)的比例度 和振蕩周期 TK，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出相應(yīng)的調(diào)節(jié)器參數(shù) ③ 衰減曲線法 —— 以在純比例下獲得 4： 1衰減振蕩曲線為參數(shù)整定和依據(jù)，方法同臨界比例度法，獲得 4： 1衰減曲線的 TS、 ，然后求解相應(yīng)的值。 ④ 當(dāng)廣義對象控制通道時(shí)間常數(shù)較大或容量滯后較大時(shí)，應(yīng)引入微分作用，如工藝充許消除余差，可選用比例微分調(diào)節(jié)規(guī)律；如工藝要求無余差時(shí)，則選用 PID調(diào)節(jié)規(guī)律，如溫度，成分， PH 等參數(shù)控制。除被控對象的動靜態(tài)特征外，對于工藝過程，設(shè)備等也需要比較深入的了解； 在此基礎(chǔ)上，確定正確的控制方案，包括合理地選擇被控變量與操縱變量，選擇合適的檢測變送元件及檢測位置，選用恰當(dāng)?shù)膱?zhí)行行器，調(diào)節(jié)器以及調(diào)節(jié)器控制規(guī)律待，最后將調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定到最佳值。②能改善被控對象的特征，提高了系統(tǒng)克服干擾的能力。一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)在里面，稱為副環(huán)或副回路，在控制系統(tǒng)中起“粗調(diào)”的作用；一個(gè)閉環(huán)在外面，稱為主環(huán)或主回路，用來完成“細(xì)調(diào)”的任務(wù)，以保證被控變量 滿足工藝要求。 ①說明該系統(tǒng)的主、副對象，主、副變量，主、副調(diào)節(jié)器各是什么？ ②試述該系統(tǒng)是如何客觀實(shí)現(xiàn)其控制作用？ 解：①該系統(tǒng)的主對象：聚合釜 副對象：冷卻水進(jìn)口管路 主變量：聚合釜溫度 副變量：冷卻水 流量 主調(diào)節(jié)器：溫度調(diào)節(jié)器 副調(diào)節(jié)器：流量調(diào)節(jié)器 ②該控制系統(tǒng)的方框圖： 2f 1f 給定 T 調(diào)節(jié)器 流量調(diào)節(jié)器 溫度調(diào)節(jié)器 聚合釜 檢測變送 2（流量） 檢測變送 1（溫度） 冷卻水 進(jìn)口管路 如圖所示：冷卻水流量若減小，首先由流量檢測變送，經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥調(diào)整冷卻水閥門開度，開度增加；同時(shí)由于流量減少使聚合釜由溫度 T 升高。 ？它有哪幾種類型？ 答：實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的參數(shù)符號一定比例關(guān)系的控制系統(tǒng)，稱為比值控制系統(tǒng)，它主要有定比值控制系統(tǒng)和變比值控制系統(tǒng)。均勻控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是其控制結(jié)果不像其他控制系統(tǒng)那樣，不是為了使被控變量保持不變可，而是使兩個(gè)互相聯(lián)系的變量都在允許的范圍內(nèi)緩慢地變化。舉例：如液柱式溫度計(jì)測量溫度。 ？傳感器的主要特性有哪些？ 答：測量儀表的主要性能指標(biāo)有技術(shù)，經(jīng)濟(jì)及使用三方面的指標(biāo)，其中技術(shù)方面的有：誤差，精度等級，靈敏度，變差，量程，響應(yīng)時(shí)間，漂移等；經(jīng)濟(jì)方面的有：使用壽命，功耗， 價(jià)格等 ；使用方面的有：操作維修是否方便，運(yùn)行是否可靠安全，以及抗干擾與防護(hù)能的強(qiáng)弱，重量體積的大小，自動化程度的高低等。系統(tǒng)誤差的絕對值和符號或者保持不變，或者在條件變化時(shí)按某一規(guī)律變化。粗大誤差 — 是由于測量操作者的粗心，不正確地 操作，實(shí)驗(yàn)條件的突變或?qū)嶒?yàn)狀況未達(dá)到預(yù)想的要求而匆忙實(shí)驗(yàn)等原因造成的明顯地歪曲測量結(jié)果的誤差。 ③ 對于粗大誤差應(yīng)端正科學(xué)研究態(tài) 度，并認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，剔除壞值。 引用誤差 — 絕對誤差與儀表的量程之比，用引用誤差表示的儀表基本誤差限為： 100% %qds?? ? ? ? ?， 如溫度計(jì)的量程為 100℃ ，則其引用誤差 3 100% 3%100q ? ? ? ? ?， 根據(jù)允許引用誤差值的大小可劃分儀表的精度等級。 xx? ?? ，引用誤差： xq S?? 所以數(shù)值計(jì)算列表如下： 0A 1 2 3 4 5 X 0x x A? ? ? 0xA? ?? 39。 （ 2）肖維耐準(zhǔn)則：依表 31可知 n=20時(shí)， 0k ??? = ??? ， max ???，故該組數(shù)中無壞值。 C 表： q=%== maxS? m a x 0 . 0 2 5 [ 5 0 0 ( 1 0 0 ) ] 1 5? ? ? ? ? ? ?℃ m a x 15 0. 03 3% 2. 5%500?? ? ? ? ? 故 C 表不合適。雙金屬；結(jié)構(gòu)緊湊，牢固，可靠；測量精度較低，量程和使用范圍有限。補(bǔ)償導(dǎo)線的作用證明： 如圖所示：回路中電勢為： E＝ Eab（ t， t1）＋ Ecd（ t1， t0） 由補(bǔ)償導(dǎo)線的性質(zhì) 得： Ecd（ t1,t0） =Eab(t1,t0) ∴ E＝ Eab（ t， t1）＋ Eab（ t1， t0）＝ Eab（ t， t0） 補(bǔ)：用普通導(dǎo)線做熱電偶得延長線要求引入兩端得溫度相同熱電勢不同，故一般接熱電偶的冷端，因此冷端溫度依然是現(xiàn)場溫度。 ℃ 內(nèi)析求得 : Δt= ℃ 分析原因 :低溫度下熱電勢與溫度線性關(guān)系較好 ,高溫時(shí)誤差較大 。 （ 2）由于補(bǔ)償電橋是在 20℃ 時(shí)平衡的，因此須將儀表的機(jī) 械零位預(yù)先調(diào)到 20 處，即可使示值與實(shí)際溫度相符。壓力計(jì)在管道下面 （至肘管端口）處，壓力計(jì)同大氣一側(cè)肘管內(nèi)水銀面距 口 80mm，兩管水銀面高度 h=140mm， 求水的表壓力（ Pa) 解：如圖所示： 1－ 1截面壓力相等，即： 1 2 3P g ( )h h h?? ? ?水 水 = aP ?? 3水 銀 gh ∴表壓 ? ?? ?3 1 2 3331 3 .6 1 0 9 .8 0 .1 4 1 1 0 9 .8 1 .5 0 .0 8 0 .1 41 8 0 3 .2aP P P g h g h h hPa??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??表 水 水 銀 水 17．四個(gè)應(yīng)變片 R1， R2（在上面）， R3,R4（在下面）如圖 3－ 81 所示貼于梯形片簧，片簧以懸臂形式固定。 b 溫度變化產(chǎn)生液體 ρ 變化，產(chǎn)生測量誤差，故須修正。其它是由拉桿，齒輪及指針組成。 0~. 故選用 0～ 精度等級： 故選用精度等級為 1級的量程為 0~ 的儀表。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)、加工、安裝和使用都有規(guī)定的技術(shù)要求，規(guī)定和數(shù)據(jù)，可參見 GB/T 2624 23．試比較節(jié)流裝置與轉(zhuǎn)子流量計(jì)在工作原理與使用特點(diǎn)上的異同點(diǎn)。 使用已系列化，測量時(shí)若介質(zhì)變化，應(yīng)修正，可測小流量，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，壓力損失小。其結(jié)構(gòu)主要由：渦輪、導(dǎo)流器、磁電轉(zhuǎn)換裝置，外殼以及信號放大電路等部分組成。 25．已知：流體為過熱蒸汽，工作壓力 P＝ 14MPa，工作溫度 t＝550℃；管道 D20＝ 221mm, 材料 X20CrMoV21無縫管，節(jié)流裝置為角接標(biāo)準(zhǔn)噴嘴，材料為 1Cr18Ni9Ti， d20＝ ；差壓 0p= KPa，求： （ 1）在假定 0p 下的蒸汽流量； （ 2）計(jì)算測量時(shí)的壓力損失。 解： 601 2 .7 8 1 0 /D C? ??? 6017 .2 0 10 /d C? ??? ? ? ? ?62 0 11 2 0 2 3 3 1 1 2 . 7 8 1 0 2 1 5 2 02 3 3 . 6 DD D tmm ? ???? ? ? ? ? ? ? ????? ??? ? ? ? ?62 0 11 2 0 1 1 7 . 3 4 1 1 7 . 2 0 1 0 2 1 5 2 01 1 7 . 7 dd d tmm ? ???? ? ? ? ? ? ? ????? ??? ? ? ? ? ? ? 12 . 1 8 2 . 5 4 4 31 0 2 .2 8 6 0 .8 5 6 00 .5 9 5 9 0 .0 3 1 2 0 .1 8 4 0 0 .0 0 2 9 1eC R D D? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ?????液體 =1? , 20 = 1087 d m m? ? 0431= 1 2 98 4 6 .8 /mCAqPkg m?????? =mq 42421=.1pC PC?????? ?? 27．當(dāng)工作壓力偏離額定壓力時(shí)，如何由差壓顯示的水位值求出真實(shí)的水位。） 第四章 過程控制裝置 1．單杠桿式氣動差壓變送器式由哪些部分組成的？各部分由何作用？試說明其工作原理。② Fi 作用于主杠桿的下端，對支點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針方向的輸入力矩 Mi，使主杠桿發(fā)生順時(shí)針方向的偏轉(zhuǎn)。氣容是在氣路中能儲存或釋放處氣體的氣容，在氣路中起著緩沖，防止振蕩的作用。其工作過程如下： 被測差壓信號 p1,p2分別送入敏感元件兩