过程装备控制技术及应用考试要点总结和归纳概要
11页1、过程装备控制技术及应用复习资料 2009 过程装备控制技术及应用考试要点总结和归纳 1. 过程装备的三项基本要求 过程装备的三项基本要求:安全性、经济性和稳定性. A.安全性:指整个生产过程中确保人身和设备的安全 B.经济性:指在生产同样质量和数量 产品所消耗的能量和原材料最少, 也就是要求生产成本低而效率高 C.稳定性:指系统应具 有抵抗外部干扰,保持生产过程长期稳定运行的能力. 2. 过程装备控制的主要参数 过程装备控制的主要参数:温度、压力、流量、液位(或物位) 、成分和物性等. 3. 流程工业四大参数 流程工业四大参数:温度、压力、流量、液位(或物位) 4. 控制系统的组成 控制系统的组成:(1被控对象 (2测量元件和变送器 (3调节器 (4执行器 5. 控制系统各参量及其作用 控制系统各参量及其作用: 1.被控变量 y 指需要控制的工艺参数,它是被控对象的输出信 号 2.给定值 (或设定值 ys 对应于生产过程中被控变量的期望值 3.测量值 ym 由检测元 件得到的被控变量的实际值 4.操纵变量(或控制变量)m 受控于调节阀,用以克服干 扰影响,具体实现控制作用的变量称为操纵
2、变量,它是调节阀的输出信号 5.干扰(或外 界扰动)f 引起被控变量偏离给定值的,除操纵变量以外的各种因素 6.偏差信号 e 在 理论上应该是被控变量的实际值与给定值之差 7.控制信号 u 控制器将偏差按一定规律 计算得到的量。 6. 控制系统的分类 (1) 控制系统的分类: 按给定值 a 定值控制系统; 随动控制系统; 程序控制系统 (2) b c 按输出信号的影响 a 闭环控制;b 开环控制 (3)按系统克服干扰的方式 a 反馈控制系 统;b 前馈控制系统;c 前馈-反馈控制系统 7. 控制系统过度过程定义 控制系统过度过程定义:从被控对象受到干扰作用使被控变量偏离给定值时起,调节器 开始发挥作用,使被控变量回复到给定值附近范围内,然而这一回复并不是瞬间完成的, 而是要经历一个过程,这个过程就是控制系统的过渡过程。 8. 阶跃干扰下过渡过程的基本形式及其使用特点 (1)发散振荡过程:这是一种不稳定的 阶跃干扰下过渡过程的基本形式及其使用特点: 过渡过程,因此要尽量避免(2)等幅振荡过程:被控变量在某稳定值附近振荡,而振荡 幅度恒定不变,这意味着系统在受到阶跃干扰作用后,就不能再稳定
3、下来,一般不采用 (3)衰减振荡过程:被控变量在稳定值附近上下波动,经过两三个周期就稳定下来,这 是一种稳定的过渡过程(4)非振荡的过渡过程:是一个稳定的过渡过程,但与衰减振 荡 相比,其回复到平衡状态的速度慢,时间长,一般不采用。 9. 评价控制系统的性能指标 (1)以阶跃响应曲线形式表示的质量指标: A.最大偏差 A(或 评价控制系统的性能指标: 超调量) B.衰减比 n C. 过渡时间 ts D.余差 e E.振荡周期 T (2)偏差积分性能 指标: A.平方误差积分指标(ISE) B.时间乘平方误差积分指标(ITSE)C.绝对误差积分 指标(IAE) D.时间乘绝对误差积分指标(ITAE) 10. 被控对象特性的定义 被控对象特性的定义:就是当被控对象的输入变量发生变化时,其输出变量随时间的变 化规律(包括变化的大小,速度等) 。 11. 连续生产过程所遵守的两个最基本的关系 连续生产过程所遵守的两个最基本的关系:物料平衡和能量平衡。即静态条件下,单位 时间流入对象的物料(或能量)等于从系统中流出的物料(或能量) ;动态条件下,单位 时间流入对象的物料(或能量)与从系统中流出的
4、物料(或能量)之差等于系统内物料 (或能量)存储量的变化率。 12. 有自衡作用和无自衡作用单容液位对象的区别 有自衡作用和无自衡作用单容液位对象的区别:A.自衡特性有利于控制,在某些情况下, 使用简单的控制系统就能得到良好的控制质量,甚至有时可以不用设置控制系统。B.无 自衡特性被控对象在受到扰动作用后不能重新恢复平衡,因此控制要求较高。对这类被 控对象除必须施加控制外,还常常设有自动报警系统。 13. 一阶被控对象 一阶被控对象:它是一个一阶常系数微分方程,具有该特性的被控对象叫一阶被控对象. 14. 描述被控对象特性的参数及其对对象控制质量的影响 (1)放大系数 K 对控制通道,K 描述被控对象特性的参数及其对对象控制质量的影响: 我们懂得幸福的时候,是因为我们懂得了珍惜. 1 过程装备控制技术及应用复习资料 值大,控制灵敏,但被控变量不易控制,系统不稳定 ;对干扰通道,K 值越小,相同干 扰产生的作用越小,利于控制。 (2)时间常数 T 不同通道,时间常数对系统的影响:对控 制通道,若时间常数 T 大,则被控变量的变化比较缓和,一般来讲,这种对象比较稳定, 容易控制,但缺点是控
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