过程控制计算题.pdf

05年 三、计算题（共30分） 1、（6分）某换热器的温度调节系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图所示。 试分别求出最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和回复时间（给定值200℃）。 温 度 解 最大偏差 ： 230 A=230-200=30℃ 220 余 差 C=205-200=5℃ 210 由图上可以看 205 出 ， 第 一 个 波 峰 值 B B=230-205=25 ，第 200 二个波峰值 ’=230-205=5 ，故衰 5 20 t/min B B 减比应为 ∶ ’ =25∶ 5=5∶1。 温度控制系统过渡过程曲 振荡周期为同向 两波峰之间的时间间隔，故周期 T=20-5=15 （min） 过渡时间与规定的被控变量限制范围大小有关，假定被控变量进入额定值的±2% ，就 可以认为过渡过程已经结束，那么限制范围为200×（±2% ）=±4℃，这时，可在新稳态值 （205℃）两侧以宽度为±4℃画一区域，图 9-6 中以画有阴影线区域表示，只要被控变量 进入这一区域且不再越出，过渡过程就可以认为已经结束。因此，从图上可以看出，过渡 时间为22min。 2、（6 分）某一燃烧煤气的加热炉，采用 DDZ－III型仪表组成温度单回路控制系统， 温度测量范围 0～1000℃，由温度变送器转换为4～20mADC 输出。记录仪刻度范围 0～ 1000℃。当炉温稳定在 800℃时，控制器输出为 12mA。此时手动改变设定值，突然使控 制器输出变为 16mA ，温度记录从800℃逐渐上升并稳定在860℃。从响应曲线上测得τ＝ 3min ，T ＝8min。如果采用P ，PI ，PID控制器，采用响应曲线法求解各整定参数值。 P 条件1 ： x C x(∞ A Δ x( B τ T t 响应曲线法 条件2 ： 响应曲线法整定参数 控制作用 P(﹪) T(min) T (min) I D 100K 比例 c  T