過程控制考試提綱複習總結

2021-12-24 08:15:00 字數 4939 閱讀 8264

第一章1.過程控制是指工業生產過程中連續的或按一定週期程式執行的生產過程自動化。

2.所謂過程,就是採用化學和物理方法將原料加工成產品的過程,她涉及到(過程操作)和(裝置執行)兩個方面。根據過程特性,可以將其劃分為(連續)、(間歇)兩種形式。

3.過程變數可以劃分為三類:(1)被控量:

被控制的過程變數,被控制量的期望值稱為設定值。(2)操作量:用來保持被控量等於或接近設定值的過程變數。

(3)干擾量:能夠影響被控量的過程變數。

4.過程控制的效能要求:穩定性、快速性、準確性是乙個控制系統效能好壞的集中反映。

5.時域控制效能指標主要包括:衰減比、最大動態偏差與超調量、餘差、振盪頻率和調節時間、偏離度等。

(1)衰減比:相鄰同方向兩個波峰的幅值之比(控制系統的穩定性指標,用來衡量乙個振盪過程的衰減程度)

建議隨動控制系統的衰減比為10:1,定製控制系統的衰減比為4:1.(n=y1/y2>1 系統穩定;<1,系統不穩定;=1,系統臨界穩定

(2)最大動態偏差與超調量:系統瞬時偏離給定值的最大程度(最大動態偏差)

(3)餘差:(靜差)衡量控制系統穩態準確性。

餘差:是指過渡過程結束後,被控量穩態值與設定值r之間的最終穩態偏差e(無窮)

(4)振盪頻率和調節時間

(5)偏離度

6.過程控制系統框圖:

7.按過程控制系統的結構特點分類:(1)反饋控制系統(2)前饋控制系統(3)前饋—反饋復合控制系統

按設定值訊號的特點分類:(1)定製控制系統(2)隨動控制系統(3)順序控制系統

第二章1.自衡特性過程:原平衡狀態出現干擾時,無需外加任何控制作用,被控過程能夠自發地趨於新的平衡狀態的過程。

2.無自衡特性過程:原平衡狀態出現干擾時,沒有外加任何控制作用,被控過程就不能重新達到新的平衡狀態的過程。

3.建立數學模型的目的:設計過程控制系統,整定控制器引數;指導生產工藝及其裝置的設計;被控過程及新型控制策略的**分析和研究;工業過程的故障檢測與診斷系統設計。

4.教學模型的基本要求是簡單、能正確可靠地反映過程輸入和輸出的動態關係。

5.建立過程數學模型的基本方法只要有三種:解析法、實驗辨識法和混合法。

(1)解析法:也稱為機理演繹法或白箱法。它是根據被控過程的內在機理,運用已知的靜態和動態平衡關係,用數學推理的方法建立數學模型。

(2)實驗辨識法:也稱為系統辨識法與引數估計法或黑箱法。它根據被控過程輸入,輸出的實驗測試資料,通過過程辨識法和引數估計建立過程的數學模型,確定模型結構和引數。

(3)混合法:也稱灰箱法。它是將機理演繹法和實驗辨識法相結合來建立過程的數學模型。

6.解析法建模的一般步驟:(1)明確過程的輸入變數、輸出變數和中間變數(2)根據建模物件和模型使用目的做出合理假設(3)根據過程的內在機理,建立靜態和動態平衡關係方程(4)消去中間變數,求取過程的數學模型(5)模型簡化

7.所謂單容過程,是指只有乙個貯蓄容量的過程,如具有乙個貯罐的液位系統,具有乙個電容或電感的電路系統。

容量係數c——被控過程的容量係數,或稱為過程容量。

8.多容過程:由多個容積組成的被控過程。

9.第三章

1..過程引數檢測儀表通常由敏感元件和變送單元構成。敏感元件直接感受被測引數變化,並將其轉換為相應的物理量提供給變送單元,經變送單元轉化為標準訊號輸出。

型電動組合儀表採用的dc4~20ma和dc 1~5v標準標準氣動訊號(如qdz型氣動組合儀表採用的0.02~0.1mpa標準。

3.檢測儀表的工作特性是指能滿足被測引數測量和系統執行需要而應具有的儀表輸入/輸出特性。主要通過量程與零點的調整與遷移來實現。

4.檢測儀表的輸入量是被測引數,輸出是變送器的標準化輸出訊號,儀表工作特性反映了該輸出與輸入之間的關係。

5.精度等級為0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。

注:給表判斷精度等級,就高不就低;給精度等級選錶,就低不就高。

6.溫度檢測方法很多,按照測溫元件是否與被測介質接觸,可分為(接觸式測溫)和(非接觸式測溫)兩大類。

7.熱電偶、熱電阻、半導體熱敏電阻————書p50--p53

8.在工程上,(壓力)是指均勻垂直作用於單位面積上的力。

(1)絕對壓力:值相對於絕對真空所測得的壓力。環境大氣氣壓(patm)就是絕對壓力。

(2)表壓(pg):指高於大氣壓力的絕對壓力與大氣壓力之差。

(3)真空度(pv):當測點絕對壓力低於大氣壓力時,大氣壓力與絕對壓力之差。

(4)差壓(p):指任意兩個測點之間的絕對壓力之差。

9.流量是指單位時間內流過工藝管道的流體數量,把單位時間內流過工藝管道某截面的流體數量,稱為瞬時流量q;而把某段時間內流過工藝管道某截面的流體總量,稱為累計流量q。

10.流量檢測的主要方法:(1)體積流量檢測法(2)質量流量檢測法

11.物位就是指物料的高度,通常包括:液位,即容器中液體的液位高度;料位,即容器中固體或顆粒介質的堆積高度;界位,即液體與液體,液體與固體之間分介面的高度

第四章1.執行器由執行機構和調節機構(調節閥)兩部分組成。

2.根據使用能源不同,執行器可以分為氣動、電動、液動三類。

根據輸出位移形式不同,執行器可以分為轉角型和直線型兩種。

根據動作規律不同,執行器可以分為開關型、積分型和比例型三類。

3.氣動執行器的氣開、氣關形式(掌握 2~3分 ,大題中也會有一問問到)

氣開:訊號壓力增加,閥門開度大;訊號壓力減小,閥門開度小;無訊號壓力,閥門全關。

氣關:訊號壓力增加。閥門開度小;訊號壓力減小,閥門開度大;無訊號壓力,閥門全開。

結論:沒有氣源時,氣開是全關的;氣關是全開的。保證無氣源時,系統安全。

4.調節閥的流量特性是指被控介質流過閥門的(相對流量)與閥門的(相對開度)/(相對位移)之間的關係。

5.調節閥的理想流量特性主要有:直線、等百分比(對數)、拋物線和快開四種形式。

6.閥門定位器的作用:使調節閥準確定位。

第五章1..只有當具有潛在**危險的環境中,同時具有點燃源、**性物質、空氣時才可能產生**。

2.(電火光)和(熱效應)是引起**性危險氣體**的主要點燃源。

3.安全柵安裝在安全場所。它是安全場所儀表和危險場所儀表的關聯裝置。

一方面傳輸訊號,另一方面控制流入危險場所的(能量)在**氣體或混合物的點火能量以下,以確保系統的本安防爆效能。(將安全場所與危險場所隔開)

4.系統是否屬於安全火花型防爆系統的充分必要條件是:危險場所的儀表必須設計成安全火花型;安全場所的儀表之間必須有安全柵。

從而限制送往危險場所的電壓、電流,保證進入危險場所的電功率在安全範圍內。

第六章控制引數整定就是根據被控過程特性和系統要求,確定pid控制器中的比例帶,積分時間常數ti和微分時間常數td,使系統的過度過程達到滿意的控制品質。

2.控制器引數整定的方法可以分為三類;(1)理論計算整定值(2)工程整定法,常用的有臨界比例度法、反應曲線法和衰減曲線法(3)自整定法

第七章1(1)串級控制系統:它由兩個或兩個以上的控制器串聯組成,乙個控制器的輸出作為另乙個控制器的設定值。

(2)前饋控制系統:前饋控制又稱干擾補償控制,它與反饋控制不同,是按照引起被控變數的變化的干擾大小進行控制的。

(3)大滯後過程控制系統:通常用/t的比值來衡量被控過程純滯後的大小,若/t<0.3,稱為一般滯後過程,若/t>0.3,則稱為大滯後過程。

(4)比值控制系統:就是一種物料隨另一物料按一定比例變化的控制系統。

比值控制系統就是要實現從動量和主動量按一定的比例關係變化,即滿足q1/q2=k

(k為從動量與主動量的比值)

(5)選擇性控制系統:選擇性控制系統是把工藝生產過程的限制條件所構成的邏輯關係疊加到正常自動控制系統的一種控制方法。當生產操作趨向極限條件時,通過選擇器,選擇乙個用於不正常工況下的備用控制系統自動取代正常工況下的控制系統;待工況脫離極限條件回到正常工況後,備用控制系統又通過選擇器自動脫離,進入備用狀態,同時將正常工況下的控制系統自動投入執行。

(6)分程控制系統:分程控制將控制器的輸出訊號分段,去控制兩個或兩個以上的調節閥,以使每個調節閥在控制器輸出的某段訊號範圍內全行程工作。

2.(書p149頁圖)

方案一(左圖):原料油出口溫度與燃料油的閥後壓力串級控制,它只適用於燃料油壓力是主要干擾的場合。

方案二(右圖):原料油出口溫度與爐膛溫度串級控制,它適用於燃料油壓力比較穩定,而粘度、成分、處理量和熱值經常波動的場合。

3.主控制器應選用pi和pid控制規律,副控制器只需要選擇p控制規律。

4.前饋控制系統的特點:

(1)前饋控制系統屬於開環控制,所以只需系統中各環節是穩定的,控制系統必然穩定。

(2)前饋控制是「基於干擾來消除對被控量的影響。」

(3)前饋控制器的控制規律與常規pid控制器不同,它取決於過程特性。

(4)前饋控制只需抑制可測不可控的干擾對被控變數的影響,不能克服系統中的其他干擾,而反饋控制對包含在其迴路中的多種干擾都具有抑制作用。

5.前饋控制的侷限性:

(1)它只能克服可測不可控的干擾,對不可測干擾無法實現前饋控制。

(2)前饋控制器的調節規律取決於過程的干擾通道特性gf(s)和控制通道特性g0(s),而準確掌握gf(s)和g0(s)是很困難的。

6.比例控制的常見型別:(1)開環比值控制系統(2)單閉環比值控制系統

(畫圖3)雙閉環比值控制系統(4)變比控制系統

7.比值控制器的比值係數k』=k^2*(q1max)^2/(q2max)^2

8.事故狀態的保護措施大致分成兩類:硬保護和軟保護。

9.選擇性控制系統的常見型別:

(1)選擇器位於控制器的輸出端,對控制輸出訊號進行選擇的系統

(2)選擇器位於控制器之前,對變送器輸出訊號進行選擇的系統。(目的在於:選出最高或者最低的測量值或最可靠的測量值)

10.選擇器有(高值選擇器)和(低值選擇器)兩種。

前者選擇高值訊號通過,或者選擇低值訊號通過。如果取代控制器的輸出訊號為高值,則選用高值選擇器;如果取代控制器輸出訊號為低值,則選用低值選擇器。

11.分成控制系統根據調節閥的氣開、氣關形式和分成訊號區段不同,可交易劃分為(調節閥同鄉動作)和(調節閥異相動作)兩類。

過程控制系統複習總結

過程控制系統知識點總結 一 概論 1 過程控制概念 五大引數。過程控制的定義 工業中的過程控制是指以溫度 壓力 流量 液位和成分等工藝引數作為被控變數的自動控制。2 簡單控制系統框圖。控制儀表的定義 接收檢測儀表的測量訊號,控制生產過程正常進行的儀表。主要包括 控制器 變送器 運算器 執行器等,以及...

《過程控制及儀表》複習

填空題1 過程控制系統設計的主要內容包括和等。2 串級控制系統相比一般控制系統具有和等特點。3 過程控制系統按結構特點可分為和等幾種結構形式。4 常見的均勻控制系統有等。5 求取過程的數學模型的方法有和等。6 大時延控制系統中常規控制方案有和等。7 流量是指它可分為和 8 壓力是指它的常用單位有等。...

西華大學過程控制複習總結

第一章 1.過程控制系統 一般是指工業生產過程中自動控制系統的變數是溫度 壓力 流量 液位 成份等這樣一些變數的系統。控制系統分類 a 按設定值的形式不同分為 1 定值控制系統 2 隨動控制系統 3 程式控制系統b 按系統機構特點分類 1 反饋控制系統 2 前饋控制系統 3 前饋 反饋復合控制系統 ...