【正文】 。（2)改變進(jìn)入流化床的冷劑流量。（3）改變段間進(jìn)入的冷氣量。 固定床：（1）改變進(jìn)料濃度。（2)改變傳熱量。1 為什么對(duì)大多數(shù)反應(yīng)器來說，其主要被控變量是溫度？答：因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)不是吸熱就是放熱，反應(yīng)過程總伴隨著熱效應(yīng)，所以，溫度是最能夠表征質(zhì)量的間接控制指標(biāo)。（2)物料平衡：為使反應(yīng)正常，轉(zhuǎn)化率高，要求維持進(jìn)入反應(yīng)器的各種物料量恒定，配比符合要求。適用于溫差與組分之間不是單值對(duì)應(yīng)的情況。適用于溫差與組分之間是單值對(duì)應(yīng)的情況，產(chǎn)品純度要求很高，而且塔頂、塔底產(chǎn)品的沸點(diǎn)差不大。（2）當(dāng)干擾首先進(jìn)入提餾段時(shí)，例如在液相進(jìn)料時(shí)，進(jìn)料量或進(jìn)料成分的變化首先要影響塔底的成分，故用提餾段溫控就比較及時(shí)，動(dòng)態(tài)過程也比較快。將提餾段溫度恒定后，就能較好的保證塔底產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到規(guī)定值。（2）如果干擾首先進(jìn)入精餾段，例如氣相進(jìn)料時(shí)，由于進(jìn)料量的變化首先影響塔頂?shù)某煞?，所以采用精餾段溫控就比較及時(shí)。1 精餾段溫控和提餾段溫控各有什么特點(diǎn)？分別使用什么場(chǎng)合？答：精餾段：（1）由于采用了精餾段溫度作為間接質(zhì)量指標(biāo)，因此，它能直接反映精餾段的產(chǎn)品情況。（5）冷卻劑在冷卻器內(nèi)除去熱量的變化：可控。（3)進(jìn)料溫度TF及進(jìn)料熱焓QF的變化：不可控。1 精餾塔操作的主要干擾有哪些？哪些是可控的？哪些是不可控的？答：（1）進(jìn)料流量F的波動(dòng)：不可控。（3）約束條件。1 精餾塔的自動(dòng)控制有哪些基本要求？答：（1）保證質(zhì)量指標(biāo)。 在雙沖量控制系統(tǒng)中，引入蒸汽流量這個(gè)沖量的目的是什么？答：蒸汽流量的引入起著超前的作用，它可以在液位還未出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)提前使控制閥動(dòng)作，從而減少因蒸汽負(fù)荷量的變化而引起的液位波動(dòng)，改善了控制品質(zhì)。（2）溫度與液位的串級(jí)控制：改變傳熱面積，但由于采用了串級(jí)控制，將液氨壓力變化引起液位變化的這一主要干擾包含在副環(huán)內(nèi)，從而提高了控制質(zhì)量?？刂颇号懦隽康姆桨缚刂仆ǖ篱L(zhǎng)、變化遲緩，且需要有較大的傳熱面積裕量，有防止局部過熱的優(yōu)點(diǎn)。（4）控制被加熱流體自身流量的旁路：載熱體一直處于最大流量，而且要求傳熱面積有較大的裕量。（2）控制在熱體旁路流量：采用三通控制閥來改變進(jìn)入換熱器的載流體流量與旁路流量的比例，這樣即可以改變進(jìn)入換熱器的載熱體流量，又可以保證載熱體總流量不受影響。（2）可變極限流量法：給定值是經(jīng)過運(yùn)算得到的，能根據(jù)壓縮機(jī)負(fù)荷變化情況隨時(shí)調(diào)整入口流量的給定值。 壓縮機(jī)防喘振的兩種控制方案及特點(diǎn)。（2）控制閥的轉(zhuǎn)速：最經(jīng)濟(jì)，機(jī)械效率最高，但調(diào)速機(jī)構(gòu)復(fù)雜。（7）通訊協(xié)議的漸進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化。（5)硬件和軟件的模塊化。（3）控制結(jié)構(gòu)的層次化。（1）控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。它繼承了DCS的分布式特點(diǎn)，但在各功能子系統(tǒng)之間，尤其是在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀表之間的連接上，采用了開放式的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，從而使系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的連接形式上發(fā)生了根本的改變，具有自己所特有的性能和特征。1 什么是現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)？與DCS相比有什么特點(diǎn)？答：順應(yīng)智能現(xiàn)場(chǎng)儀表而發(fā)展起來的一種開放型的數(shù)字通性技術(shù)，發(fā)展初衷是用數(shù)字通信代替420mA模擬傳輸技術(shù)，把數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)延伸到工業(yè)過程現(xiàn)場(chǎng)。（3）信息和數(shù)據(jù)共享（4）系統(tǒng)擴(kuò)展靈活（5）安裝維護(hù)方便（6）系統(tǒng)可靠性高。（1）控制功能豐富：具有多種運(yùn)算控制算法和其它的數(shù)學(xué)、邏輯運(yùn)算功能。突出優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算靈活，不僅能實(shí)現(xiàn)典型的PID控制規(guī)律，而且能方便的對(duì)傳統(tǒng)的PID算法進(jìn)行改進(jìn)或?qū)崿F(xiàn)其它的控制規(guī)律，還可以實(shí)現(xiàn)PID以外的多種復(fù)雜控制，如串級(jí)控制、前饋控制和解耦控制，還可以分時(shí)處理多個(gè)控制回路，用一臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程中若干個(gè)被控變量的控制。 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展過程。（3）可以通過通信網(wǎng)絡(luò)而互通信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息共享，能使操作人員及時(shí)了解生產(chǎn)情況，改變生產(chǎn)控制盒經(jīng)營策略，使生產(chǎn)處于最優(yōu)狀態(tài)。答：（1）隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，模擬控制盤越來越長(zhǎng)，這給集中監(jiān)視和操作帶來困難，而計(jì)算機(jī)采用分時(shí)操作，用一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以代替許多臺(tái)常規(guī)儀表，在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上操作與監(jiān)視則方便了許多。（7）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：接受由多路開關(guān)送來的控制信號(hào)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，改變控制閥的開度，從而達(dá)到控制生產(chǎn)過程的目的。通過鍵盤與操作按鈕可以修改被控變量的設(shè)定值，報(bào)警的上、下限，控制器的參數(shù)及計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令。（4）外圍設(shè)備：為了擴(kuò)大主機(jī)的功能而設(shè)置的，用來顯示、打印、存儲(chǔ)及傳送數(shù)據(jù)。接受傳感器送來的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)的處理并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及各部分作用？答：（1）傳感器：將過程變量轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)所能接受的信號(hào)，如420mA，15V。第9章 .計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 什么是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)？其工作過程的步驟？答：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)。（3）推斷控制器作用是估計(jì)出不可測(cè)的擾動(dòng)以實(shí)現(xiàn)前饋性質(zhì)的控制。1 推斷控制中信號(hào)分離、估計(jì)器、推斷控制器各起什么作用？答：（1)信號(hào)分離裝置的作用是將不可直接測(cè)量的擾動(dòng)對(duì)過程輸出從影響中分離出來，形成輔助輸出。1 什么是推斷控制？何時(shí)采用推斷控制？答：推斷控制是利用數(shù)學(xué)模型由可測(cè)信息將不可測(cè)的輸出變量推算出來實(shí)現(xiàn)反饋控制，或?qū)⒉豢蓽y(cè)擾動(dòng)推算出來以實(shí)現(xiàn)前饋控制的控制系統(tǒng)。（3)減少控制回路。（1）合理匹配被控變量與操縱變量。答：在一個(gè)生產(chǎn)裝置中，往往需要設(shè)置若干個(gè)控制回路，來穩(wěn)定各個(gè)被控變量。（4）基于故障檢測(cè)和診斷技術(shù)的容錯(cuò)設(shè)計(jì)。1 提高系統(tǒng)可靠性的方法？答：（1）提高元器件的可靠性（2）系統(tǒng)的高可靠性設(shè)計(jì)（①簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，采用的元部件越少。③模糊識(shí)別診斷方法。（1）基于控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型的方法（2）不依賴于動(dòng)態(tài)模型的方法：①診斷專家系統(tǒng)。有較好的泛化能力，當(dāng)參數(shù)適當(dāng)時(shí)，能收斂到較小的地方誤差，缺點(diǎn)是訓(xùn)練時(shí)間長(zhǎng)，易陷入局部極小，隱含層數(shù)和隱含節(jié)點(diǎn)數(shù)難以確定。1 什么是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)？答：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由許多人工神經(jīng)元模型構(gòu)成，用來模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的某些結(jié)構(gòu)和功能。 特點(diǎn)是具有實(shí)時(shí)性好，超調(diào)量小，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)態(tài)誤差小。（1）自尋優(yōu)智能控制器（2）自學(xué)習(xí)智能控制器（3）自適應(yīng)智能控制器（4）自組織智能控制器（5）自修復(fù)智能控制器（6）自鎮(zhèn)定智能控制器（7）自協(xié)調(diào)智能控制器（8）自繁殖智能控制器 什么是專家控制系統(tǒng)？有哪些類型？答：指將專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范和運(yùn)行機(jī)制與傳統(tǒng)控制理論和技術(shù)相結(jié)合而成的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。（3）預(yù)測(cè)控制對(duì)數(shù)學(xué)模型要求不高且模型的形式是多樣化的，能直接處理具有純滯后的過程，具有良好的跟蹤性能和較強(qiáng)的抗擾動(dòng)能力，對(duì)模型誤差具有較強(qiáng)的魯棒性。但是，由于預(yù)測(cè)控制對(duì)模型結(jié)構(gòu)的不唯一性，使它可以根據(jù)過程的特點(diǎn)和控制要求，以最方便的方法在系統(tǒng)的輸入信息中，建立起預(yù)測(cè)模型。因此，預(yù)測(cè)控制優(yōu)于PID控制。 預(yù)測(cè)控制與PID控制有什么不同？答：（1）PID控制是根據(jù)過程當(dāng)前的和過去的輸出測(cè)量值和設(shè)定值的偏差來確定當(dāng)前的控制輸入。（3)滾動(dòng)優(yōu)化：預(yù)測(cè)控制不是用一個(gè)對(duì)全局相同的優(yōu)化性能指標(biāo)，而是在每一時(shí)刻有一個(gè)相對(duì)于該時(shí)刻的局部?jī)?yōu)化性能指標(biāo)。 預(yù)測(cè)控制的基本結(jié)構(gòu)中主要有哪幾部分組成？答：（1）預(yù)測(cè)模型：具有預(yù)測(cè)功能，即能夠根據(jù)系統(tǒng)的現(xiàn)時(shí)刻的控制輸入以及過程的歷史信息，預(yù)測(cè)過程輸出的未來值。（4）自校正控制系統(tǒng)：由對(duì)象參數(shù)辨識(shí)器和控制器參數(shù)計(jì)算機(jī)構(gòu)組成。（2）模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)：需要專門的在線辨識(shí)裝置，用來更新控制系統(tǒng)參數(shù)的依據(jù)是相對(duì)于理想模型的廣義誤差e（t），取目標(biāo)函數(shù)J=∫t0t e2（t）dt，通過調(diào)整可調(diào)參數(shù)，使J趨于極小值。適用于有些化工對(duì)象特性是隨時(shí)間變化的，如原料成分的改變、催化劑的活性降低和設(shè)備的結(jié)垢、磨損等，這些變化可能使工藝參數(shù)發(fā)生復(fù)雜而幅度較大的變化。（3)用于生產(chǎn)安全的防護(hù)措施。（1）用于擴(kuò)大控制閥的可調(diào)范圍，改善控制品質(zhì)。然而分程控制系統(tǒng)則不然?？狗e分飽和的主要方法有限幅法和積分切除法等。因?yàn)楫?dāng)需要該控制器恢復(fù)工作狀態(tài)(在取代控制系統(tǒng)中，控制器重新被選擇器選中)時(shí)，它不能馬上動(dòng)作，必須待它的輸出退出飽和區(qū)，返回到執(zhí)行器的有效輸入信號(hào)范圍內(nèi)后，才能使執(zhí)行器開始動(dòng)作。答：當(dāng)控制器處于積分飽和狀態(tài)時(shí)，它的輸出將達(dá)到最大或最小的極限值，該極限值已超出執(zhí)行器的有效輸入信號(hào)范圍(對(duì)于氣動(dòng)薄膜控制閥來說，其有效輸入信號(hào)范圍一般為20～100kPa)。在選擇性控制系統(tǒng)中，沒有被選擇器選中的控制器就有可能產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象。其二是控制器處于開環(huán)工作狀態(tài)，其輸出沒有被送往執(zhí)行器。答：積分飽和現(xiàn)象是指有積分作用的控制器當(dāng)偏差總不為零時(shí)，控制器的輸出就要一直增加到最大或降低到最小。（3）混合型選擇性控制系統(tǒng)：既包含開關(guān)型選擇的內(nèi)容，又包含連續(xù)型選擇的內(nèi)容。 選擇性控制系統(tǒng)有哪幾種類型？答：（1）開關(guān)型選擇性控制系統(tǒng)：一般用于系統(tǒng)的限值保護(hù)。這樣就可以減少由于停車而帶來的巨大經(jīng)濟(jì)損失。1什么是生產(chǎn)過程的軟保護(hù)措施?與硬保護(hù)措施相比，軟保護(hù)措施有什么優(yōu)點(diǎn)?特別是在干擾頻繁，對(duì)象有較大滯后時(shí)，控制質(zhì)量要求較高時(shí)采用前反饋控制系統(tǒng)。1 在什么情況下要采用前反饋控制系統(tǒng)。(2)主要干擾是可測(cè)不可控的變量；前饋控制主要用于下列場(chǎng)合：(3)前饋控制使用的是視對(duì)象特性而定的“專用”控制器，又稱前饋補(bǔ)償裝置；(1) 前饋控制是基于不變性原理工作的，比反饋控制及時(shí)、有效；前饋控制主要應(yīng)用在什么場(chǎng)合?1 什么是變比值控制系統(tǒng)？答：有些化學(xué)反應(yīng)過程，要求兩種物料的比值能靈活地隨第三變量的需要而加以調(diào)整，這樣的系統(tǒng)為變比值控制系統(tǒng)。答：雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)有兩個(gè)閉合回路，分別對(duì)主、副流量進(jìn)行定值控制。1試簡(jiǎn)述雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)及其使用場(chǎng)合。1 與開環(huán)比值系統(tǒng)相比，單環(huán)比值控制系統(tǒng)有什么優(yōu)點(diǎn)？答：不但能實(shí)現(xiàn)副流量跟隨主流量的變化而變化，而且還可以克服副流量本身干擾對(duì)比值的影響，因此主、副流量的比值較為精確。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。1什么叫比值控制系統(tǒng)?均勻控制系統(tǒng)的目的和特點(diǎn)是什么?（1）答：有兩步整定法和一步整定法兩種。 串級(jí)控制系統(tǒng)中主、副控制器參數(shù)的工程整定主要有哪兩種方法? 為什么一般情況下，串級(jí)控制器中的主控制器應(yīng)選擇PI或PID作用的，而副控制器選擇P作用的？答：一般來說，主變量不允許有余差，所以主控制器常選用PI作用，有時(shí)對(duì)象控制通道容量滯后比較大，為了克服容量滯后，主控制器選擇PID作用。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)。串級(jí)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，而答(4)副變量的選擇應(yīng)考慮到主、副對(duì)象時(shí)間常數(shù)的匹配，以防“共振”的發(fā)生(3)在可能的情況下，應(yīng)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；．副變量的選擇原則是：（6）主變量應(yīng)是獨(dú)立可控的。（4）主變量應(yīng)是能測(cè)量的，并具有較大靈敏度的變量；（5）選擇主變量時(shí)，必須考慮工藝合理性和國內(nèi)儀表產(chǎn)品現(xiàn)狀。（2）主變量應(yīng)是工藝生產(chǎn)過程中經(jīng)常受到一些干擾影響而變化，因而需要頻繁加以控制的變量；串級(jí)控制系統(tǒng)中主、劇變量應(yīng)如何選擇?(2)系統(tǒng)的目的在于通過設(shè)置副變量來提高對(duì)主變量的控制質(zhì)量}(1)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，它是由兩個(gè)串接工作的控制器構(gòu)成的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，主回路是個(gè)定值控制系統(tǒng)，而副回路是個(gè)隨動(dòng)控制系統(tǒng)。 串級(jí)控制系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)?主要使用在哪些場(chǎng)合?答：串級(jí)控制系統(tǒng)是由主、副兩個(gè)控制器串聯(lián)工作的。21. 經(jīng)驗(yàn)湊試法整定控制器參數(shù)的關(guān)鍵是什么？答：看曲線，調(diào)參數(shù)。 如何區(qū)分由于比例度過小、積分時(shí)間過小或微分時(shí)間過大所引起的振蕩過渡過程？答：比例度過小，記錄曲線是周期較短的周期性振蕩；③對(duì)于反應(yīng)快的系統(tǒng)，如流量、管道壓力和小容量的液位控制等，要在記錄曲線上嚴(yán)格得到4:1衰減曲線比較困難。（2)注意事項(xiàng)：①加的干擾幅值不能太大，要根據(jù)生產(chǎn)操作要求來定，一般為額定值的5%左右。③根據(jù)δk和Tk值，采用經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算出調(diào)節(jié)器各個(gè)參數(shù)，即δ、Ti、TD的值。答：（1）步驟：①將調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間Ti置于最大，微分時(shí)間置于零，比例度δ適當(dāng)，平衡操作一段時(shí)間，把系統(tǒng)投入自動(dòng)運(yùn)行。(2)因?yàn)榕R界比例度很小時(shí)，則控制器輸出的變化一定很大，被控變量容易超出允許范圍，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。屬于控制器參數(shù)工程整定法主要有臨界比例度法、衰減曲線法和經(jīng)驗(yàn)湊試法等?？刂破鲄?shù)整定方法有理論計(jì)算和工程整定兩大類，其中常用的是工程整定法?？刂破鲄?shù)整定的任務(wù)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δ、積分時(shí)間TI；、微分時(shí)間TD），以便使系統(tǒng)能獲得好的控制質(zhì)量。如果將控制器的輸入偏差信號(hào)定義為測(cè)量值減去給定值，那么當(dāng)偏差增加時(shí)，其輸出也增加的控制器稱為“正作用”控制器；反之，控制器的輸出信號(hào)隨偏差的增加而減小的稱為“反作用”控制器。氣開閥為“正”方向；氣關(guān)閥為“反”方向。1被控對(duì)象、執(zhí)行器、控制器的正、反作用各是怎樣規(guī)定的？答：被控對(duì)象、執(zhí)行器、控制器的正、反作用方向各是怎樣規(guī)定的？在控制系統(tǒng)中，要正確選擇控制器的作用方向，即“正”、“反”作用。為什么要考慮控制器的正、反作用?如何選擇?能提高穩(wěn)定性，并消除余差，使控制系統(tǒng)獲得較高的控制質(zhì)量。適用于控制通道滯后小、負(fù)荷變化不大、工藝參數(shù)不允許有余差的系統(tǒng)。所以