第一章 简单控制系统:简单控制系统是指那些只有一个被控量、一个操作量,只用一个控制器和一个调节阀所组成的控制回路。简单控制系统只有一个闭合回路,它是过程控制系统中最基本的环节,约占目前工业控制系统的80%以上。即使是复杂控制系统也是在简单控制系统的差础上发展起来的。本章的重点内容是机理建模和PID控制器的工程设计方法。1.1什么是过程控制系统:过程控制系统是一门融合控制理论、工艺知识、计算机技术和仪器仪表等知识相结合而构成的一门应用科学。控制的任务就是在了解工艺流程的静态和动态特性的基础上,采用技术手段,实现过程稳定、安全和经济运行。
1.2单回路系统的结构组成及控制指标:掌握控制流程图和控制系统框图的分析方法,根据控制系统过渡过程的单项性能指标和综合性能指标进行系统设计,是控制工程师的基本技能。
1.3机理建模:机理建模就是根据生产过程的机理,写出各种平衡方程:物质平衡方程;能量平衡方程;,动量平衡方程;相平衡方程以及反映流体流动、传热、传质、化学反应等基本规律的运动方程,物性参数方程和某些设备的特性方程等,从中获得控制系统设计所需的传递函数模型。
1.4测试建模:在无法采用机理建模得到数学模型的情况下,只有依靠实验和测试方法来取得。用实验法测定被控对象的动态特性,构建相应的时域模型,是了解被控对象的一种简单途径,在工程实践中应用较广。
1.5单回路控制系统的设计:选择被控变量和操纵变量是单回路控制系统的核心问题。一个典型的单回路控制系统是由被控对象、控制器、检测变送仪表和执行器四部分组成,根据可控程度指标,可以分析它们在克服扰动影响和系统动静态运行中对控制品质的影响。
1.6PID控制器设计:应用P、PI、PID控制器时,应考虑对象特性、负荷变化、主要扰动和控制系统要求等具体情况,使温度、液位、流量等被控参数稳定在设定值上。同时,应用工程整定法计算控制器参数,是控制器实施的必备条件。
[单选题]在一个过程控制系统的设计和实现步骤中,第一步和最后一步是()

选项:[选择测量参数和设计报警和连锁保护系统

, 选择测量参数和确定控制方案

, 确定控制目标和选择控制算法

, 确定控制目标和控制系统的调试和投运

]
[单选题]为了保持足够的稳定性,通常定值系统的衰减比n取(  )为宜。选项:[10, 4, 5, 2]
[判断题]机理建模不需要根据建模对象和模型使用目的作出假设。选项:[对, 错]
[单选题]在单容水箱中,如果Qo为贮槽的输出流量,其中定量泵排出的流量Qo在任何情况下都保持不变,与液位h的大小无关。这时单容水箱的蓄水过程是()

选项:[有自衡的振荡过程, 无自平衡单容过程, 具有反向特性的过程, 自平衡无振荡单容过程]
[单选题]如果模型的形式是二阶惯性环节,通过测试法,需要确定的参数包括K、T1和T2。其中T1和T2的确定一般采用两点法。这两个点通常取阶跃响应上两个点的坐标值:选项:[B.png/, A.png/, C.png/, D.png/]
[多选题]调节阀是控制器输出和操纵变量之间的执行环节,在选择调节阀时,结合着操纵变量的选择,要注意这样几个问题:选项:[确定控制阀的开闭形式, 确定调节阀的尺寸和重量, 合理选用阀型和阀体、阀内件的材质, 确定调节阀的口径]
[单选题]题干.png/

选项:[增大 变差

, 减小 变差, 增大 变好, 减小 变好]
[判断题]对气开阀而言,当控制器输出信号(即控制阀的输入信号)增加时,气开阀的开度增加。选项:[错, 对]
[单选题]在单元组合仪表中,比例度和放大倍数()选项:[和为1, 互为倒数, 相等, 成线性关系]
[单选题]应用动态特性法(响应曲线法)整定控制器参数时,要使系统处于(    )的情况下,首先做被控对象的阶跃响应曲线。选项:[闭环, 稳态, 开环, 等幅振荡]

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