过程控制系统第二版答案.docx
- 文档编号:5223362
- 上传时间:2022-12-14
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:20.91KB
过程控制系统第二版答案.docx
《过程控制系统第二版答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《过程控制系统第二版答案.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
过程控制系统第二版答案
过程控制系统第二版答案
【篇一:
过程控制系统与仪表课后习题答案完整版】
>1-1过程控制有哪些主要特点?
为什么说过程控制多属慢过程参数控制?
解答:
1.控制对象复杂、控制要求多样2.控制方案丰富
3.控制多属慢过程参数控制
4.定值控制是过程控制的一种主要控制形式5.过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成1-2什么是过程控制系统?
典型过程控制系统由哪几部分组成?
解答:
过程控制系统:
一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
组成:
参照图1-1。
1-4说明过程控制系统的分类方法,通常过程控制系统可分为哪几类?
解答:
分类方法说明:
按所控制的参数来分,有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等;按控制系统所处理的信号方式来分,有模拟控制系统与数字控制系统;按控制器类型来分,有常规仪表控制系统与计算机控制系统;按控制系统的结构和所完成的功能来分,有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等;按其动作规律来分,有比例(p)控制、比例积分(pi)控制,比例、积分、微分(pid)控制系统等;按控制系统组成回路的情况来分,有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统;按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。
通常分类:
1.按设定值的形式不同划分:
(1)定值控制系统
(2)随动控制系统(3)程序控制系统
2.按系统的结构特点分类:
(1)反馈控制系统
(2)前馈控制系统
(3)前馈—反馈复合控制系统
1-5什么是定值控制系统?
解答:
在定值控制系统中设定值是恒定不变的,引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6什么是被控对象的静态特性?
什么是被控对象的动态特性?
二者之间有什么关系?
解答:
被控对象的静态特性:
稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。
被控对象的动态特性:
。
系统在动态过程中,被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。
二者之间的关系:
1-7试说明定值控制系统稳态与动态的含义。
为什么在分析过程控制系统得性能时更
关注其动态特性?
解答:
稳态:
对于定值控制,当控制系统输入(设定值和扰动)不变时,整个系统若能达到一种平衡状态,系统中各个组成环节暂不动作,它们的输出信号都处于相对静止状态,这种状态称为稳态(或静态)。
动态:
从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作,到整个系统又建立新的稳态(达到新的平衡)、调节过程结束的这一段时间,整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中,这种状态称为动态。
在实际的生产过程中,被控过程常常受到各种振动的影响,不可能一直工作在稳态。
只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性,才能设计出良好的控制系统。
1-8评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些?
各自的定义是什么?
解答:
单项性能指标主要有:
衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。
衰减比:
等于两个相邻的同向波峰值之比n;
过渡过程的最大动态偏差:
对于定值控制系统,是指被控参数偏离设定值的最大值a;
超调量:
第一个波峰值y1与最终稳态值y(?
)之比的百分数?
;
1
y1
?
100%y(?
)
残余偏差c:
过渡过程结束后,被控参数所达到的新稳态值y(?
)与设定值之
?
?
间的偏差c称为残余偏差,简称残差;
调节时间:
从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间;
振荡频率:
过渡过程中相邻两同向波峰(或波谷)之间的时间间隔叫振荡周期或工作周期,其倒数称为振荡频率;
峰值时间:
过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。
1-10某被控过程工艺设定温度为900℃,要求控制过程中温度偏离设定值最大不得超
过80℃。
现设计的温度定值控制系统,在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-4所示。
试求该系统过渡过程的单项性能指标:
最大动态偏差、衰减比、振荡周期,该系统能否满足工艺要求?
解答:
1最大动态偏差a:
a?
950?
c?
900?
c?
50?
c○
950?
9002衰减比n:
n?
○?
5:
1910?
900
3振荡周期t:
t?
45?
9?
36(min)○
a80?
c,且n1(衰减振荡),所以系统满足工艺要求。
第2章思考题与习题
求:
1)该表最大绝对误差;
2)该表精度;
2
求:
1)变差;
2)基本误差;
3)该表是否符合1.0级精度?
2-3某压力表的测量范围为0~10mpa,精度等级为1.0级。
试问此压力表允许的最大绝对误差是多少?
若用标准压力计来校验该压力表,在校验点为5mpa时,标准压力计上读数为5.08mpa,试问被校压力表在这一点上是否符合1级精度,为什么?
解答:
1)基本误差?
=
?
100%
5.08?
5
?
100%?
0.8%10
2-4为什么测量仪表的测量范围要根据被测量大小来选取?
选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值有什么问题?
解答:
1)2)
2-5有两块直流电流表,它们的精度和量程分别为
1)1.0级,0~250ma2)2.5级,0~75ma
现要测量50ma的直流电流,从准确性、经济性考虑哪块表更合适?
解答:
分析它们的最大误差:
2.5
?
100%?
?
5%501.875
50
选择2.5级,0~75ma的表。
2-11某ddz-Ⅲ型温度变送器输入量程为200~1000℃,输出为4~20ma。
当变送器
3
输出电流为10ma时,对应的被测温度是多少?
解答:
1000?
200t
?
;t=500?
c。
20?
410
解答:
1)工作原理:
2)根据题意:
压力范围为1.2,即允许的最大绝对误差?
max=0.051分析选用不同量程的表所需的精度等级:
○
0.05
0~1.6mpa量程:
?
?
?
?
100%?
?
3.125%,可选2.5级表;
.601.05
0~2.5mpa量程:
?
?
?
?
100%?
?
2%,可选1.5或2.0级表;
2.50.05
0~4.0mpa量程:
?
?
?
?
100%?
?
1.2%,可选1.0级表。
4.0
2量程选择:
被测最大压力=1/3~2/3量程上限○
1.232
0~1.6mpa量程:
?
?
11.61.2423
0~2.5mpa量程:
?
?
32.5311.2
0~4.0mpa量程:
?
0.3?
4.03
综合分析,选用1.5级或2.0级,0~2.5mpa量程的表最合适。
2-13如果某反应器最大压力为1.0mpa,允许最大绝对误差为0.01mpa。
现用一台测量范围为0~1.6mpa,精度为1级的压力表来进行测量,问能否符合工艺要求?
若采用一台测量范围为0~1.0mpa,精度为1级的压力表,能符合要求吗?
试说明其理由。
解答:
工艺要求:
最大压力为1.0mpa,允许最大绝对误差为0.01mpa。
分别求出两台仪表的最大允许误差,进行判断。
4
【篇二:
过程控制系统与仪表课后习题答案完整版】
>1-1过程控制有哪些主要特点?
为什么说过程控制多属慢过程参数控制?
解答:
1.控制对象复杂、控制要求多样2.控制方案丰富
3.控制多属慢过程参数控制
4.定值控制是过程控制的一种主要控制形式5.过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成1-2什么是过程控制系统?
典型过程控制系统由哪几部分组成?
解答:
过程控制系统:
一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
组成:
参照图1-1。
1-4说明过程控制系统的分类方法,通常过程控制系统可分为哪几类?
解答:
分类方法说明:
按所控制的参数来分,有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等;按控制系统所处理的信号方式来分,有模拟控制系统与数字控制系统;按控制器类型来分,有常规仪表控制系统与计算机控制系统;按控制系统的结构和所完成的功能来分,有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等;按其动作规律来分,有比例(p)控制、比例积分(pi)控制,比例、积分、微分(pid)控制系统等;按控制系统组成回路的情况来分,有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统;按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。
通常分类:
1.按设定值的形式不同划分:
(1)定值控制系统
(2)随动控制系统(3)程序控制系统
2.按系统的结构特点分类:
(1)反馈控制系统
(2)前馈控制系统
(3)前馈—反馈复合控制系统
1-5什么是定值控制系统?
解答:
在定值控制系统中设定值是恒定不变的,引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6什么是被控对象的静态特性?
什么是被控对象的动态特性?
二者之间有什么关系?
解答:
被控对象的静态特性:
稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。
被控对象的动态特性:
。
系统在动态过程中,被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。
二者之间的关系:
1-7试说明定值控制系统稳态与动态的含义。
为什么在分析过程控制系统得性能时更
关注其动态特性?
解答:
稳态:
对于定值控制,当控制系统输入(设定值和扰动)不变时,整个系统若能达到一种平衡状态,系统中各个组成环节暂不动作,它们的输出信号都处于相对静止状态,这种状态称为稳态(或静态)。
动态:
从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作,到整个系统又建立新的稳态(达到新的平衡)、调节过程结束的这一段时间,整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中,这种状态称为动态。
在实际的生产过程中,被控过程常常受到各种振动的影响,不可能一直工作在稳态。
只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性,才能设计出良好的控制系统。
1-8评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些?
各自的定义是什么?
解答:
单项性能指标主要有:
衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。
衰减比:
等于两个相邻的同向波峰值之比n;
过渡过程的最大动态偏差:
对于定值控制系统,是指被控参数偏离设定值的最大值a;
超调量:
第一个波峰值y1与最终稳态值y(?
)之比的百分数?
;
1
y1
?
100%y(?
)
残余偏差c:
过渡过程结束后,被控参数所达到的新稳态值y(?
)与设定值之
?
?
间的偏差c称为残余偏差,简称残差;
调节时间:
从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间;
振荡频率:
过渡过程中相邻两同向波峰(或波谷)之间的时间间隔叫振荡周期或工作周期,其倒数称为振荡频率;
峰值时间:
过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。
1-10某被控过程工艺设定温度为900℃,要求控制过程中温度偏离设定值最大不得超
过80℃。
现设计的温度定值控制系统,在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-4所示。
试求该系统过渡过程的单项性能指标:
最大动态偏差、衰减比、振荡周期,该系统能否满足工艺要求?
解答:
1最大动态偏差a:
a?
950?
c?
900?
c?
50?
c○
950?
900
2衰减比n:
n?
?
5:
1○
910?
900
3振荡周期t:
t?
45?
9?
36(min)○
a80?
c,且n1(衰减振荡),所以系统满足工艺要求。
第2章思考题与习题
求:
1)该表最大绝对误差;
2)该表精度;
2
求:
1)变差;
2)基本误差;
3)该表是否符合1.0级精度?
2-3某压力表的测量范围为0~10mpa,精度等级为1.0级。
试问此压力表允许的最大绝对误差是多少?
若用标准压力计来校验该压力表,在校验点为5mpa时,标准压力计上读数为5.08mpa,试问被校压力表在这一点上是否符合1级精度,为什么?
解答:
1)基本误差?
=
?
100%
2-4为什么测量仪表的测量范围要根据被测量大小来选取?
选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值有什么问题?
解答:
1)2)
2-5有两块直流电流表,它们的精度和量程分别为
1)1.0级,0~250ma2)2.5级,0~75ma
现要测量50ma的直流电流,从准确性、经济性考虑哪块表更合适?
解答:
分析它们的最大误差:
2.5
?
100%?
?
5%501.875
选择2.5级,0~75ma的表。
5.08?
5
?
100%?
0.8%10
2-11某ddz-Ⅲ型温度变送器输入量程为200~1000℃,输出为4~20ma。
当变送器
3
输出电流为10ma时,对应的被测温度是多少?
解答:
1000?
200t
?
;t=500?
c。
20?
410
解答:
1)工作原理:
2)根据题意:
压力范围为1.2,即允许的最大绝对误差?
max=0.051分析选用不同量程的表所需的精度等级:
○
0.05
?
100%?
?
3.125%,可选2.5级表;0~1.6mpa量程:
?
?
?
.601.05
?
100%?
?
2%,可选1.5或2.0级表;0~2.5mpa量程:
?
?
?
2.50.05
?
100%?
?
1.2%,可选1.0级表。
0~4.0mpa量程:
?
?
?
4.0
2量程选择:
被测最大压力=1/3~2/3量程上限○
1.232
?
?
0~1.6mpa量程:
11.61.2423
?
0~2.5mpa量程:
?
3.22.5311
?
0.3?
0~4.0mpa量程:
4.03
综合分析,选用1.5级或2.0级,0~2.5mpa量程的表最合适。
2-13如果某反应器最大压力为1.0mpa,允许最大绝对误差为0.01mpa。
现用一台测量范围为0~1.6mpa,精度为1级的压力表来进行测量,问能否符合工艺要求?
若采用一台测量范围为0~1.0mpa,精度为1级的压力表,能符合要求吗?
试说明其理由。
解答:
工艺要求:
最大压力为1.0mpa,允许最大绝对误差为0.01mpa。
分别求出两台仪表的最大允许误差,进行判断。
4
【篇三:
过程控制系统与仪表习题答案】
1-1过程控制有哪些主要特点?
为什么说过程控制多属慢过程参数控制?
解:
1.控制对象复杂、控制要求多样2.控制方案丰富3.控制多属慢过程参数控制
4.定值控制是过程控制的一种主要控制形式5.过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成
1-2什么是过程控制系统?
典型过程控制系统由哪几部分组成?
解:
过程控制系统:
一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
组成:
由被控过程和过程检测控制仪表(包括测量元件,变送器,调节器和执行器)两部分组成。
1-4说明过程控制系统的分类方法,通常过程控制系统可分为哪几类?
解:
分类方法说明:
按所控制的参数来分,有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等;按控制系统所处理的信号方式来分,有模拟控制系统与数字控制系统;按控制器类型来分,有常规仪表控制系统与计算机控制系统;按控制系统的结构和所完成的功能来分,有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等;按其动作规律来分,有比例(p)控制、比例积分(pi)控制,比例、积分、微分(pid)控制系统等;按控制系统组成回路的情况来分,有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统;按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。
通常分类:
1.按设定值的形式不同划分:
(1)定值控制系统
(2)随动控制系统(3)程序控制系统
2.按系统的结构特点分类:
(1)反馈控制系统
(2)前馈控制系统(3)前馈—反馈复合控制系统
1-5什么是定值控制系统?
解:
在定值控制系统中设定值是恒定不变的,引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6什么是被控对象的静态特性?
什么是被控对象的动态特性?
二者之间有什么关系?
解:
被控对象的静态特性:
稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。
被控对象的动态特性:
。
系统在动态过程中,被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。
1-7试说明定值控制系统稳态与动态的含义。
为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动
态特性?
解:
稳态:
对于定值控制,当控制系统输入(设定值和扰动)不变时,整个系统若能达到
一种平衡状态,系统中各个组成环节暂不动作,它们的输出信号都处于相对静止状态,这种状态称为稳态(或静态)。
动态:
从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作,到整个系统又建立新的稳态(达到新的平衡)、调节过程结束的这一段时间,整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中,这种状态称为动态。
在实际的生产过程中,被控过程常常受到各种振动的影响,不可能一直工作在稳态。
只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性,才能设计出良好的控制系统。
1-8评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些?
各自的定义是什么?
解:
单项性能指标主要有:
衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。
衰减比:
等于两个相邻的同向波峰值之比n;
过渡过程的最大动态偏差:
对于定值控制系统,是指被控参数偏离设定值的最大值a;超调量:
第一个波峰值y1与最终稳态值y(?
)之比的百分数?
;?
?
y1?
100%y(?
)
残余偏差c:
过渡过程结束后,被控参数所达到的新稳态值y(?
)与设定值之间的偏差c称为残余偏差,简称残差;
调节时间:
从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间;
振荡频率:
过渡过程中相邻两同向波峰(或波谷)之间的时间间隔叫振荡周期或工作周期,其倒数称为振荡频率;
峰值时间:
过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。
1-10某被控过程工艺设定温度为900℃,要求控制过程中温度偏离设定值最大不得超过80℃。
现设计的温度定值控制系统,在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-4所示。
试求该系统过渡过程的单项性能指标:
最大动态偏差、衰减比、振荡周期,该系统能否满足工艺要求?
解答:
1最大动态偏差a:
a?
950?
c?
900?
c?
50?
c○
950?
9002衰减比n:
n?
?
5:
1○910?
900
3振荡周期t:
t?
45?
9?
36(min)○
a80?
c,且n1(衰减振荡),所以系统满足工艺要求。
第2章思考题与习题
2-1某一标尺为0~1000℃的温度计出厂前经校验得到如下数据:
求:
1)该表最大绝对误差;
2)该表精度;
2-2一台压力表量程为0~10mpa,经校验有以下测量结果:
2)基本误差;
3)该表是否符合1.0级精度?
2-3某压力表的测量范围为0~10mpa,精度等级为1.0级。
试问此压力表允许的最大绝对误差是多少?
若用标准压力计来校验该压力表,在校验点为5mpa时,标准压力计上读数为5.08mpa,试问被校压力表在这一点上是否符合1级精度,为什么?
解答:
1)基本误差?
=?
100%
2)校验点为5mpa时的基本误差:
?
?
5.08?
5?
100%?
0.8%10
0.8%1%,所以符合1.0级表。
2-4为什么测量仪表的测量范围要根据被测量大小来选取?
选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值有什么问题?
解答:
1)
2)
2-5有两块直流电流表,它们的精度和量程分别为
1)1.0级,0~250ma
2)2.5级,0~75ma
现要测量50ma的直流电流,从准确性、经济性考虑哪块表更合适?
解答:
分析它们的最大误差:
50?
100%?
?
5%
50?
100%?
?
3.75%
选择2.5级,0~75ma的表。
2-11某ddz-Ⅲ型温度变送器输入量程为200~1000℃,输出为4~20ma。
当变送器输出电流为10ma时,对应的被测温度是多少?
解答:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 过程 控制系统 第二 答案