過(guò)程控制系統(tǒng)習(xí)題解答-展示頁(yè)
2025-04-04 04:29本頁(yè)面
【正文】 與其它自動(dòng)控制系統(tǒng)相比較而言的?！哆^(guò)程控制系統(tǒng)》習(xí)題解答11 試簡(jiǎn)述過(guò)程控制的發(fā)展概況及各個(gè)階段的主要特點(diǎn)。答：第一個(gè)階段 50年代前后：實(shí)現(xiàn)了儀表化和局部自動(dòng)化，其特點(diǎn)： 過(guò)程檢測(cè)控制儀表采用基地式儀表和部分單元組合式儀表過(guò)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大多數(shù)是單輸入、單輸出系統(tǒng)被控參數(shù)主要是溫度、壓力、流量和液位四種參數(shù)控制的目的是保持這些過(guò)程參數(shù)的穩(wěn)定，消除或減少主要擾動(dòng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的影響過(guò)程控制理論是以頻率法和根軌跡法為主體的經(jīng)典控制理論，主要解決單輸入、單輸出的定值控制系統(tǒng)的分析和綜合問(wèn)題第二個(gè)階段 60年代來(lái)：大量采用氣動(dòng)和電動(dòng)單元組合儀表，其特點(diǎn)： 過(guò)程控制儀表開(kāi)始將各個(gè)單元?jiǎng)澐譃楦〉墓δ?，適應(yīng)比較復(fù)雜的模擬和邏輯規(guī)律相結(jié)合的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)用于過(guò)程控制過(guò)程控制系統(tǒng)方面為了特殊的工藝要求，相繼開(kāi)發(fā)和應(yīng)用了各種復(fù)雜的過(guò)程控制系統(tǒng)（串級(jí)控制、比值控制、均勻控制、前饋控制、選擇性控制）在過(guò)程控制理論方面，現(xiàn)代控制理論的得到了應(yīng)用 第三個(gè)階段70年代以來(lái)：現(xiàn)代過(guò)程控制的新階段——計(jì)算機(jī)時(shí)代，其特點(diǎn)： 對(duì)全工廠或整個(gè)工藝流程的集中控制、應(yīng)用計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行多參數(shù)綜合控制自動(dòng)化技術(shù)工具方面有了新發(fā)展，以微處理器為核心的智能單元組合儀表和開(kāi)發(fā)和廣泛應(yīng)用在線成分檢測(cè)與數(shù)據(jù)處理的測(cè)量變送器的應(yīng)用集散控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用第四個(gè)階段 80年代以后：飛躍的發(fā)展，其特點(diǎn)： 現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用大大促進(jìn)了過(guò)程控制的發(fā)展過(guò)程控制的結(jié)構(gòu)已稱為具有高度自動(dòng)化的集中、遠(yuǎn)動(dòng)控制中心過(guò)程控制的概念更大的發(fā)展，包括先進(jìn)的管理系統(tǒng)、調(diào)度和優(yōu)化等。一、連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制連續(xù)控制指連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，其被控量需定量控制，而且應(yīng)是連續(xù)可調(diào)的。二、過(guò)程控制系統(tǒng)由過(guò)程檢測(cè)、控制儀表組成過(guò)程控制是通過(guò)各種檢測(cè)儀表、控制儀表和電子計(jì)算機(jī)等自動(dòng)化技術(shù)工具，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)監(jiān)督和自動(dòng)控制。三、被控過(guò)程是多種多樣的、非電量的現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，工業(yè)過(guò)程日趨復(fù)雜，工藝要求各異，產(chǎn)品多種多樣；動(dòng)態(tài)特性具有大慣性、大滯后、非線性特性。四、過(guò)程控制的控制過(guò)程多屬慢過(guò)程，而且多半為參量控制 因?yàn)榇髴T性、大滯后等特性，決定了過(guò)程控制的控制過(guò)程多屬慢過(guò)程；在一些特殊工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，采用一些物理量和化學(xué)量來(lái)表征其生產(chǎn)過(guò)程狀況，故需要對(duì)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制，所以過(guò)程控制多半為參量控制。 過(guò)程特性：多變量、分布參數(shù)、大慣性、大滯后和非線性等。六、定值控制是過(guò)程控制的一種常用方式過(guò)程控制的目的： 消除或減小外界干擾對(duì)被控量的影響，使被控量能穩(wěn)定控制在給定值上，使工業(yè)生產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低耗能的目標(biāo)。按過(guò)程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分1）反饋控制系統(tǒng)：是根據(jù)系統(tǒng)被控量的偏差進(jìn)行工作，偏差值是控制的依據(jù)，最后達(dá)到消除或減小偏差的目的。前饋—反饋控制系統(tǒng)（復(fù)合控制系統(tǒng)）：充分結(jié)合兩者的有點(diǎn)，大大提高控制質(zhì)量。程序控制系統(tǒng)：是被控量的給定值按預(yù)定的時(shí)間程序變化工作，目的是使系統(tǒng)被控量按工藝要求規(guī)定的程序自動(dòng)變化。隨動(dòng)控制系統(tǒng)：是一種被控量的給定值隨時(shí)間任意變化的控制系統(tǒng)，主要作用是克服一切擾動(dòng)，使控量快速跟隨給定值而變化。14 何為集散控制系統(tǒng)，試述其基本組成與各部分的作用原理。它是一個(gè)由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便。 現(xiàn)場(chǎng)控制裝置：完成模擬量與數(shù)字量的相互轉(zhuǎn)換，完成控制算法的各種運(yùn)算，對(duì)輸入量和輸出量進(jìn)行有關(guān)的軟件濾波及其他的一些運(yùn)算。生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù)在操作管理裝置上顯示，以便于操作人員監(jiān)視和操作。 21 何為被控過(guò)程及其數(shù)學(xué)模型，模型一般可分為哪幾類，它與過(guò)程控制有何關(guān)系？被控過(guò)程是指正在運(yùn)行中的多種多樣的被控制的生產(chǎn)工藝設(shè)備。過(guò)程數(shù)學(xué)模型的兩種描述形式：非參量形式：即用曲線或數(shù)據(jù)表格來(lái)表示（形象、直觀，但對(duì)進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和綜合不方便）。22 什么是過(guò)程通道？什么是過(guò)程的控制通道和擾動(dòng)通道？它們的數(shù)學(xué)模型是否相同？為什么？過(guò)程通道: 輸入量與輸出量間的信號(hào)聯(lián)系。 控制通道：控制作用與被控量間的信號(hào)聯(lián)系。23 從階躍響應(yīng)曲線看，大多數(shù)被控過(guò)程有何特點(diǎn)？絕大部分工業(yè)過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性具有自衡能力，因此其模型可以近似為以下幾類： 近似地以一階、二階、一階加滯后、二階加滯后特性之一來(lái)描
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