第二章 复杂控制系统:复杂控制系统,也称为多回路系统。在这种系统中,或是由多个测量值、多个控制器;或者由多个测量值、一个控制器、一个补偿器等组成多个回路的控制系统。控制结构的复杂性,是为了满足工艺对控制质量的高精度要求,或者是更加严格的操作条件。本章从原理、结构和应用三个方面分析7类典型控制结构,重点内容是串级控制系统和前馈控制系统。2.1串级控制系统I:串级控制系统就是采用两个控制器串联工作,主控制器的输出作为副控制器的设定值,由副控制器的输出去操纵控制阀,从而对主被控变量具有更好的控制效果。
2.2串级控制系统II:应用串级控制系统时,需要考虑主副控制器的正反作用方式、以及抑制积分饱和问题。同时,在控制器参数的整定过程中,必须依据一定的方法和步骤,实现衰减比4:1的调节特性。
2.3均匀控制系统:均匀控制系统是液位-流量控制系统,控制要求是在最大干扰作用下,液位在贮罐的上下限内波动,而流量应在一定范围内平稳渐变,避免对后面的工序产生较大干扰。
2.4比值控制系统:比值控制是一种保证两种或两种以上的物料按照一定的比例关系进入被控过程的控制模式。选择主动量、从动量,以及比值系数的信号匹配问题,是控制系统实施的关键。
2.5前馈控制系统:前馈控制,与反馈控制不同,是一种开环的干扰补偿控制,当干扰刚刚出现而又能测出时,前馈控制器便可以快速地抵消干扰作用。
2.6分程控制系统:分程控制就是根据工艺要求,将调节器的输出信号分段,去控制两个或两个以上的调节阀,以使每个调节阀在控制器输出的某段信号范围内全行程动作,提高控制能力。
2.7选择控制系统:选择控制通过高值选择器和低值选择器,使得当生产短期处于不正常情况时,自动切换不同的控制系统,使参数脱离极限值,并且当参数恢复正常时,原控制系统自动恢复,避免停车。
[单选题]一般说来,一个设计合理的串级控制系统,当干扰从副回路进入时,其最大偏差将会减小到单回路控制系统时的(          )选项:[1/4~1/10, 1/3~1/5, 1/20~1/25, 1/10~1/100]
[单选题]主2.png/

选项:[3~10, 10~20, 30~60, 10~100]
[单选题]生产工艺对主、副变量的控制要求不同,主、副控制器的控制作用选择也不同,当生产工艺对主变量的控制要求不高,允许在一定范围内波动。但要求副变量能够快速、准确地跟随主控制器的输出而变化。主控制器可选择(   )作用,而副控制器应选择(    )作用。选项:[2C.png/

, 2A.png/

, 2D.png/

, 2B.png/

]
[单选题]3主.png/选项:[3D.png/, 3B.png/, 3A.png/, 3C.png/]
[判断题]双冲量均匀控制系统在结构上相当于将两个信号之差作为被控变量的单回路控制系统,控制器以比例作用为宜。选项:[对, 错]
[多选题]如果两个流量都是可控的,可以组成双闭环比值控制系统时,主动量和从动量的选择可以掌握以下原则()选项:[有可能供应不足的物料流量作为主动量, 将对生产负荷起关键作用的物料作为主动量, 且较为昂贵的物料流量作为主动量, 分析两种物料流量分别在失控情况下的重要性,将必须保持比值一定的物料流量作为主动量]
[判断题]加不加前馈控制器并不影响系统的稳定性,系统的稳定性完全由反馈控制回路决定的。选项:[对, 错]
[多选题]前馈控制器的传递函数当中包括两个部分,即:超前滞后环节和纯滞后环节。单纯的超前滞后环节在物理实现上是很困难的,把超前滞后环节进行变换,包括三个基本子环节:选项:[4B.png/, 4A.png/, 4C.png/, 4D.png/]
[单选题]间歇式化学反应器温度分程控制系统中,为了设备安全,在系统出现故障时避免反应器温度过高,要求系统无信号时输入热量外于最小的情况,因而蒸汽阀选为(  ),冷水阀选为(    ),选项:[气开式;气关式, 气开式;气开式, 气关式;气开式, 气关式;气关式]
[多选题]产生积分饱和的条件有三个:选项:[控制器处于开环工作状态, 偏差信号长期存在, 控制器具有积分作用, 控制器积分时间常数过大]

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