【正文】 控制通道的放大系數(shù)要大一些，時間常數(shù)要小一些，純滯后時間要盡量??；（3）操縱變量的選擇還應考慮工藝的合理性和生產(chǎn)的經(jīng)濟性。和12題72圖是一反應器溫度控制系統(tǒng)示意圖。試畫出這一系統(tǒng)的方塊圖，并說明各方塊的含義，指出它們具體代表什么？假定該反應器溫度控制系統(tǒng)中，反應器內(nèi)需維持一定溫度，以利反應進行，但溫度不允許過高，否則有爆炸危險。試確定執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)型式和控制器的正、反作用。題72圖 反應器溫度控制系統(tǒng)解 該反應器溫度控制系統(tǒng)方塊圖如下圖所示。題解72圖 反應器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中：被控對象是反應器；被控變量是反應器內(nèi)溫度；操縱變量是蒸汽流量；控制器是溫度控制器TC。根據(jù)工藝要求，執(zhí)行器應為氣開型式；蒸汽流量增加時，反應器內(nèi)溫度升高，被控對象是“正”作用；所以，控制器應為“反”作用。10.11.1試確定題713圖所示兩個系統(tǒng)中執(zhí)行器的正、反作用及控制器的正、反作用。 （1）題713(a) 圖為一加熱器出口物料溫度控制系統(tǒng)，要求物料溫度不能過高，否則容易分解；（2）題713(b) 圖為一冷卻器出口物料溫度控制系統(tǒng)，要求物料溫度不能太低，否則容易結(jié)晶。題713圖 溫度控制系統(tǒng)解 （1）根據(jù)工藝要求，題713(a) 圖所示加熱器出口物料溫度控制系統(tǒng)，執(zhí)行器應為氣開閥；加熱劑流量增加時，加熱器內(nèi)溫度升高，被控對象是“正”作用，所以，控制器應為“反”作用。（2）根據(jù)工藝要求，題713(b) 圖所示冷卻器出口物料溫度控制系統(tǒng)，執(zhí)行器應為氣開閥；冷劑流量增加時，冷卻器內(nèi)溫度降低，被控對象是“反”作用，所以，控制器應為“正”作用。1題714圖為貯槽液位控制系統(tǒng)，為安全起見，貯槽內(nèi)液體嚴格禁止溢出，試在下述兩種情況下，分別確定執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)型式及控制器的正、反作用。 （1）選擇流入量Qi為操縱變量；（2）選擇流出量Qo為操縱變量。題714圖 液位控制解 （1）當選擇流入量Qi為操縱變量時，為滿足貯槽內(nèi)液體嚴格禁止溢出的工藝要求，執(zhí)行器應為氣開閥；由于被控對象是“正”作用，所以，控制器應為“反”作用。（2）當選擇流入量Qo為操縱變量時，為滿足貯 槽內(nèi)液體嚴格禁止溢出的工藝要求，執(zhí)行器應為氣關(guān)閥；此時被控對象是“反”作用，所以，控制器應為“反”作用。?工程上常用的控制器參數(shù)整定有哪幾種方法?答：控制器參數(shù)整定的任務是：根據(jù)已定的控制方案，來確定控制器的最佳參數(shù)值(包括比例度d積分時間T1微分時間TD)，以便使系統(tǒng)能獲得好的控制質(zhì)量?？刂破鲄?shù)整定的方法有理論計算和工程整定兩大類，其中常用的是工程整定法。 屬于控制器參數(shù)的工程整定法主要有臨界比例度法、衰減曲線法和經(jīng)驗湊試法等。P1991．什么叫串級控制系統(tǒng)?畫出一般串級控制系統(tǒng)的典型方塊圖。答：串級控制系統(tǒng)是由其結(jié)構(gòu)上的特征而得名的。它是由主、副兩個控制器串接工作的。主控制器的輸出作為副控制器的給定值，副控制器的輸出去操縱控制閥，以實現(xiàn)對變量的定值控制。2．串級控制系統(tǒng)有哪些特點?主要使用在哪些場合?答 串級控制系統(tǒng)的主要特點為：(1)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，它是由兩個串接工作的控制器構(gòu)成的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)；(2)系統(tǒng)的目的在于通過設置副變量來提高對主變量的控制質(zhì)量}(3)由于副回路的存在，對進入副回路的干擾有超前控制的作用，因而減少了干擾對主變量的影響；(4)系統(tǒng)對負荷改變時有一定的自適應能力。串級控制系統(tǒng)主要應用于：對象的滯后和時間常數(shù)很大、干擾作用強而頻繁、負荷變化大、對控制質(zhì)量要求較高的場合。3．串級控制系統(tǒng)中主、劇變量應如何選擇?答 主變量的選擇原則與簡單控制系統(tǒng)中被控變量的選擇原則是一樣的。 副變量的選擇原則是： ．(1)主、副變量間應有一定的內(nèi)在聯(lián)系，副變量的變化應在很大程度上能影響主變量的變化；(2)通過對副變量的選擇，使所構(gòu)成的副回路能包含系統(tǒng)的主要干擾；(3)在可能的情況下，應使副回路包含更多的主要干擾，但副變量又不能離主變量太近；(4)副變量的選擇應考慮到主、副對象時間常數(shù)的匹配，以防“共振”的發(fā)生4．為什么說串級控制系統(tǒng)中的主回路是定值控制系統(tǒng)，而副回路是隨動控制系統(tǒng)? 答 串級控制系統(tǒng)的目的是為了更好地穩(wěn)定主變量，使之等于給定值，而主變量就是主回路的輸出，所以說主回路是定值控制系統(tǒng)。副回路的輸出是副變量，副回路的給定值是主控制器的輸出，所以在串級控制系統(tǒng)中，副變量不是要求不變的，而是要求隨主控制器的輸出變化而變化，因此是一個隨動控制系統(tǒng)。8．均勻控制系統(tǒng)的目的和特點是什么?答：均勻控制系統(tǒng)的目的是為了解決前后工序的供求矛盾，’使兩個變量之間能夠互相兼顧和協(xié)調(diào)操作。均勻控制系統(tǒng)的特點是其控制結(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，而是使兩個互相聯(lián)系的變量都在允許的范圍內(nèi)緩慢地變化。10．什么叫比值控制系統(tǒng)?答實現(xiàn)兩個或兩個以上的參數(shù)符合一定比例關(guān)系的控制系統(tǒng)，稱為比值控制系統(tǒng)。通常為流量比值控制系統(tǒng)，用來保持兩種物料的流量保持一定的比值關(guān)系。題87圖所示為聚合釜溫度控制系統(tǒng)。試問： （1）這是一個什么類型的控制系統(tǒng)？試畫出它的方塊圖； （2）如果聚合釜的溫度不允許過高，否則易發(fā)生事故，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)型式； （3）確定主、副控制器的正、反作用； （4）簡述當冷卻水壓力變化時的控制過程； （5）如果冷卻水的溫度是經(jīng)常波動的，上述系統(tǒng)應如何改進？（6）如果選擇夾套內(nèi)的水溫作為副變量構(gòu)成串級控制系統(tǒng)，試畫出它的方塊圖，并確定主、副控制器的正、反作用。題85圖 聚合釜溫度控制系統(tǒng)解 （1）這是一個溫度流量串級控制系統(tǒng)，其方塊圖如下：題解85圖1 溫度流量串級控制系統(tǒng)的方塊圖其中：主對象是聚合釜，主變量是聚合釜內(nèi)的溫度，主控制器是溫度控制器TC；副對象是冷卻水管道，副變量是冷卻水流量，副控制器是流量控制器FC；操縱變量是冷卻水流量。（2）如果聚合釜的溫度不允許過高，控制閥應為氣關(guān)型式（“反”作用）。（3）由于副變量就是操縱變量（冷卻水流量）本身，所以副對象是“正”作用，因此副控制器FC為“正”作用。當主變量（聚合釜內(nèi)的溫度）增加時，要使主變量減小，要求控制閥關(guān)?。桓弊兞浚ɡ鋮s水流量）增加時，要使副變量減小，要求控制閥關(guān)大。因此主控制器TC應為“正”作用。（4）當冷卻水壓力變化（如壓力增大）時，在控制閥開度不變時，其流量增大，聚合釜溫度會降低。首先，流量增大，副控制器FC輸出信號增大（“正”作用），使氣關(guān)閥門開度減小，減小冷卻水流量；其次，聚合釜溫度降低，主控制器TC輸出減?。ā罢弊饔茫?，F(xiàn)C給定值減小，F(xiàn)C輸出增大，進一步關(guān)小控制閥，減小冷卻水流量。這樣可以有效地控制因冷卻水壓力增大，導致其流量增大所造成的聚合釜內(nèi)溫度降低的影響。（5）如果冷卻水溫度經(jīng)常波動，則應選擇冷卻水溫度作為副變量，構(gòu)成溫度溫度串級控制系統(tǒng)。如題解85圖2所示。題解85圖2 聚合釜溫度冷卻水溫度串級控制系統(tǒng)（6）如果選擇夾套內(nèi)的水溫作為副變量構(gòu)成串級控制系統(tǒng)，其原理圖如題解85圖3所示。方塊圖如前所示，但其中的副對象是聚合釜夾套，副變量是夾套內(nèi)的水溫，副控制器是溫度控制器T2C。副控制器T2C為“反”作用，主控制器T1C也為“反”作用。 題89圖 串級均勻控制系統(tǒng)題89圖是串級均勻控制系統(tǒng)示意圖，試畫出該系統(tǒng)的方塊圖，并分析這個方案與普通串級控制系統(tǒng)的異同點。如果控制閥選擇為氣開式，試確定LC和FC控制器的正、反作用。解 控制系統(tǒng)的方塊圖（略）。該控制系統(tǒng)的主對象是貯液罐，主變量是貯液罐內(nèi)的液位，主控制器是液位控制器LC；副對象是排液管管道，副變量是排出液流量，副控制器是流量控制器FC；操縱變量是排出液流量。該串級控制系統(tǒng)的副變量就是其操縱變量本身。當控制閥選擇為氣開式時，LC應為“正”作用，F(xiàn)C應為“反”作用。P168第9題未收錄見書P16123