过程控制大作业2014

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2010-2011过程控制试卷A答案和评分标准

2010-2011过程控制试卷A答案和评分标准

南阳理工学院电子与电气工程系2010—2011学年第一学期期末考试卷 课程名称 过程控制工程 试卷编号 A 考试方式 闭卷 满分分值 100分一、填空题(共20分,每空1分)。

1、“过程变量”的英文全称是Process Variable,PV2、“测量值”的英文全称是 Measurement3、“设定值”的英文全称是 Setpoint Value,SV4、“操作变量”的英文全称是 Manipulated Variable,MV 5、“扰动变量”的英文全称是 Disturbance Variables,DVs 6、“直接数字控制”的英文全称是 Direct Digital Control,DDC 7、“分布式控制系统”的英文全称是 Distributed Control System ,DCS 8、“前馈控制”的英文全称是 Feedforward Control 9、“反馈控制”的英文全称是 Feedback Control 10、“定值控制”的英文全称是 Regulatory Control11、S7-300 PLC 中FB41的“FB ”的英文全称是 Function BlockFC105中“FC ”的英文全称是 Function Call在本次过程控制课程设计中:12、你所在的设计组的S7-300 PLC 配置的模拟量输入模块的型号是 SM331(SM334),它的分辨率是 12(8) 位。

采用电流输入时, 输入电阻是 50 欧姆。

13、温度信号变送输出是 4-20(0-20) mA 。

14、输入模拟量通道的地址是 PIW288 。

15、A/D 转换对应的转换结果范围是 0-27648(约5530-27648),转换数字量的数据最高位是 符号 位,采用 左 对齐格式。

二、问答题(共25分,第16、17、18题5分,第19题10分)16、自动控制系统主要由哪些环节组成?各环节各起什么作用?答:1,被控对象(也称被控过程) 指在控制系统中被控制的生产设备或装置。

过程装备控制技术及应用习题及参考答案

过程装备控制技术及应用习题及参考答案

e=y m-ys <0,输入调节器后产生控制信号 u,使执行器或调节阀加大阀门开度,使温度 T 升高,从而实现控制。 7 、图 1-14 为贮糟液位控制系统,工艺要求液位保持为某一数值, 第 2 页 共 59 页
( 1 )试画出该系统的方框图; ( 2 )指出系统中被控对象,被控变量,操纵变量,干扰作用各是什么? 图 1-14 f 图 1-14 hs 液位控制 器 执行器 贮槽 h
调节器参数整定的目的就是按照己定的控制系统求取控制系质量最好的调节器参数经验试凑法根据被控变量的性质在己知合适的参数经验参数范围内选择一组适当的值做为调节器的参数值然后直接在运行的系统中人为地加上阶跃干扰通过观察记录仪表上的
过 程 装 备 控 制 技 术 及 应 用 习题及参考答案
第一章 控制系统的基本概念
6. 什么是调节器的控制规律?调节器有哪几种基本控制规律? 答:调节器的控制规律是指调节器的输出信号随输入信号变化的规律或是指控制器的输出信号 P 与输入偏差信号 e 之间的关系。 常用的基本调节规律有:位式,比例,积分,微分等,以及它们的组合控制规律如 PI ,PD, PID 。 7. 什么是双位控制,比例控制,积分控制,微分控制,它们各有什么特点? 答:①位式控制器的输出只有几个特定的数值,或它的执行机构只有几个特定的位置。最常见的 是双位控制。,它们输出只有两个数值(最大或最小),其执行机构只有两个特定的位置(开或 关)。 位式控制器结构简单,成本较低,易于实现,应用较普遍。但它的控制作用不是连续变化的,由 它所构成的位式控制系统其被控变量的变化将是一个等幅振荡过程,不能使被控变量稳定在某一 数值上。 ②积分控制(P)是指调节器的输出信号变化量 与输入信号变化量 e(t) 成比例关系: , --比例放 大系数,比例控制的伏点是反应快,控制及时,其缺点是当系统的负荷改变时,控制结果有余差 存在,即比例控制不能消除余差,因此只在对被控变量要求不高的场合,才单独使用比例控制。 ③积分控制(I ):调节器输出信号的变化量与输入偏差的积分成正比,即: 式中 -- 积分速 度, -- 积分时间。积分规律的特点是控制缓慢,但能消除余差。由于输出变化量总要滞后于偏差 的变化,因此不能及时有效地克服扰动的影响,加剧了被控变量的波动,使系统难以稳定下来, 故不单独使用积分控制规律。 ④微分控制(D )--指调节器输出信号的变化量与输入偏差的变化速度成正比。即 。 -- 微分时 间。

函授《过程控制》习题集王丽华

函授《过程控制》习题集王丽华

南京工业大学继续教育学院《过程控制 》习题集2011学年第一学期 使用班级:H 化本081、HY 自升本101、HY 自升本091习题集1一、填空题1.在自动控制系统中,能够测量某物理量的大小并把它转化为一种特定信号的自动化装置是 (测量元件及变送器)。

2.过渡过程终了时,被调参数所达到的新的稳态值与给定值之差叫做(余差)。

3.在研究对象的动态特性时,将(被调参数)看作对象的输出量,而将(干扰作用和调节作用)看作对象的输入量。

4.自动调节系统方块图中,给定值R,测量值M 和偏差e 三者之间的关系是(E=R-M )。

5.积分时间愈(短),积分作愈强。

6.可用一阶微分方程式描绘其动态特性的对象称为(一阶对象)。

二、单项选择题1.在如图所示的水槽液位控制系统中,( C )是被控变量。

A. 进水流量B. 出水流量C. 水槽液位D. 水槽2.下列(A )不是描述对象特性的数。

A.过渡时间B.时间常数C.放大系数D.滞后时间3.下列关于积分饱和的说法,错误的是( D )。

A.调节器处于开环工作状态是出现积分饱和现象的必要条件 B.调节器具有积分作用才会出现积分饱和现象C.积分饱和状态时,调节器的输出将达到最大或最小的极限值D.只有在选择性调节系统中才会出现积分饱和现象4.串级调节系统中,副回路一般采用( A )调节规律。

A.比例B.比例积分C.比例微分D.比例积分微分5.如图所示为丙烯冷却器的控制方案示意图,图中所采用的控制系统为( D )控制系统。

A. 串级B. 均匀C. 分程D. 选择6.在合成纤维锦纶生产中,熟化罐的温度是一个重要的参数,其期望值是一已知的时间函数,则熟化罐的温度控制系统属于( D )。

A. 定值控制系统B. 随动控制系统C. 正反馈控制系统D. 程序控制系统三、判断改错题(判断下列各题,在题后的括号内,对的打“√”,错的打“×”。

)1.每个控制系统都有相应的方块图,同一形式的方块图只能代表一个控制系统。

过程控制大作业2013

过程控制大作业2013

自动化仪表与过程控制课程大作业1、(15分)如图所示为加热炉的两种控制方案。

试分别画出(a)、(b)所示两种情况的方框图,说明其调节过程并比较这两种控制方案的特点。

15分)如图所示为一液体储槽,需要对液位加以自动控制。

为安全起见,储槽内2、(液体严格禁止滥出,试在下述两种情况下,分别确定调节阀的气开、气关型式及调节器的正、反作用。

为操纵变量;(1)选择流入量Qi )选择流出量Q0为操纵变量。

2(种情况分别出其系统框图。

2(3)以上为操纵变量时,为满足贮槽内液1)当选择流入量Qi解(体严格禁止溢出的工艺要求,执行器应为气开阀;由于被控对象是“正”作用,所以,控制器应为“反”作用。

1(2)当选择流入量Qo为操纵变量时,为满足贮槽内液体严格禁止溢出的工艺要求,执行器应为气关阀;此时被控对象是“反”作用,所以,控制器应为“反”作用。

3、(20分)(用MATLAB仿真实现)实验测得某液位过程的矩形脉冲响应数据如(1)将该矩形脉冲响应曲线转化为阶跃响应曲线;?等),并T和)根据阶跃响应曲线确定该过程的数学模型及相关参数(如K、(2根据这些参数整定PI控制器的参数,用仿真结果验证之。

程序:按一阶环节计算t=[0 10 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240400320260 280 300 340360380];h=[0 0 0.2 0.8 2.0 3.6 5.4 7.4 9.3 11.0 12.6 13.6 14.4 15.1 15.8 16.4 17.0 17.4 17.6 17.8 17.95 18.1];plot(t,h);2grid on;hold on;y1=0.39*18.1;y2=0.63*18.1;plot([0,400],[y1,y1]);plot([0,400],[y2,y2]);[x1,y2]=ginput(1);[x2,y2]=ginput(1)输出结果为117.5115y1 =7.0468x2 =164.5161y2 =11.4327波形32018161412t2=164.5108t1=117.56420400300350150200250050100117.5 t2=164.5t1=可得:94t)?T?2(t?102??64?0.5?70.?2t?t21T0验证:10*?1458T??t)?(0.当时,5524?)?0y.(145041.187.15*?158t?(2T)??当时,8670.y?(258)?05118.符合条件。

过程控制习题集

过程控制习题集

过程控制习题集一、判断题1.过程控制系统中,需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。

()2.扰动量是作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。

()答案:扰动量是除操纵变量外作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。

3.由调节器输出至被调参数间的所有环节称为干扰通道。

()答案:由调节器输出至被调参数间的所有环节称为调节通道。

4.过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。

()5.由控制阀操纵,能使被控变量恢复到设定值的物料量或能量即为操纵变量。

()6.按控制系统的输出信号是否反馈到系统的输入端可分为开环系统和闭环系统。

()7.在闭环控制系统中,按照设定值的情况不同,可分为定值控制系统、前馈控制系统、程序控制系统。

()答案:在闭环控制系统中,按照设定值的情况不同,可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。

8.在一个定值控制系统中,被控变量不随时间变化的平衡状态,也即被控变量变化率等于零的状态,称为系统的动态。

()答案:在一个定值控制系统中,被控变量不随时间变化的平衡状态,也即被控变量变化率等于零的状态,称为系统的静态,静态是一种相对静止状态。

9.对一个系统总是希望能够做到余差小,最大偏差小,调节时间短,回复快。

()10.时间常数越小,被控变量的变化越慢,达到新的稳态值所需的时间也越长。

()答案:时间常数越大,被控变量的变化越慢,达到新的稳态值所需的时间也越长。

11.时间常数指当对象受到阶跃输入作用后,被控变量达到新稳态值的63.2 %所需要的时间。

()12.对干扰通道时间常数越小越好,这样干扰的影响和缓,控制就容易。

()答案:时间常数越大越好,这样干扰的影响和缓,控制就容易。

13.放大倍数K取决于稳态下的数值,是反映静态特性的参数。

()14.对象特性放大系数K m是动特性,时间常数Tm和滞后时间T m是测量元件和变送器的静态特性。

()答案:对象特性放大系数K m是静特性,时间常数Tm和滞后时间T m是测量元件和变送器的动特性。

过程控制大作业Word版

过程控制大作业Word版
水塔温度过程控制系统
学号:B11040924 姓名:刘华
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1. 系统设计方案概述 本次设计采用串级控制系统对水塔温度进行控制。 过程控制系统由过程检测、变送和控制仪表、执行装置等组成,通过各种类型的仪
表完成对过程变量的检测、变送和控制,并经执行装置作用于生产过程。 串级控制系统是两只调节器串联起来工作,其中一个调节器的输出作为另一个调节
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仿真波形如图 1.2 所示。
3.系统对象特性设计
图 1.2 串级控制系统仿真波形
水塔温度串级控制系统选择水塔温度为主被控对象,副被控对象为上水流量。当水 塔温度变化的时候,通过控制上水流量改变水塔温度,并最终使其恒定。
主被控对象:水塔温度
副被控对象:上水流量
= 1)
(2—
=
(2—
图 2.1 采样检测电路
A/D 转换电路采用 ADC0809 转换器。将采集来的模拟信号转换成数字信号输出转换 完成的信号 EOC 经反相器接单片机的 P3.2 口,A/D 转换电路如图 2.2 所示。
4.控制器设计
图 2.2 A/D 转换电路
选用单片机作为控制器,对水塔温度进行控制。单片机以其功能强、体积小、可靠 性高、造价低和开发周期短等优点,称为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件,在 工业生产中称为必不可少的器件,尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。
图 1.1 水塔温度串级控制系统框图
图 1.2 水塔温度串级控制系统原理图
2. 水塔温度串级控制系统仿真 水塔温度串级控制系统仿真,积分环节 Initial=0,两个检测变送环节参数设定时
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间常数 T=0.01s,扰动通道传函为时间常数 T=2s。输入信号和扰动信号皆为单位阶跃信 号。扰动作用时间 F1 为 step time=50s,

过程控制工程》期末考试复习题及参考答案

过程控制工程》期末考试复习题及参考答案

过程控制工程》期末考试复习题及参考答案答案:C二、___答题1、什么是过程控制工程?过程控制工程是指对生产过程中的物理量进行测量、控制和调节,以达到生产过程稳定、优化和自动化的技术和方法。

2、什么是反馈控制系统?其优点是什么?反馈控制系统是指通过对被控对象输出值与设定值之间的差异进行测量,并将这个差异信号反馈到控制器中,以调节控制器输出信号的系统。

其优点是能够自动调节系统的输出,使系统稳定在设定值附近,具有良好的鲁棒性和适应性。

3、什么是前馈控制系统?其优点是什么?前馈控制系统是指在控制系统中加入一个预测模型,根据预测模型预测被控对象的输出值,并将预测值作为控制器的输入信号,以提高控制系统的响应速度和控制精度。

其优点是能够减小被控对象输出值与设定值之间的误差,提高控制系统的响应速度和控制精度。

4、什么是控制系统的稳态误差?如何消除?控制系统的稳态误差是指被控对象输出值与设定值之间的差异在长时间运行后趋于稳定的误差。

消除稳态误差的方法包括增加控制器增益、调整控制器的积分时间常数、增加前馈控制等。

5、什么是控制系统的过渡过程?如何评价过渡过程的质量?控制系统的过渡过程是指被控对象输出值从设定值开始到稳定在设定值附近的过程。

过渡过程的质量可以通过评价过渡过程时间、超调量、振荡幅值等指标来进行评价。

过渡过程时间越短、超调量越小、振荡幅值越小,说明过渡过程的质量越好。

34、在单回路控制中,选择合适的控制阀结构形式非常重要。

在分流或合流控制时,应该选择三通控制阀。

35、在单回路控制中,选择合适的控制阀结构形式非常重要。

对于大口径、大流量、低差压,而泄漏量要求不高的情况,应该选择蝶阀。

36、为了确保过程控制系统正常工作,必须满足各个环节的静态放大系数相乘小于1.37、在控制阀的正作用下,如果控制阀是气开式,那么Kv应该大于1.38、在控制阀的负作用下,如果控制阀是气关式,那么Kv应该小于1.39、在控制器正作用时,其放大系数Kc应该大于0.40、在控制器负作用时,其放大系数Kc应该小于0.41、在控制器上对整定参数进行设置的顺序应该是P、I、D。

(完整版)过程控制试题库及答案

(完整版)过程控制试题库及答案

过程控制期末试题库(适用于沈阳建筑大学自动化专业期末考试)一、填空题(本题共计10 分,包括3 小题,10 个填空,每空1 分)1.一般一个简单控制系统由(检测/变送)装置、(被控对象)、(调节)器和(执行)机构组成。

2.过程控制系统常用的参数整定方法有:(经验法)、(衰减曲线法)、(稳定边界法/临界比例度法)和(响应曲线法)。

3.在PID 调节器中,调节器的Kc越大,表示调节作用(越强),Ti 值越大,表示积分作用(减弱),Td 值越大表示微分作用(增强)。

4.常见的过程计算机控制系统分为下列几种典型形式:(操作指导控制系统)、直接数字控制系统、(监督计算机控制系统)、(集散控制系统)和现场总线控制系统。

5.在闭环控制系统中,根据设定值的不同形式,又可分为定值控制系统,随动控制系统和程序控制系统。

1)定值控制系统特点:设定值是(固定不变);作用:保证在(扰动)作用下使被控变量始终保持在设定值上。

2)随动控制系统特点:设定值是一个(变化量);作用:保证在各种条件下系统的输出(及时跟踪设定值变化)。

3)程序控制系统特点:设定值是一个(按一定时间程序变化的时间函数);作用:保证在各种条件下系统的输出(按规定的程序自动变化)。

6.热电偶温度计的基本组成部分部分是(热电偶)、(测量仪表)、(连接热电偶)和(测量仪表的导线)。

7.串级控制系统能迅速克服进入(副)回路的扰动,改善(主)控制器的广义对象特性,容许(副)回路内各环节的特性在一定的范围内变动而不影响整个系统的控制品质。

8.定值控制系统是按(偏差)进行控制的,而前馈控制是按(扰动)进行控制的;前者是(闭)环控制,后者是(开)环控制。

选择题(本题共计10 分,包括5 小题,每题2分)1.由于微分调节规律有超前作用,因此调节器加入微分作用主要是用来(C)A.克服调节对象的惯性滞后(时间常数T),容量滞后τc 和纯滞后τ0.B.克服调节对象的纯滞后τ0.C.克服调节对象的惯性滞后(时间常数T),容量滞后τc.2.定值调节是一种能对(A )进行补偿的调节系统。

大作业-工业过程控制系统题目1

大作业-工业过程控制系统题目1

工业过程序号名称人员(组长)1 氨冷器被冷却介质出口温度-液位超驰控制系统2 丙烯冷却器的被冷却介质温度-压力串接控制系统3 蒸汽加热器的串级-动态前馈控制系统付文、蔡跃4 减温器喷雾不均匀过热器的出口温度串级控制系统5 具有旁路的热交换器出口温度控制系统6 加热炉多点平均温度静态增益自适应的纯滞后补偿控制系统7 变换炉温度多级串级调节系统8 热电厂中压锅炉水位双冲量控制系统邬黎佳、唐杏、应超、刘姗9 中间贮槽液位的比例-迟后控制系统龚昌族,蒋春飞,彭程10 澄清池-清水池液位宽不灵敏区窄比例带控制系统11 回流罐压力与液面相关的前馈控制系统胡旭均12 钢带厚度自适应纯滞后补偿控制系统13 热风炉多变量燃烧控制系统14 热风炉燃烧串级控制系统徐斌,杨海蒙15 窑炉燃烧火焰温度控制系统王锐、王李宾、沈李彪16 负压燃油炉燃烧控制系统李佳佳,卢炫辰,17 水泥配料控制系统潘明辉、李硕、祝健18 药剂配制过程控制系统洪赟磊、黄文涛、郑政宇19 具有成分量校正的配比控制系统20 醋酸乙烯生产的废液中和控制系统21不同滴定曲线的pH值控制系统许欣欣、郑钰、任婷婷、杨赛女22 醋酸氧化反应器的给氧控制系统23 滑差电机转速控制系统24 直流电机转速控制系统蔡巍、卢超然25 集气站压力采样控制系统26 发泡水泥混凝土制件的条件压力控制系统27 精馏塔压力控制系统朱子矜、赖晓勇、严凯28 糖液浓缩效率控制系统29 催化裂化再生器具有节能的压力比例控制系统30 再沸器加热蒸汽的连续流量和限幅控制汪龙飞、徐斌、高利峰31燃油蒸汽锅炉的燃烧过程控制系统余成杰、支雄飞、周磊。

过程控制作业

过程控制作业

目录1 控制对象及目标 (1)2 系统对象描述 (1)2.1 多联机空调系统 (1)2.2 数码涡旋机 (1)3 系统结构 (2)4 软件结构 (3)4.1 制冷剂总量控制 (4)4.2 单个会议室温度控制 (5)5 操作结构 (6)6 通讯结构 (8)7 下一步工作 (10)1 控制对象及目标空调装置是数码涡旋的多联机系统,室外机有定频机3台,功率为25kw,数码涡旋机1台功率为0-30kw。

室内机20台,与室外机进行CAN总线通讯。

设计一个空调多联机系统,并对其进行控制,设计控制系统的目标是室内温度波动小于±1.5度,尽可能节能。

2 系统对象描述2.1 多联机空调系统多联机空调系统也成为家用中央空调VRV系统(或简称为多联机),是户用中央空调的一个类型。

我国标准GB/T18837-2002对多联机作了以下的定义:一台或数台风冷室外机可连接数台不同或相同型式容量的直接蒸发式室内机构成单一制冷循环系统,它可以向一个或数个区域直接提供处理后的空气。

通过对制冷系统的优化设计和控制方式的改善,多联机空调机可以精确地控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量,适时地满足室内冷、热负荷的要求。

与传统中央空调相比,多联机既可单机单独控制、又可群组控制,克服了传统中央空调只能整机运行、调节范围有限、低负荷时运行效率不高的弊病;而与水系统中央空调相比,省去了主机房、冷却塔、水输配系统等设备,没有水管漏水隐患;与空气系统(管道机)相比,则省去了风管的安装。

而且它一改传统中央空调操作复杂的面目,使操作变得十分简单。

2.2 数码涡旋机由于空调系统大部分时间是出于部分负荷下工作的,因此采用变容量调节技术对空调系统的节能效果是比较显著的。

目前多联机采用的变容量调节技术的方式主要有:变频技术、数码涡旋技术及能量控制技术。

本系统采用的是数码涡旋技术,数码涡旋压缩机由美国谷轮公司于1995年成功研制。

数码涡旋压缩机的定涡旋顶部装有一个活塞,活塞顶部有一个容量调节腔。

过程装备与控制工程大作业

过程装备与控制工程大作业

过程装备与控制工程大作业化机1002 张龙201042087过程装备与控制工程专业是以原来的化工设备与机械专业为基础设立的一个新专业。

充分认识其专业背景,对深刻认识其专业内涵、恰当进行专业定位以及合理制订专业培养方案至关重要。

本文对过程装备与控制工程专业的背景———过程工业的特征及典型的工艺过程进行了分析,在此基础上对过程装备的层次、特征及构成进行了讨论。

化工机械系的前身为化工机械专业,该专业创办于1951年,是国内最早设置的化工机械专业。

于1953年培养出了国内首批化工机械专业本科毕业生,并于1954年开始培养研究生。

1981年国务院批准为国内首批化工过程机械硕士学位授予点,1994年被批准为化工过程机械博士学位授予点。

至今,已培养本科生4000余名,硕士学位研究生152名,研究生班毕业49名,博士学位研究生18名。

目前,每年招收本科生100~120名,硕士生12~15名,博士生3~5名。

化工机械系下设四个教研室:化工过程与装备教研室,流体工程与装备教研室,设备结构与强度教研室和设备工程与管理教研室;两个实验室:化工机械专业实验室和化工机械基础实验室;两个研究所:化工装备特种技术研究所和气波技术研究所。

此外,化工机械系还创办了两个高新技术企业:大连理工大学安全装备厂和大连理工大学大连气波制冷研究推广中心。

化工机械系现有教职工48名(包括退休返聘8名,国外进修2名),其中博士导师1名,教授10名,副教授4名,高级工程师3名。

本科设过程装备及控制工程一个专业。

为适合我国高等教育改革的需要,教育部于1998年对普通高等学校本科专业目录进行了调整,将原来的500个本科专业压缩到249个,原来的化工设备与机械(简称化工机械)专业调整为过程装备及控制工程专业后继续保留,这充分说明了该专业在国民经济建设中的重要作用。

该专业的毕业生近年来一直供不应求,供需比例为1:(7~10)。

调整后的专业在原专业化工与机械的交叉与复合特点的基础上,引入了自动控制和信息技术,实现了"化--机--电"一体化,并将化工扩展至过程工业,使专业内涵更加丰富,专业面更加广泛,专业的交叉性与复合性更加突出,更能适应对高素质的新型复合型高级专业人才培养的需要。

自动化仪表与过程控制课程大作业3

自动化仪表与过程控制课程大作业3

自动化仪表与过程控制课程大作业1、(20分)如图所示热化工生产中的连续反应器示意图。

其工艺为:物料自顶部连续进入槽中,经反应产生的热量由冷却夹套中的冷却水带走。

为了保证产品质量,必须严格控制反应温度θ1。

原来选择的控制方案如图所示,控制精度无法达到预期要求。

(1)该系统是一个时间常数较大的系统,尤其是冷却水的进水流量常常波动,导致反应器内部温度动态偏差较大。

试设计一个串级控制系统,提高控制精度。

(画出控制系统连接图和方框图)(2)分析当冷却水的进水流量突然增大时,该系统是如何消除扰动、提高控制精度的。

2、(20分)(用MATLAB仿真实现)某液位控制系统,在控制阀开度增加10%后,液位的如果用具有延迟的一阶惯性环节近似,确定其参数K,T和 ,并根据这些参数整定PI调节器的参数,用仿真结果验证之。

解:(1)绘出输入/输出的关系曲线。

输入以下指令,得到阶跃响应曲线。

t=[0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100]。

h=[0 0.8 2.8 4.5 5.4 5.9 6.1 6.2 6.3 6.3 6.3]。

plot(t,h)。

xlabel('时间t(s)')。

ylabel('液位h(mm)')。

grid on。

hold on。

(2)在拐点处做切线,与稳态值h=6.3和时间轴都有交点。

(3)输入以下指令,取点[x,y]=ginput(1)[x1,y1]=ginput(1)得到时间τ=5.1843;T=39.2857-5.1843=34 (4)对得到参数进行标注gtext('τ=5.1843')gtext(' T=34 ')gtext('h=6.3')(5)求得:根据柯恩-求得:K p =0.09T I =13.09 使用matlab 中Simulik 进行仿真:绘制系统仿真图PID(s)设置PI 参数得到阶跃响应仿真曲线:631.03.6)0()(==∆-∞=u h h K从仿真图中可以看出超调较大,调整PI参数得到最终的响应曲线:可以看出,此时该曲线较为理想,因此将PI调节器参数整定为K p =0.07;K I =0.002。

19年西南大学春[1080]《过程控制》--答案

19年西南大学春[1080]《过程控制》--答案

1080 20191判断题1、控制系统的精度首先要受到给定与反馈检测精度的约束。

1. A.√2. B.×2、PID指比例加积分加微分的控制器,兼具比例、积分与微分的优点。

1. A.√2. B.×3、副回路控制器的比例度应尽可能小,以错开主副环的工作频率,避免“共振”。

1. A.√2. B.×4、设计控制系统时,被控对象的模型一般不超过三阶。

(1. A.√2. B.×5、PI调节规律能够减少(或消除)余差,但会减慢过渡过程,增加超调量。

1. A.√2. B.×6、在选择控制变量时,应使控制通道的比例系数适当大,时间常数适当小。

1. A.√2. B.×7、只要过程特性有一定范围的变化,自适应控制都是必要的。

1. A.√2. B.×8、开环控制没有检测元件,信号的流向不能形成闭合回路。

1. A.√2. B.×9、引入副回路,等效时间常数降低,有助于提高系统的平稳性。

1. A.√2. B.×10、PID的控制规律是自动控制系统中应用最广泛的控制规律。

1. A.√2. B.×11、过程控制系统中,检测变送环节是必不可少的。

1. A.√2. B.×12、在选择控制变量时,应使干扰通道的比例系数适当小,时间常数适当大。

1. A.√2. B.×13、数字PID存在积分饱和,可以通过积分分离法有效解决。

1. A.√2. B.×14、被控对象的模型并不一定要求很准确。

1. A.√2. B.×15、检测元件应保证其滞后时间常数尽可能的小,以免影响控制系统的精度。

1. A.√2. B.×16、过程控制系统的性能应设计得尽可能高。

1. A.√2. B.×17、二阶惯性系统的阶跃响应是单调上升的指数曲线,无超调。

1. A.√2. B.×18、响应曲线法是开环测试下进行的,实验简单易操作。

西安石油大学函授《过程控制设备基础》作业1-4全答案

西安石油大学函授《过程控制设备基础》作业1-4全答案

2024年秋+过程控制设备基础+作业一1 / 30 单选题(5分)正确答案 BA自上而下B自下而上C循环流动D单相流动2 / 30 单选题(5分)正确答案 AA2B3C4D53 / 30 单选题(5分)正确答案 B( )类。

A1B2C3D44 / 30 单选题(5分)正确答案 B计量( )。

A转子流量计B椭圆齿轮流量计C靶式流量计D涡轮流量计5 / 30 单选题(5分)正确答案 BA大B小C相等D与外部条件有关6 / 30 单选题(5分)正确答案 AA交流供电方式B动态供电方式C间接供电方式D直接供电方式7 / 30 单选题(5分)正确答案 C,静压式液位测量读数需要正迁移修正。

下列哪个为正确的修正公式?( )AA. Δp = Hρg + hBΔp = Hρg-hCΔp =(H+h)ρgDΔp =(H-h)ρg8 / 30 单选题(5分)正确答案 D量,大多采用热电偶进行测量。

A100B200C300D5009 / 30 单选题(5分)正确答案 AAProportional Integral DerivativeBProportional Internal DivisionCProcess Input DisplayDProcess Instrumentation Device10 / 30 单选题(5分)正确答案 A用电子电位差计测热电偶温度,如果热端温度升高20℃,室温冷端下降20℃则仪表的指示( ) A升高20℃B下降20℃C不变D升高40℃11 / 30 多选题(3分)正确答案 BCD。

A检测误差B系统误差C随机误差D粗大误差12 / 30 多选题(3分)正确答案 ABCA现场类B控制室类C自动化类D电气类13 / 30 多选题(3分)正确答案 ABCA系统的构成B控制方式C控制规律D控制过程14 / 30 多选题(3分)正确答案 ABA接触电势B温差电势C霍尔电势D感应电势15 / 30 多选题(3分)正确答案 ABCDA高温辐射温度计B低温辐射温度计C光电温度计D力温度计16 / 30 多选题(3分)正确答案 ABCDA确定合理的控制方案B选择正确的参数检测方法C过程控制仪表的选型D调节器的参数整定17 / 30 多选题(3分)正确答案 ABCA被控过程B过程检测C控制仪表D控制对象18 / 30 多选题(3分)正确答案 ABCA液动B气动C电动D固动19 / 30 多选题(3分)正确答案 ABD点选择时,下列各项中的哪几项为正确的注意事项?( )A流动介质测量时,尽量选择安装在直管部分B流动介质测量时,尽量使取压点与流动方向垂直C气体压力测量时,取压点应在管道下方D导压管长度要尽量短20 / 30 多选题(3分)正确答案 BCEAS 型B直线型C等百分比Dx 型E快开型21 / 30 判断题(2分)系统。

过程控制大作业

过程控制大作业

水塔温度过程控制系统学号:B********姓名:***1. 系统设计方案概述本次设计采用串级控制系统对水塔温度进行控制。

过程控制系统由过程检测、变送和控制仪表、执行装置等组成,通过各种类型的仪表完成对过程变量的检测、变送和控制,并经执行装置作用于生产过程。

串级控制系统是两只调节器串联起来工作,其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。

此系统改善了过程的动态特性,提高了系统控制质量,能迅速克服进入副回路的二次扰动,提高了系统的工作频率,对负荷变化的适应性较强。

串级控制系统工程应用场合如下:(1)应用于容量滞后较大的过程。

(2)应用于纯时延较大的过程。

(3)应用于扰动变化激烈而且幅度大的过程。

(4)应用于参数互相关联的过程。

(5)应用于非线性过程。

采用单片机作为主控制器,水塔温度为主被控对象,上水的流量为副被控对象,电磁阀为执行器,利用AD590传感器检测水塔温度,利用流量传感器检测上水流量。

水塔温度串级控制系统框图如图1.1所示,系统原理图如图1.2所示。

图1.1水塔温度串级控制系统框图图1.2 水塔温度串级控制系统原理图2. 水塔温度串级控制系统仿真水塔温度串级控制系统仿真,积分环节 Initial=0,两个检测变送环节参数设定时间常数T=0.01s,扰动通道传函为时间常数T=2s。

输入信号和扰动信号皆为单位阶跃信号。

扰动作用时间F1为step time=50s,仿真波形如图1.2所示。

图1.2 串级控制系统仿真波形3.系统对象特性设计水塔温度串级控制系统选择水塔温度为主被控对象,副被控对象为上水流量。

当水塔温度变化的时候,通过控制上水流量改变水塔温度,并最终使其恒定。

主被控对象:水塔温度=(2—1)副被控对象:上水流量=(2—2)主控、副控回路检测环节传感器选择主控对象检测元件选择为温度传感器AD590。

AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。

它的主要特性如下:1、流过器件的电流(mA)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数,即: mA/K 式中:—流过器件(AD590)的电流,单位为mA; T—热力学温度,单位为K。

过程控制大作业2013

过程控制大作业2013

自动化仪表与过程控制课程大作业1、(15分)如图所示为加热炉的两种控制方案。

试分别画出(a)、(b)所示两种情况的方框图,说明其调节过程并比较这两种控制方案的特点。

2、(15分)如图所示为一液体储槽,需要对液位加以自动控制。

为安全起见,储槽内液体严格禁止滥出,试在下述两种情况下,分别确定调节阀的气开、气关型式及调节器的正、反作用。

(1)选择流入量Qi为操纵变量;(2)选择流出量Q0为操纵变量。

(3)以上2种情况分别出其系统框图。

解(1)当选择流入量Qi为操纵变量时,为满足贮槽内液体严格禁止溢出的工艺要求,执行器应为气开阀;由于被控对象是“正”作用,所以,控制器应为“反”作用。

(2)当选择流入量Qo为操纵变量时,为满足贮槽内液体严格禁止溢出的工艺要求,执行器应为气关阀;此时被控对象是“反”作用,所以,控制器应为“反”作用。

3、(20分)(用MATLAB仿真实现)实验测得某液位过程的矩形脉冲响应数据如下:矩形脉冲幅值△μ=20%阀门开度变化,脉冲宽度△t=20s:(1)将该矩形脉冲响应曲线转化为阶跃响应曲线;(2)根据阶跃响应曲线确定该过程的数学模型及相关参数(如K、T和 等),并根据这些参数整定PI控制器的参数,用仿真结果验证之。

程序:按一阶环节计算t=[0 10 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400];h=[0 0 0.2 0.8 2.0 3.6 5.4 7.4 9.3 11.0 12.6 13.6 14.4 15.1 15.8 16.417.0 17.4 17.6 17.8 17.95 18.1];plot(t,h);grid on;hold on;y1=0.39*18.1;y2=0.63*18.1;plot([0,400],[y1,y1]); plot([0,400],[y2,y2]); [x1,y2]=ginput(1);[x2,y2]=ginput(1)输出结果为x1 =117.5115y1 =7.0468x2 =164.5161y2 =11.4327波形5010015020025030035040002468101214161820可得:t1=117.5 t2=164.594)(2120=-=t t T5.70221=-=t t τ64.00=T τ验证:当145)8.0(04=+=τT t 时,5524.01.1810)145(*==y 当158)2(05=+=τT t 时,867.01.187.15)258(*==y 符合条件。

大工14春《可编程控制器》大作业

大工14春《可编程控制器》大作业

大工14春《可编程控制器》大作业(共21页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-网络教育学院《可编程控制器》大作业题目:三相异步电动机的Y--△起动PLC控制学习中心:辽宁省鞍山市奥鹏培训中心层次:高中起点专科专业:电力系统自动化技术年级: 13 年学号:学生姓名:摘要可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心,将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的崭新的工业自动控制装置。

目前PLC已基本替代了传统的继电器控制而广泛应用于工业控制的各个领域,PLC已跃居工业自动化三大支柱的首位。

生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的起动,这就要求拖动电动机能作正、反向旋转。

由电机原理可知,改变电动机三相电源的相序,就能改变电动机的转向。

按下正转启动按钮SB1,电动机正转运行,且KM1,KMY接通。

2s后KMY断开,KM 接通,即完成正转启动。

按下停止按钮SB2,电动机停止运行。

按下反转启动按钮SB3,电动机反转运行,且KM2,KMY接通。

2s后KMY断开,KM 接通,即完成反转启动。

目录第一章 PLC概述 (1)PLC的产生 (1)PLC的定义 (1)PLC的特点及应用 (1)PLC的基本结构 (3)第二章三相异步电动机控制设计 (5)电动机可逆运行控制电路 (5)启动时就星型接法30秒后转为三角形运行直到停止反之亦然 (7). 三相异步电动机正反转PLC控制的梯形图、指令表 (9)三相异步电动机正反转PLC控制的工作原理 (10)指令的介绍 (11)结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)第一章 PLC概述PLC的产生1969年,美国数字设备公司(DEC)研制出了世界上第一台可编程序控制器,并应用于通用汽车公司的生产线上。

当时叫可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller),目的是用来取代继电器,以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。

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自动化仪表与过程控制课程大作业
1、(15分)如图所示为加热炉的两种控制方案。

试分别画出(a )、(b )所示两种情况的方框图,说明其调节过程并比较这两种控制方案的特点。

2、(15分)如图所示为一液体储槽,需要对液位加以自动控制。

为安全起见,储槽内液
体严格禁止滥出,试在下述两种情况下,分别确定调节阀的气开、气关型式及调节器的正、反作用。

(1)选择流入量Qi 为操纵变量; (2)选择流出量Q0为操纵变量。

(3)以上2种情况分别出其系统框图。

3、(20分)(用MATLAB 仿真实现)实验测得某液位过程的矩形脉冲响应数据如下:
矩形脉冲幅值△μ=20%阀门开度变化,脉冲宽度△t=20s :
(1)将该矩形脉冲响应曲线转化为阶跃响应曲线;
(2)根据阶跃响应曲线确定该过程的数学模型及相关参数(如K 、T 和τ等),并根据这些参数整定PI 控制器的参数,用仿真结果验证之。

4、(25分)已知副被控对象的传递函数为模型为1
1
)(+=
s s G ,主被控对象传函为1
121
)(01+=
s s G ,执行器传递函数为1)(=s G v ,主检测变送器的传递函数为1)(1=s G m ,
副检测变送器的传递函数为1)(2=s G m 。

干扰源为0.4的单位阶跃信号。

(1)画出串级控制系统的框图及同等条件下的单回路系统框图; (2)在Matlab 的Simulink 下完成上面的两个系统;
(3)设定PID 调节器的参数,并画出相应的单回路及串级控制系统的单位阶跃响应曲线;
5、(25分)已知被控对象的传递函数为
1121
)(+=
s s G ,干扰通道的传递函数为
521
)(2++=
s s s D ,执行器传递函数为1)(=s G v ,检测变送器的传递函数为1)(1=s G m ,
干扰信号为0.4的单位阶跃信号。

(1)确定前馈控制器的传递函数Gff (s ),画出反馈-前馈控制系统的框图; (2)在Matlab 的Simulink 下完成上面的两个系统; (3)设定PID 调节器的参数,并画出相应的单位阶跃响应曲线 (4)加入干扰后,观察两系统的阶跃响应曲线的变化。

要求:
1、第1和第2题可以采用手写,其它3题要进行仿真设计,手写和打印均用A4纸;
2、严禁抄袭,发现雷同,一律不及格;
3、时间安排:12月10日下午4点前,以班级为单位收齐后交到东6B301,未位交的一律不准参加答辩。

12月11日-12日在东6B301答辩,具体时间到时再通知,不参加答辩的按缺考处理。

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