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有关过程控制的参数计算题推导

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卖家[上传人]：小**

文档编号：88216935

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常见问题

1、1、一个自衡的二阶惯性系统，其控制通道动态特性为：Gps=0.55s+12s+1 ，设继电器幅度d=2.0 ，系统在微量外部扰动下，进入等副震荡状态，震荡周期为Tu=11min，振幅a=0.3，求对应的临界控制增益。若选择PI控制器，求控制的参数。解：临界控制增益Ku=4da=4*23.14*0.38.5 。若选用PI控制，由闭环整定法得控制器参数为： Kc=0.4*Ku=3.4，Ti=0.8*Tu=9min 。该闭环系统的设定值跟踪响应为：2、试写出正微分与反微分控制作用的传递函数，画出它的阶跃响应。解：由于理想微分作用对高频分量要有巨大的放大能量，无法达到。因此，实际情况是：US=1+TdS1+TdKdSE(S)阶跃响应曲线为：当K1时为正微分作用，当K1时为反微分作用，当K=1时为单纯的比例作用。3、前馈系统适用于什么场合？为什么它常与反馈控制构成前馈反馈控制系统？对于扰动至测量值通道的传递函数为Gd(s)，控制作用对测量通道的传递函数为Gc(s)的前馈反馈控制系统，试求前馈控制规律。解：（1）前馈控制是按扰动而进行控制的，因此前馈控制常用于的场合：一是扰动必须可测，否则无法

2、实施控制；二是必须经常有比较显著和比较频繁的扰动，否则无此必要。三是存在对被控参数影响较大且不易直接控制的扰动。（2）前馈控制是一种补偿控制。一般来讲，前馈控制无法完全补偿扰动对被控变量产生的影响。因此单纯的前馈控制系统在应用中就会带来一定的局限性。为克服这一弊端，前馈控制常与反馈控制联用，构成前馈反馈控制系统。对最主要的、显著的、频繁的无法直接控制的扰动由前馈来进行补偿，对无法完全补偿的扰动由反馈控制根据其对被控变量所产生的偏差大小来进行控制。（3）根据补偿性原理，前馈控制规律为：Gds=-210s+1420s+1=-20s+12(10s+1)。4、有一双闭环比值控制系统如下图所示。若采用DDZ-I型仪表和相乘方案来实现。已知Q1max =7000kg/h，Q2max=4000kg/h。（1）若已知I0=18mA，求该比值系统的比值k，比值系统K分别是多少。（2）待该比值系统稳定时，测得I1=10mA，试计算此时I2为多大。解：（1）I0=18mA，则K=18-420-4=78，K=k*Q1max Q2max=k*70004000，k=0.5 （2）K=I2-4I1-4=78 ，I2=9.25mA。5、有4个串联储罐，水的出口温度4为被控变量，加热量Q是操纵量，F1和12 为干扰。（1）在设计串级控制时，最合适的副变量应选择在何处？试与选择向前和向后一个罐的情况相比较。（2）在工艺图上表示该串级系统，并画出相应的方块图。（3）确定控制器的正反作用。解：（1）最合适的副变量选择2，它离第四个储罐较远，可以防止副变量与主变量发生共振。而且它包含更多的干扰。（2）（3）副控制器的选择与主回路无关，而测量变送器，副对象均为正作用，调节阀为正作用，故副控制器为负作用，主控制器与主对象正反作用相反。而主对象为正作用，故主控制器为负作用。

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