控制工程资料整理

作者：王晓伟、李强望大家分享

1.过程控制输出变量和输入变量之间不随时间变化的数学关系称静态数学模型,随时间变

化的关系称动态数学模型

2.正确选择控制器正反作用是为了保证系统成为一个负反馈

3.一阶惯性加纯滞后环节的特性为K*e^(-ts)/(Ts+1)

4.被控对象的控制通道的增益K0对控制指标的影响是:K0增加，余差减小系统趋于振荡

5.Kt增加，衰减比减小。Ti增加，衰减比增加。

6.比值控制系统有哪几种：开环、单闭环、双闭环、变比值控制系统

7.串集控制系统的副回路为随动控制，主回路为定值控制

8.前馈控制系统是根据预防的控制策略设计的控制系统

9.分程控制系统的目的为扩大可调比满足工艺的特殊要求，控制阀的作用形式分为同向、

异向

10.控制回路中有选择器的控制系统称为选择性控制系统

1.简单控制系统由被控对象、测量变送环节、控制器、执行器组成

2.被控对象的干扰通道的增益Kf对控制指标的影响是：Kf越大，余差越大，最大偏差越

大

3.被控对象的时间常数T0对控制指标的影响是：时间常数大，振荡频率减小，回复时间

变长，动态响应变慢，反之相反。

4.分程控制是用一个控制器多个执行器，各执行器工作范围不同

5.时滞t0对被控指标的影响：使控制不及时超调量增大并引起系统的不稳定

6.选择性控制系统中，当某一工况参数超过安全软限时，用另一个控制回路代替原有控制

回路，使工艺过程能安全运行的控制系统称为超驰控制系统。

二1试述锅炉汽包水位的集中控制方案，画出示意图。解释虚假水位现象，及其对控制质量的影响。

答：○1锅炉汽包水位控制系统可分为单冲量水位控制系统，双冲凉水位控制系统，三冲量水位控制系统。

○2示意图

○3虚假水位现象：根据物料守恒关系可知，在蒸汽用量突然增加，而燃料量不变的情况下，汽包内的水位应该是降低的，但是由于蒸汽用量突然增加，瞬时必导致汽包内压力下降，因此水的沸点降低，汽包内水的沸腾突然加剧，水的气泡突然增加，将整个水位提高，即蒸汽用量突然增加时，汽包内水位不是理论上的降低而是升高，这就是假水位现象。

○4对控制的影响：由于假水位现象，控制器输出误动作。控制器不但不能开大给水阀增加给水量，维持锅炉的物料平衡，而且还要关小控制阀的开度，减小给水量。等到假水位消失后，水位严重下降，影响控制系统的控制品质，严重时甚至会使汽包水位降到危险程度，以致发生事故。

2试述均匀控制的特点，及其与单回路控制系统的区别。

均匀控制的特点：表征前后供求矛盾的两个变量都应该是变化的，且变化缓慢。前后互相联系又互相矛盾的两个变量应该保持在所允许的范围内。

与单回路控制系统的区别：前后互相联系又互相矛盾的两个变量应该保持在所允许的范围之

内，与单回路区别：主要的不同在控制其控制规律的选择及参数整定问题上，在所有均匀控制系统都不需要，也不应该加正常微分作用，而单回路中有时需要加微分作用，一般要采用纯比例控制作用，有时也可用比例微分控制作用，而且在参数整定上，一般比力度要大于100%，且积分时间也要放的相当大，这样才能满足均匀控制要求。

3试述离心式压缩机的喘振现象，防喘振控制方案有哪两种

离心式压缩机在运行过程中，当负荷低于某一定值时，气体的正常输送遭到破坏，气体的排出量时多时少，忽进忽出，发生强烈震荡，并发出如哮喘病人喘气的噪声，气体出口压力表流量表的指示大幅波动，随之机身也会剧烈震动，并带动出口管道，厂房震动，压缩机发出周期性间断的吼响声，如不及时采取措施将使压缩机严重破坏，

防喘振方案：固定极限流量防喘振控制；可变极限流量防喘振控制。

4. 离心泵的汽缚和气蚀现象：

汽缚：泵在启动前没有灌满液体，泵壳内有空气，由于空气的密度远小于液体的密度，其所产生的离心力很小；此时吸入口产生的真空不能将液体吸入泵内，这时泵具有空转而不能输送液体。

气蚀：离心泵安装高度不合理时，将导致泵进口压力过低，当进口压力降至被输送液体在该温度下对应的饱和蒸汽压时，将发生汽化，所生成的汽泡在随液体从入口向外周流动中，又因压力迅速增大而急剧冷凝，发生逆相变化，气泡瞬间溃灭。使周围液体以很大的速度从周围冲向气泡中心，产生频率很高、瞬时压力很大的冲击，使设备表面产生疲劳，发生腐蚀，这种现象称为气蚀现象。

三如图所示的加热炉串级控制系统

（1）画出方框图

（2）确定控制器的正反作用

答：TC1：主控制器<反作用> TC2：副控制器<正作用>

（3）说明从串级切换到主控时，主控制器的作用方式

答：由于控制器是反作用的控制器，因此，主控制器从串级切换到主控时，主控制器的作用方式不更换保持原来的反作用形式。

四图为锅炉燃料系统的逻辑提量和减量控制系统示意图，试分析逻辑提量和减量的工作过程。

答：逻辑提量和减量控制系统，该控制方案在蒸汽负荷提量时能够先提空气量后提燃料量，负荷减量时能先减燃料量，后减空气量，保证燃料的完全燃烧。该方案既能保证蒸汽压力恒定又可实现燃料的完全燃烧。

工作过程：逻辑增量时蒸汽流量增加—压力降低—PC输出增加—HS选中—空气流量增加—燃料增加

逻辑减量时蒸汽流量减小—压力增加—PC输出减小—LS选中—燃料减小—空气流量减小