过程控制工程A复习题答案.doc

1、 过程控制工程A复习题答案一、判断题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分）1.（） 2.（） 4.（） 6. （） 8.（） 9.（） 11.（） 12.（）13. （） 15.（） 二、填空题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分）1 增强 ， 最大 ， 减小 ， 减小 。3 机理建模 和 系统辨识与参数估计 4 准确 、 迅速 和 可靠 5. 口径的选择 、 流量特性的选择 和 正反作用的选择 7 增强 ， 增大 ，增大 9. 快开 、 等百分比 和 线性 ， 广义对象特性 10 Q/Qma x l/L 流量 理想 工作 12 消除余差 产生振荡现象 克服容量滞后 13 减小调节

2、器的放大倍数 14 经验法 衰减曲线法 临界比例度法 反应曲线法 15 气动 , 电动 , 液动 16 执行机构 和 调节机构 17 增益 增大 ， 增益 减小 19. 克服容量滞后 20 . 大于 减小 不变 缩短 提高 。三、选择题（本大题共10个小题，每小题1分，共10分）1. （ A ） 2. （A ）。 3. （ C ）。 4. （ D ）。 5. （ C ）。 6. （ B ） 7. （ B ）。 8. （ A ）。 9. （ B ） 10 （ B ）。 四、简答题（本大题共4个小题，每小题5分，共20分）1、电气阀门定位器有哪些作用答：改善阀的静态特性1分改善阀的动态特性1分改变

3、阀的流量特性1分用于分程控制1分用于阀门的反向动作1分4. 前馈控制和反馈控制各有什么特点？为什么采用前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质？答:前馈控制的特点是:根据干扰工作;及时;精度不高,实施困难;只对某个干扰 有克服作用. 2分反馈的特点作用依据是偏差; 不及时:精度高,实施方便,对所有干扰都有克服作用.由于两种控制方式优缺点互补, 所以前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质.3分五、综合分析题（本大题共3个小题，第1题15分 第2第3题10分共35分）1. 如图示加热炉，采用控制燃料气流量来保证加热炉出口温度恒定。1.若进料量是主要扰动且不可控制时，设计合理的控制方案

4、，并作简要说明。2.当燃料气阀前压力是是主要扰动且不可控时，设计合理的控制方案，并作简要说明。 答：当总进料量是主要扰动时，控制方案如图1所示。该方案为前馈反馈控制系统方案。如果负荷是主要扰动，我们将总进料量测出，将流量信号送到前馈补偿装置，其输出与温度控制器的输出相迭加，作为总的控制作用。这时，当进料量发生变化后，不需要等到出现偏差，燃料量就会及时作相应的调整，结果使控制过程中的温度偏差大为减小。 当燃料压力是主扰动时，控制方案如图2所示。该方案为被加热物料出口温度对燃料气流量的串级控制系统方案。当燃料气压力发生变化是，利用副环的作用，可以迅速地对扰动作出反应，调整燃料阀的开度，调整较为及时

5、。但是这只是一个粗略的调整，扰动对温度的影响还需通过主环作进一步的细调，使被控的主变量被加热物料出口温度保持在期望值。 图1 图22、对于图示的加热器串级控制系统。要求：（1）若工艺要求加热器温度不能过高，否则易发生事故，试确定控制阀的气开气关型式；（2）当蒸汽压力突然增加时， 简述该控制系统的控制过程；（3）当冷物料流量突然加大时， 简述该控制系统的控制过程；（注：要求用各变量间的关系来阐述） 解：（1）由于工艺要求加热器温度不能过高，否则易发生事故，所以控制阀应选用气开型式，一但气源故障断气，控制阀自动关闭，蒸汽不再进入加热器，以避免介质温度过高发生事故。（2）当蒸汽压力突然增加时，该控制系统的控制过程如下：蒸汽压力增加，则蒸汽流量增加，由于FC为反作用，故其输出降低，因而气开型的控制阀关小，蒸汽流量减少以及时克服蒸汽压力变化对蒸汽流量的影响，因而减少以致消除蒸汽压力波动对加热炉出口物料温度的影响，提高了控制质量。（3）当冷物料流量突然加大时，该控制系统的控制过程如下：冷物料流量加大，加热炉出口物料温度降低，反作用的TC输出增加，因而使FC的给定值增加， FC为反作用，故其输出也增加，于是气开型的控制阀开大，蒸汽流量增加以使加热炉出口物料温度增加，起到负反馈的控制作用。5 共5页 第 页