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学习资料1、下图为一蒸汽加热器的温度控制系统。冷物料经换热器与蒸汽换热后流出,通过改变进入换热器的蒸汽量来保持热物料出口温度为某设定值。当冷物料流量突然增大Q后,分析该系统如何实现自动控制?试画出该系统的方框图。由蒸汽加热器、温度变送器TT 22、温度控制器TC 22、蒸汽流量控制阀组成。控制的目标是保持流体出口温度T恒定。当进料流量 RF或者温度Ti变化,会引起物料出口温度变化,通过温度变送器 TT 22测得温度的变化,并将信号 Tm送至温度控制器 TC 22,与给 定值Tsp比较,温度控制器 TC 22根据偏差将控制命令 u送至控制阀,改变蒸汽量RV来维持温度的恒定。学习资料2、下图所示为一液位控制系统,试指出该系统中的(1)被控变量、(2)操纵变量、(3)主要扰动、(4)输入信号、(5)输出信号各是什么,并画出该系统的方框图。液位控制系缈J方框图被控变量:液位h操纵变量:Qo主要扰动:Qi输入变量:hsp输出变量:h (t)3、某一被控过程为Gp s0.55s 1 2s 12s若采用PI控制器对该被控过程进行控制,试采用 Zirgler-Nichols 方法确定控 制器参数。假设继电器幅度为d 2 ,基于该继电器的反馈系统输入输出响应 如下图所示,系统在微量外部扰动的作用下,进入等幅振荡状态解:由振荡曲线可知:d2,振幅a 0.3,周期Tu 11min,因而对应的临界控制增益Ku竺a4 28.53.14 0.3PI控制器参数为Kc0.4Ku3.4Ti0.8 Tu 9min4、某一热交换控制系统如下图所示,考虑到控制系统在断电断气情况下的安全 性,蒸汽阀应为气开阀还是气关阀?试分析为使控制回路成为“负反馈”系统, TC22应为反作用控制器还是正作用控制器?u(t)RvT工艺介质蒸汽热交换器答:蒸汽阀应为气开阀。假设控制器 TC22为正作用(当被控变量的测量值增大 时,控制器的输出也增大)。仅供学习与参考学习资料如果TT ,则为使控制回路成为“负反馈”系统,TC22须为反作用控制器。5图所示为连续搅拌反应釜温度控制的串级控制系统,试画出该控制系统的方框图,并分析主被控变量、副被控变量、主对象、副对象、主控制器、副控制器各 是什么?学习资料主被控变量为反应槽的温度,副被控变量为夹套温度。主对象为反应槽,副对象 为夹套。主控制器为TC,副控制器为TC2。6、某水槽的阶跃响应实验数据如下,其中阶跃扰动量u=20%c/s010204060BO10010200300400500Q9爲18334555637869S9&99(1 )画出水位的阶跃响应曲线若该水位对象用一阶惯性环节近似,试确定其增益K和时间常数T。答:习题2-9的答案仅供学习与参考
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