【正文】 ，就不需要建立小型的物理模型，從而可以節(jié)省時間和經(jīng)費。4）培訓(xùn)運行操作人員：在現(xiàn)代生產(chǎn)過程自動化中，對于一些復(fù)雜的生產(chǎn)操作過程(例如大型電站機組的運行)都應(yīng)該事先對操作人員進行實際操作培訓(xùn)。隨著計算機仿真技術(shù)的發(fā)展，先建立這些復(fù)雜生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型(不需要建小型物理模型)，而后通過仿真使之成為活的模型，在這樣的模型上，教練員可以安全、方便、多快好省地對運行操作人員進行培訓(xùn)。建立過程數(shù)學(xué)模型的基本方法有機理分析法和試驗法兩種。答案測量溫度的方法很多，從測量體與被測介質(zhì)接觸與否來分，有接觸式測溫和非接觸式測溫兩類。接觸式測溫是通過測量體與被測介質(zhì)的接觸來測量物體溫度的。在測量溫度時，測量體與被測介質(zhì)接觸，被測介質(zhì)與測量體之間進行熱交換，最后達到熱平衡，此時測量體的溫度就是被測介質(zhì)的溫度。接觸式測溫的主要特點是：方法簡單、可靠，測量精度高。但是由于測溫元件要與被測介質(zhì)接觸進行熱交換，才能達到熱平衡，因而產(chǎn)生了滯后現(xiàn)象。同時測量體可能與被測介質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)；此外測量體還受到耐高溫材料的限制，不能應(yīng)用于很高溫度的測量。非接觸式測溫是通過接收被測介質(zhì)發(fā)出的輻射熱來判斷溫度的。非接觸式測溫的主要特點是：測溫上限原則上不受限制；測溫速度較快，可以對運動體進行測量。但是它受到物體的輻射率、距離、煙塵和水汽等因素影響，測溫誤差較大。答案選擇控制參數(shù)的一般原則是：1)控制通道的放大系數(shù)K0要適當(dāng)大一些；時間常數(shù)T0要適當(dāng)小一些；純滯后τ0愈小愈好，在有純滯后τ0的情況下，τ0和T0之比應(yīng)小一些(小于1)，若其比值過大，則不利于控制。2)擾動通道的放大系數(shù)Kf應(yīng)盡可能??；時間常數(shù)了Tf要大；擾動引入系統(tǒng)的位置要靠近調(diào)節(jié)閥。3)當(dāng)過程本身存在多個時間常數(shù)，在選擇控制參數(shù)時，應(yīng)盡量設(shè)法把幾個時間常數(shù)錯開，使其中一個時間常數(shù)比其它時間常數(shù)大得多，同時注意減小第二、第三個時間常數(shù)。這一原則同樣適用于控制(調(diào)節(jié))器、調(diào)節(jié)閥和測量變送器時間常數(shù)的選擇，控制器、調(diào)節(jié)閥和測量變送器(三者均為系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中的環(huán)節(jié))的時間常數(shù)應(yīng)遠小于被控過程中最大的時間常數(shù)。答案(一)系統(tǒng)階躍響應(yīng)性能指標(biāo)1）余差(靜態(tài)偏差)C 余差是指系統(tǒng)過渡過程終了時給定值與被控參數(shù)穩(wěn)態(tài)值之差。它是一個重要的靜態(tài)指標(biāo)，一般要求余差不超過預(yù)定值或接近零。2）衰減率衰減率是衡量系統(tǒng)過渡過程穩(wěn)定性的一個動態(tài)指標(biāo)。它可定義為隨動系統(tǒng)階躍給定的響應(yīng)曲線當(dāng)中第一個超出穩(wěn)態(tài)值的波峰值B1減去第二個超出穩(wěn)態(tài)值的波峰值B2之后除以B1，即Ψ=（B1B2）/B1。3）最大偏差A(yù)(或超調(diào)量σ)對于定值系統(tǒng)來說，最大偏差是指被控參數(shù)第一個波的峰值與給定值的差，最大偏差(或超調(diào)量)是表示被控參數(shù)偏離給定值的程度，是衡量系統(tǒng)性能的一個重要指標(biāo)。即 4）過渡過程時間ts：過渡過程時間是指系統(tǒng)從受擾動作用時起，到被控參數(shù)進入新的穩(wěn)定值士5％的范圍內(nèi)所經(jīng)歷的時間，是衡量控制快速性的指標(biāo)。通常要求ts愈短愈好。(二)偏差積分性能指標(biāo)偏差積分性能指標(biāo)是以目標(biāo)函數(shù)形式表示的，屬于綜合指標(biāo)。常用的有:1）偏差絕對值積分(IAE)2）偏差絕對值與時間乘積的積分(ITAE)3）偏差平方值積分(ISE)4）時間乘偏差平方積分(ITSE)答案穩(wěn)定邊界法是目前應(yīng)用較廣的一種整定參數(shù)的方法。其特點是直接在閉合的控制系統(tǒng)中進行整定，而不需要進行過程特性的試驗。具體整定步驟如下:1）把調(diào)節(jié)器的積分時間Tt置于最大(T=∞)，微分時間TD置零(TD=0)，比例度δ置較大數(shù)值，把系統(tǒng)投人閉環(huán)運行，然后將調(diào)節(jié)器比例度δ占由大逐漸減小，得到下圖所示的臨界振蕩過程。這時候的比例度叫做臨界比例度δk，振蕩的兩個波峰之間的時間即為臨界振蕩周期Tk 2）根據(jù)δk和Tk值，運用相關(guān)的臨界振蕩整定經(jīng)驗計算公式，計算出調(diào)節(jié)器各個參數(shù)δ, Tt和TD值。3）根據(jù)上述計算結(jié)果設(shè)置調(diào)節(jié)器的參數(shù)值。觀察系統(tǒng)的響應(yīng)過程，若曲線不符合要求，再適當(dāng)調(diào)整整定參數(shù)值。穩(wěn)定邊界法簡單方便，容易掌握和判斷。但是，若生產(chǎn)過程不允許反復(fù)振蕩(例如鍋爐給水控制系統(tǒng)和燃燒控制系統(tǒng))，就不能應(yīng)用這種方法。答案根據(jù)記錄數(shù)據(jù),畫出焙燒爐的出口溫度曲線,通過圖解近似法,可求得:△y(∞)=855797=58℃△x==放大系數(shù)K0=58/=148℃/(t/h)τ0=20s 。 T0=30620=286s對象的數(shù)學(xué)模型： τ0T0y(∞)Wc(s)Wv(s)W0(s)Wm(s)Z(s)E(s)U(s)Q (s)Y(s)+F (s)答案1）系統(tǒng)框圖Wc(s)：調(diào)節(jié)器（TC）；Wv(s)：調(diào)節(jié)閥（控制冷凝劑）；W0(s)：物料冷卻過程； Wm(s):溫度測量變送(TT)；F (s)：擾動量；Y(s)：出口物料溫度。2）調(diào)節(jié)閥選氣開形式（安全考慮，防溫度過低）3）Kv：+；K0：；Km：+ Kc： ， 正作用調(diào)節(jié)器答案1）系統(tǒng)框圖主變量是釜內(nèi)溫度y1, 副變量是夾套內(nèi)溫度y2.1）控制系統(tǒng)的工作過程：設(shè)冷卻水的溫度升高，則夾套內(nèi)的溫度y2升高，由于T2C的控制作用，調(diào)節(jié)執(zhí)行器的閥門開打，冷卻水流量增加以及時克服冷卻水溫度變化對夾套溫度y2的影響，因而減小以至消除冷卻水波動對釜內(nèi)溫度y2的影響，提高了控制質(zhì)量。如釜內(nèi)溫度y1由于某些次要干擾（如進料流量、溫度的波動）的影響而波動，該系統(tǒng)也能加以克服。設(shè)y2升高，則通過T1C的控制作用，控制調(diào)節(jié)閥開度增大，冷卻水流量增加以使釜內(nèi)溫度降低，起到副反饋的控制作用。