【正文】 T不能太大或太小，且各環(huán)節(jié)時間常數(shù)要適當(dāng)匹配，否則都會影響控制質(zhì)量。 容量滯后增加，會使對象的時間常數(shù)T增加。容量滯后一般是由于物料或能量的傳遞需要通過一定阻力而引起的。對象的滯后時間t，使對象的被控變量對輸入的變化響應(yīng)滯后，控制不及時。時間常數(shù)越大，被控變量的變化也越慢，達到新的穩(wěn)態(tài)值所需的時間也越大對象在受到輸入作用后，被控變量卻不能立即而迅速地變化的現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象；或輸出變量的變化落后于輸入變量的變化的現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象。解：放大系數(shù)K、時間常數(shù)T和滯后時間t放大系數(shù)K在數(shù)值上等于對象（重新）處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸出變化量與（引起輸出變化的）輸入變化量之比，即對象的放大系數(shù)K越大，就表示對象的輸入量有一定變化時，對輸出量的影響越大，或被控變量對這個量的變化就越靈敏，所以，K實質(zhì)上是對象的靈敏度。但由于對象在階躍信號作用下，從不穩(wěn)定到穩(wěn)定所需時間一般較長，這期間干擾因素較多，因而測試精度受到限制。階躍反應(yīng)曲線法：特點是簡易但精度較差。但由于對象在階躍信號作用下，從不穩(wěn)定到穩(wěn)定所需時間一般較長，這期間干擾因素較多，因而測試精度受到限制。階躍反應(yīng)曲線法：特點是簡易但精度較差。機理建模法、實驗建模法。 穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型描述的是對象在穩(wěn)態(tài)時的輸入量與輸出量之間的關(guān)系；動態(tài)數(shù)學(xué)模型描述的是對象在輸入量改變以后輸出量的變化情況。被控對象的特性對自動控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量的影響很大，所以必須對其深入研究。當(dāng)采用 自動化裝置組成自動控制系統(tǒng)時，首先也必須深入了解對象的特性，了解它的內(nèi)在規(guī)律，才能根據(jù)工藝對控制質(zhì)量的要求，設(shè)計合理的控制系統(tǒng)，選擇合適的被控變量和操縱變量，選用合適的測量元件及控制器。第2章 被控對象的數(shù)學(xué)模型 P33對象特性就是的對象的輸出——輸入關(guān)系。==（℃），所以，衰減比n=B:B162?？赡艽嬖诘母蓴_主要有：進口物料的流量、溫度的變化；加熱蒸汽的壓力、溫度的變化；環(huán)境溫度的變化等。2解 蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)的方塊圖如下圖所示。=42:10=；余差C=908900=8℃；振蕩周期T=459=36(min)；過渡時間ts=47min。所以?2最大偏差A(yù)=950900=50（℃）；超調(diào)量B=950908=42（℃）；由于B162。階躍干擾形式簡單，容易實現(xiàn)，便于分析、實驗和計算。 采用階躍干擾的原因：階躍干擾比較突然，比較危險，對被控變量的影響也最大?！嗔私庀到y(tǒng)動態(tài)更為重要。這就需要通過自動化裝置不斷施加控制作用去對抗或抵消干擾作用的影響，使被控變量保持在工藝所要求的技術(shù)指標上。 ∵干擾是客觀存在的，是不可避免的。1在11題1定值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)。負反饋可以減小非線性失真。所以該溫度控制系統(tǒng)是一個具有負反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)。可能影響被控變量的干擾因素主要有A、B兩種物料的溫度、進料量，冷卻水的壓力、溫度，環(huán)境溫度的高低等。干擾作用是引起被控變量偏離給定值，除操控變量以外的各種因素。 操縱介質(zhì)(操縱劑)——用來實現(xiàn)控制作用的物料。 操縱變量（調(diào)節(jié)變量）——對被控變量具有較強的直接影響且便于調(diào)節(jié)（操縱）的變量。 給定值（或設(shè)定值或期望值）——人們希望控制系統(tǒng)實現(xiàn)的目標，即被控變量的期望值。 被控變量——被控對象內(nèi)要求保持設(shè)定值的工藝參數(shù)。執(zhí)行器即控制閥，它能自動地根據(jù)控制器送來的信號值來改變閥門的開啟度，從而改變操縱變量的大小。方塊圖是用來表示控制系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)之間作用關(guān)系的一種圖形，由于各個環(huán)節(jié)在圖中都用一個方塊表示，故稱之為方塊圖。自動控制系統(tǒng)主要由哪些環(huán)節(jié)組成？ 自動控制系統(tǒng)主要由測量元件與變送器、自動控制器、執(zhí)行器和被控對象等四個環(huán)節(jié)組成。 一般要包括自動檢測、自動保護、自動操縱和自動控制等方面的內(nèi)容。 （3）能夠保證生產(chǎn)安全，防止事故發(fā)生或擴大，達到延長設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備利用能力的目的。 實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程自動化的意義： （1）加快生產(chǎn)速度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。第1章 自動控制系統(tǒng)基本概念 P161. 化工自動化是化工、煉油、食品、輕工等化工類型生產(chǎn)過程自動化的簡稱。在化工設(shè)備上，配備上一些自動化裝置，代替操作人員的部分直接勞動，使生產(chǎn)在不同程度上自動地進行，這種用自動化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的辦法，稱為化工自動化。 （2）減輕勞動強度，改善勞動條件。 （4）能改變勞動方式，提高工人文化技術(shù)水平，為逐步地消滅體力勞動和腦力勞動之間的差別創(chuàng)造條件。閉環(huán)控制有反饋環(huán)節(jié)，通過反饋系統(tǒng)是系統(tǒng)的精確度提高,響應(yīng)時間縮短,適合于對系統(tǒng)的響應(yīng)時間,穩(wěn)定性要求高的系統(tǒng). 開環(huán)控制沒有反饋環(huán)節(jié)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性不高,響應(yīng)時間相對來說很長,精確度不高,使用于對系統(tǒng)穩(wěn)定性精確度要求不高的簡單的系統(tǒng)。p7PI307表示就地安裝的壓力指示儀表，工段號為3，儀表序號為07； TRC303表示集中儀表盤安裝的，具有指示記錄功能的溫度控制儀表；工段號為3，儀表序號為03； FRC305表示集中儀表盤安裝的，具有指示記錄功能的流量控制儀表；工段號為3，儀表序號為05。測量變送裝置的功能是測量被控變量的大小并轉(zhuǎn)化為一種特定的、統(tǒng)一的輸出信號（如氣壓信號或電壓、電流信號等）送往控制器；控制器接受測量變送器送來的信號，與工藝上需要保持的被控變量的設(shè)定值相比較得出偏差，并按某種運算規(guī)律算出結(jié)果，然后將此結(jié)果用特定信號（氣壓或電流）發(fā)送出去。被控對象（對象）——自動控制系統(tǒng)中，工藝參數(shù)需要控制的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)設(shè)備或機器?？叵到y(tǒng)通常用該變量的名稱來稱呼，如溫度控制系統(tǒng)，壓力制系統(tǒng)等。它可以是恒定的，也可以是能按程序變化的?；?qū)崿F(xiàn)控制作用的變量。控制作用是對在受到外界干擾影響偏離正常狀態(tài)后，回復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi)。1該溫度控制系統(tǒng)的方塊圖題解111圖 反應(yīng)器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中，被控對象：反應(yīng)器；被控變量：反應(yīng)器內(nèi)的溫度；操縱變量：冷卻水流量。若當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的被控溫度在干擾作用下升高時，其測量值與給定值比較，獲得偏差信號，經(jīng)溫度控制器運算處理后，輸出控制信號去驅(qū)動控制閥，使其開度增大，冷卻水流量增大，這樣使反應(yīng)器內(nèi)的溫度降下來。1反饋信號與輸入信號極性相反或變化方向相反（反相），則疊加的結(jié)果將使凈輸入信號減弱，這種反饋叫負反饋。因為引入負反饋后，輸出端的失真波形反饋到輸入端，與輸入波形疊加，因此凈輸入信號成為正半周小，負半周大的波形，此波形放大后，使其輸出端正、負半周波形之間的差異減小，從而減小了放大電路輸出波形的非線性失真。1在自動化領(lǐng)域中，把被控變量不隨時間而變化的平衡狀態(tài)稱為系統(tǒng)的靜態(tài)，把被控變量隨時間而變化的不平衡狀態(tài)稱為系統(tǒng)的動態(tài)。一個自動控制系統(tǒng)投入運行時，時時刻刻都受到干擾作用，破壞正常的工藝生產(chǎn)狀態(tài)。一個正常工作的自動控制系統(tǒng)，總受到頻繁的干擾作用，總處在頻繁的動態(tài)過程中。1階躍作用：在某一瞬間t0，干擾突然地階躍式地加到系統(tǒng)上，并保持在這個幅度。如果一個控制系統(tǒng)能夠有效克服階躍干擾，對其他比較緩和的干擾也一定很好地克服。1等幅振蕩過程和發(fā)散振蕩過程是不穩(wěn)定過程，生產(chǎn)上不能采用；非周期衰減過程雖是穩(wěn)定過程，但該過程中被控變量達到新的穩(wěn)定值的進程過于緩慢，致使被控變量長時間偏 離給定值，所以一般也不采用；衰減振蕩過程能夠較快地使系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)，并且最終的穩(wěn)態(tài)值必然在兩峰值之間，決不會出現(xiàn)太高或太低的現(xiàn)象，更不會遠離給定值以致造成 事故。=918908=10（℃），所以，衰減比n=B:B162。因為A=50℃80℃，C=8℃10℃，所以，該控制系統(tǒng)能滿足題中所給的工藝要求。題解120圖 蒸汽加熱器溫度控制系統(tǒng)方塊圖其中：被控對象是蒸汽加熱器；被控變量是出口物料溫度；操縱變量是蒸汽流量。該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標：最大偏差A(yù)==（℃）；