化工仪表及自动化复习提纲补完版VIP专享VIP免费

何谓化工自动化？在工艺设备上，配备一些自动化装置，用它们来代替操作人员的（部分）直接劳动使生产在不同程度上按照规定的要求自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的方法叫化工自动化化工自动化的优点及特征。1加快生产速度，降本，提质、产量2）减劳动强度、改劳动条件3）保证生产安全，防止事故发生、扩大，延寿，提利用能力4）根本改变劳动方式、提高工人文化技术水平，为逐步消灭体力脑力劳动差创造条件。第一章自动控制的基本概念1.简述被控对象、被控变量、操纵变量、扰动（干扰）量、设定（给定）值和偏差的含义？（1）被控对象：自动控制系统中，工艺参数需要实现控制的设备、机械或生产过程称为被控对象，简称对象。（2）被控变量y（t）：被控对象内要求保持一定数值（或按某一规律变化）的物理量（工艺参数）称为被控变量。（3）控制变量（操纵变量）q（t）：受执行器控制，用以使被控变量保持一定数值的物料或能量称为控制变量或操纵变量。（4）干扰（扰动）f（t）：除控制变量（操纵变量）以外，作用于对象并引起被控变量变化的一切因素称为干扰。（5）设（给）定值x（t）：工艺规定被控变量所要保持的数值。（6）偏差e（t）：偏差本应是设定值与被控变量的实际值之差。（但能获取的信息是被控变量的测量值而非实际值，因此，在控制系统中通常把设定值与测量值之差定义为偏差。）2.自动控制系统按给定值的变化可分为几种？以及各种的控制系统的特点。（P4）定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统三种。定值控制系统：“定值”是恒定给定值的简称。工艺生产中，若要求控制系统的作用是使被控制的工艺参数保持在一个生产指标上不变，或者说要求被控变量的给定值不变，就需要采用定值控制系统。随动控制系统：给定值随机变化，该系统的目的就是使所控制的工艺参数准确而快速地跟随给定值的变化而变化。程序控制系统：给定值变化，但它是一个已知的时间函数，即生产技术指标需按一定的时间程序变化。这类系统在间歇生产过程中应用比较普通。3.控制系统的各类品质指标及其计算？（P5）（1）最大偏差A或超调量σ：最大偏差是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。在衰减振荡过程中，最大偏差就是第一个波的峰值。特别是对于一些有约束条件的系统，如化学反应器的化合物爆炸极限、触媒烧结温度极限等，都会对最大偏差的允许值有所限制。超调量是用来表征被控变量偏离稳态值的程度。（2）衰减比n：衰减比是衰减程度的指标，它是前后相邻两个峰值的比。习惯表示为n:1，一般n取为4～10之间为宜。（3）余差（静态偏差）e：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差，或者说余差就是过渡过程终了时的残余偏差。有余差的控制过程称为有差调节，相应的系统称为有差系统。反之就为无差调节和无差系统。（4）过渡过程时间ts：从干扰作用发生的时刻起，直到系统重新建立新的平衡时止，过渡过程所经历的时间叫过渡时间。一般在稳态值的上下规定一个小范围，当被控变量进入该范围并不再越出时，就认为被控变量已经达到新的稳态值，或者说过渡过程已经结束这个范围一般定为稳态值的±５％（也有的规定为±２％）。（5）震荡周期或频率：过渡过程同向两波峰（或波谷）之间的间隔时间叫振荡周期或工作周期，其倒数称为振荡频率。在衰减比相同的情况下，周期与过渡时间成正比，一般希望振荡周期短一些为好。4.什么是控制系统的静态和动态？静态：在自动化领域内，把被控变量不随时间而变化的平衡状态成为控制系统的静态。在这种状态下，自动控制系统的输入（设定值和干扰）及输出（被控变量）都保持不变，系统内各组成环节都不改变其原来的状态，它们输入、输出信号的变化率为零。而此时生产仍在进行，物料和能量仍然有进有出。因此，静态反映的是相对平衡状态。动态：系统的动态是被控变量随时间而变化的不平衡状态。当一个原来处于相对平衡状态的系统，受到扰动作用的影响，其平衡状态受到破坏，被控变量偏离设定值。此时，控制器就会改变原来的状态，产生相应的控制作用，改变操纵变量克服扰动的影响，力图恢复平衡状态。从扰...