過程裝備控制與技術(shù)的考試重點

1、過程裝備控制的要求：安全性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性被控對象：在自動控制系統(tǒng)中，工藝變量需要控制的生產(chǎn)設(shè)備被稱為被控對象。測量元件和變送器：測量需控制的工藝參數(shù)并將其轉(zhuǎn)化成一種特定信號調(diào)節(jié)器：將檢測元件或變送器送來的信號與其內(nèi)部的工藝參數(shù)給定值信號進行比較，得到偏差信號。執(zhí)行器：接收調(diào)節(jié)器送來的信號，自動地改變閥門的開度，從而改變輸送給被控對象的能量和物料量，最常用的執(zhí)行器是氣動薄膜調(diào)節(jié)閥?？刂葡到y(tǒng)方框圖閉環(huán)控制：系統(tǒng)輸出信號的改變會返回影響操縱變量，操縱變量依賴于輸出變量，閉環(huán)控制系統(tǒng)最常見形式是負(fù)反饋控制系統(tǒng)。調(diào)節(jié)器進入自動運行，則是閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制：開環(huán)系統(tǒng)的操縱變量不受系統(tǒng)輸出信號的影響。

2、一個工業(yè)控制系統(tǒng)，當(dāng)反饋回路斷開或調(diào)節(jié)器置于手操位置時，就成為開環(huán)控制系統(tǒng)。階躍干擾對控制系統(tǒng)影響最大，階躍干擾影響下控制系統(tǒng)的過渡過程：1、 發(fā)散振蕩過程 系統(tǒng)受到階躍干擾后偏離給定值，超出生產(chǎn)的規(guī)定限度，2、 等幅振蕩過程 被控變量在某穩(wěn)定值附件振蕩，振蕩幅度恒定。3、 衰減振蕩過程 被控變量在穩(wěn)定值附件上下波動，經(jīng)過兩三個周期穩(wěn)定下來。希望得到這種。4、 非振蕩的單調(diào)過程 被控變量最終穩(wěn)定下來，回復(fù)平衡狀態(tài)的速度慢，時間長。被控對象的特性:就是當(dāng)被控對象的輸入變量發(fā)生變化時，其輸出變量隨時間的變化規(guī)律。描述被控對象特性的參數(shù)有放大系數(shù)K（靜態(tài)增益，是被控對象重新達到平衡狀態(tài)時的輸出變化量

3、與輸入變化量之比。1、 放大系數(shù)K表達了被控對象在干擾作用下重新達到平衡狀態(tài)的性能，是不隨時間變化的參數(shù)。所以K是被控對象的靜態(tài)特性參數(shù)。對控制通道:K值大，控制靈敏，K值小，遲緩。干擾通道：K較小，無很大影響，K值大，難穩(wěn)定。2、 時間常數(shù)T 被控對象受到輸入作用后，輸出變量達到新穩(wěn)定值得快慢，決定了整個動態(tài)過程的長短，是被控對象的動態(tài)特性參數(shù)?？刂仆ǖ溃篢值大，易于控制，控制過于緩慢。T值小，控制速度快，不易控制。干擾通道：T值大，被控變量變化緩和，易于控制。3、 和滯后時間。描述對象滯后現(xiàn)象的動態(tài)參數(shù)。傳遞滯后（也叫純滯后：由于信號的傳輸、介質(zhì)的輸送或熱的傳遞要經(jīng)過一段時間才產(chǎn)生，用o）

4、和容量滯后（由于物料或能量的傳遞過程受到一定的阻力而引起的，或者說是由于容量數(shù)目多而產(chǎn)生的c，一般用容量滯后時間c來表征滯后的程度，特征是當(dāng)輸入階躍作用后，被控對象的輸出變量開始變化很慢，然后逐漸加快，接著變慢，直至逐漸接近穩(wěn)定值。）控制通道：滯后的存在，讓控制不及時，無法迅速調(diào)節(jié)，影響控制質(zhì)量。干擾通道：純滯后只是推遲干擾作用的時間，對控制無影響，容量滯后可以緩和干擾對被控變量的影響，有利的。被控變量的選擇：1、信號能直接測量獲得，測量和變送環(huán)節(jié)的滯后比較小。2、若被控變量信號無法直接獲取，可選擇與之有單值函數(shù)關(guān)系的間接參數(shù)作為被控變量。3、作為被控變量，必須是獨立變量，變量的數(shù)目一般可以用

5、物理化學(xué)的相律關(guān)系來確定。4、工藝合理，目前儀表能滿足要求。操縱變量的選擇：考慮工藝合理性和被控對象特性。1、被控對象控制通道的放大系數(shù)較大，時間常數(shù)較小，純滯后時間越小越好。2、使被控對象干擾通道的放大系數(shù)盡可能小，時間常數(shù)越大越好。調(diào)節(jié)器的基本規(guī)律一、位式：雙位調(diào)節(jié)是最簡單的形式。比例調(diào)節(jié)規(guī)律：比例放大倍數(shù)：1、比例調(diào)節(jié)器的輸出變化量與輸入偏差具有一一對應(yīng)的比例關(guān)系，因此比例控制具有控制及時、克服偏差的特點。2、在系統(tǒng)的平衡遭到破壞后，要改變進入水槽的物料建立起新的平衡，調(diào)節(jié)器有輸出作用，因此必須要有偏差存在，因此比例控制必然有余差存在。比例度。比例度對過渡過程的影響。比例度對余差的影響：

6、比例度越大，放大倍數(shù)越小，余差變大，反之，比例度減小，系統(tǒng)的余差也減小。二、比例調(diào)節(jié)：（用比例系數(shù)描述）優(yōu)點：調(diào)整及時。缺點：有余差存在。三、比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律：（積分時間描述）純積分控制的缺點：延長反應(yīng)時間。優(yōu)點：余差小，精度高。四、比例積分微分調(diào)節(jié)：（微分時間描述）優(yōu)點：可以提高響應(yīng)時間缺點：對恒定偏差沒有抑制作用。根據(jù)被控量的變化趨勢來采取調(diào)節(jié)措施。調(diào)節(jié)器參數(shù)的工程整定方法：1、經(jīng)驗試湊法。2、臨界比例度法：過程：調(diào)節(jié)器在純比例情況下，比例系數(shù)從小到大調(diào)，直到獲得等幅振蕩過渡過程曲線。記錄振蕩周期和比例系數(shù)，然后按照經(jīng)驗值獲取相應(yīng)參數(shù)。3、衰減曲線法：過程：同上，但只需獲得4:1衰減振蕩過

7、渡曲線即可，記下比例度，在曲線上求出振蕩周期，并求出各值。如何求精度（計算題） 選儀表溫度壓力傳感器的選擇方法：1、測量范圍。2、測量精度。3、適用對象。精確度等級0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,(2),2.5,5.0儀表精度等級數(shù)值越小儀表測量準(zhǔn)確度越高。壓力測量儀表的選用主要包括儀表的類型、量程范圍、精度、靈敏度。原則是： 為保證安全性，壓力較穩(wěn)定時，最大工作壓力不超過儀表量程的3/4，壓力波動較大時，最大工作壓力不超過儀表量程的2/3。 為保證準(zhǔn)確度，最小工作壓力不低于滿量程的1/3。調(diào)節(jié)閥的理想流量特性：在調(diào)節(jié)閥前后壓差一定情況下的流量特性。（快開，直線，拋物線，等百分比）對數(shù)流量特性（常用）（等百分比流量特性）優(yōu)點：行程小時，流量變化?。恍谐檀髸r，流量變化大，調(diào)節(jié)過程平穩(wěn)緩和。D/A轉(zhuǎn)換器原理（計算題）數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成模擬信號。DDC基本算法是指計算機對生產(chǎn)過程進行PID控制時的幾種控制方程。改進的PID算法，為了克服積分飽和作用帶來的不利影響，下面介紹兩種修正算法。1、遇限削弱積分法，這一修正算法的基本思想是：一旦控制量進入飽和區(qū)，將只執(zhí)行削弱積分項目的運