过程控制复习资料 (2)

1、试述串级控制系统的的工作原理,它有哪些特点?

2、某加热炉出口温度控制系统，经运行后发现扰动主要来自燃料流量波动，试设计控制系统克服之，如果发现扰动主要来自原料流量波动，应如何设计控制系统以克服之？画出带控制点工艺流程图和控制系统框图。

3、为什么一些液位控制系统中，减小控制器的增益反而使系统出现持续震荡，是从理论角度分析之。

4、液位均匀控制系统与简单液位控制系统有什么异同？那些场合需要采用液位均匀控制系统？

5、某加热炉出口温度控制系统中，副被控变量是炉膛温度，温度变送器的量程都选用0--500℃，控制阀选用气开阀。经调试后系统已经正常运行，后因副回路的的温度变送器损坏，该用量程为200--300℃的温度变送器，问对控制系统有什么影响？

6、题5中，如果损坏的是主回路温度变送器，问改用量程为200--300℃的温度变送器，对控制系统有什么影响？如何解决？

7、某反应器由A和B两种物料参加反应，已知，A物料时供应有余，B物料可能供用不足，他们都可测可控。采用差压变送器和开方器测量它们的流量，工艺要求正常工况时，Fa=300Kg/h,Fb=600Kg/h,拟用DDZ-III型仪表，设计双闭环（相乘方案）控制系统，确定乘法器的输入电流，画出控制系统框图和带控制点的工艺流程图。

8、题7中，控制系统已正常运行，后因两台差压变送器均损坏，改用相同量程的变送器（注：量程能够满足工艺要求），试问控制系统应作什么改动？为什么？

9、什么情况下前馈控制系统需要设置偏置信号？应如何设置？

10、某加热炉出口温度控制系统，原采用出口温度和燃料油流量的串级控制方案，为防止阀后压力过高造成脱火事故，是设计有关控制系统，说明该控制系统是如何工作的？

1．

调节器的Kc值愈大，表示调节作用（），Ti值愈大，表示积分作用（），Td值愈大表示微分作用（）。答案：越强;减弱;增强。

2．

选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）（），干扰通道的放大倍数（增益）（）。答案：增大;减小。

3．

过程控制系统设置的目的，有（）、（）和（）三类。

答案：定值调节;随动调节;程序调节。

4．

简单控制系统由（）、（）、（）和（）四个环节组成。

答案：调节对象;调节器;调节阀;检测变送器

5．

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（）。

答案：克服调节对象的惯性滞后（时间常数T）。

6．

调节系统中调节器正、反的作用的确定是依据( )。

答案：实现闭环回路的负反馈

二、是非题

1.

对纯滞后大的调节对象，为克服其影响，可以引入微分调节作用来克服。

答案：╳

2．

当调节过程不稳定时，可增大积分时间或比例度，使其稳定。

答案：√

3．

比例调节过程的余差与调节器的比例度成正比。

答案：√

4．

调节系统投运时，只要使调节器与给定值相等（即无偏差）时，就可进行手，自动切换操作。

答案：╳

5.均匀调节系统的调节器参数整定可以与定值调节系统的整定要求一样。

答案：╳

6．指出下面控制方案合理与否，简要说明理由。

1）离心泵流量调节

答案：不合理。离心泵不能在吸入口安装阀门，否则，当阀门关小时极易产生气蚀现象。

2）电动往复泵流量调节

答案：合理。因为有旁路阀门和泵出口压力调节系统使往复泵可以在其出口直接节流

3)加热炉温度与燃料气压力串级控制

答案：不合理。压力检测点不对，为保证阀前燃油压力稳定会使燃油量变化较大，无法使炉温稳定，应将测压点移到阀后，测烧嘴的背压。

4)氨冷器传热平均温差控制

答案：合理。根据被冷却介质（出口）温度调节氨冷气氨气化侧的整发压力，所以调节NH3气排出量实际上调正了氨冷器的内氨蒸发侧的温度，使传热温差得到调整，即可达到调节出口温度的目的。

5)塔釜温度控制

答案：不合理。塔釜为恒定加热量。当受某种扰动使釜温上升时，气开阀将开大，放出一部分重组分物料，塔釜物料的减少，使塔内温度上升更快，从而构成一个正反馈系统，不能正常工作，降温亦如此。

6)精塔釜进料温度控制

答案：不合理。气液混合进料不能采用这种温度控制。因为当改变加热蒸汽量时进料的温度并不变化，只是气液比发生了变化。应改为热焓控制。控制进塔物料的热量。

三、单项选择题

1．

调节系统的稳定性是对调节系统最基本的要求，稳定调节过程的衰减率ζ应是：

A. ζ=0

B. ζ<0

C.0<ζ<1

D. ζ=1

答案：C

2．

一线性调节系统的稳定性（稳定或不稳定）取决于：

A.干扰作用的形式及强弱。

B.系统本身的结构及参数。

C.干扰作用的形式、强弱和系统本身的结构、参数。

答案：B。

因为线性系统的稳定性，是系统固有的特性。完全由系统本身的结构，参数决定。例如，用代数判据判断线性系统的稳定性是时，其稳定的充分必要条件就是特征方程的所有根都具有负实部，或说都位于S平面的左半部。显然，特征方程的根和输入信号是无关的。

3．

如果甲乙两个广义调节对象的动态特性完全相同（如均为二阶对象），甲采用PI作用调节器，乙采用P作用调节器。当比例带的数值完全相同时，甲，乙两系统的振荡程度相比

A.甲系统的振荡程度比乙系统剧烈。

B.乙系统的振荡程度比甲系统剧烈。

C.甲，乙两系统的振荡程度相同。

答案：A。

4．调节系统中调节器正、反作用的确定是A．实现闭环回路的正反馈。

B．实现闭环回路的负反馈。

C．系统放大倍数恰到好处。

D．生产的安全性。

答案：B

5．

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

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

答案：C

6.

用变送器的输出直接控制调节阀，能否起调节作用？

A.能

B.不能

C.视控制要求而定

答案：C。所谓控制，指的是把被调参数控制在某一个给定值上，因此系统中要有调节器，使被调参数和给定值在调节器内进行比较，如果两者不等，调节器的输出就去调节阀门开度。但若变送器直接控制调节阀，那就没法给定，也不能按要求的控制规律去调节阀门开度，因此不能把被调参数控制在所需值上，而只能在某个不可调的值上下波动。如果变送器的量程可调，则波动可约束在某个范围，这对要求不高的控制系统，有时也能满足要求。

7.

以下流量系统采用的仪表及投运方法，哪一条理解不够全面？

A. 开停灌隔离液的差压流量计的方法同一般差压流量计的启停方法。

B.差压法测流量采用开方器，一是为了读数线性化，二是防止负荷变化影响系统的动态特性。

C.流量调节系统一般不采用阀门定位器。

D.流量调节系统仅采用PI调节器，不采用PID调节器。

答案：A

8

单纯的前馈调节是一种能对（）进行补偿的调节系统。

A．测量与给定之间的偏差

B．被调量的变化