化工仪表自动化复习第一章1、自动控制系统的基本组成：被控对象、测量变送装置、自动控制器、执行器。2、控制系统静态与动态：在自动化领域中，把被控变量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态；把被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。3、系统的过渡过程：系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程，称为系统的过渡过程。自动控制系统在阶跃干扰作用下的过渡过程基本形式：(1)非周期衰减过程:被控变量在给定值的某一侧作缓慢变化，没有来回波动，最后稳定在某一数值上。(2)衰减振荡过程:被控变量上下波动，但幅度逐渐减小，最后稳定在某一数值上。(3)等幅振荡过程:被控变量在给定值附近来回波动，且波动幅度保持不变。(4)发散振荡过程:被控变量来回波动，且波动幅度逐渐变大，即偏离给定值越来越远。作业：P16—6．图1-16为某列管式蒸汽加热器控制流程图。试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。答：PI-307：表示测量点在蒸汽加热器的一台压力指示仪表，工段号为3，仪表序号为07。仪表安装在现场。TRC-303：表示测量点在蒸汽加热器出料管线上的一台温度记录控制仪表，工段号为3，仪表序号为03。仪表安装在集中仪表盘面上。FRC-305：表示测量点在蒸汽加热器进料管线上的一台流量记录控制仪表，工段号为3，仪表序号为05。仪表安装在集中仪表盘面上。P16—11P.17—22、图是蒸汽加热器的温度控制原理图。试画出该系统的方块图，并指出被控对象、被控变量、操纵变量和可能存在的干扰是什么?现因生产需要，要求出口物料温度从80℃提高到81℃，当仪表给定值阶跃变化后，被控变量的变化曲线如图所示。试求该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、衰减比和余差(提示：该系统为随动控制系统，新的给定值为81℃)。解：这是一个温度控制系统，方块图如下图所示。该系统的被控对象为蒸汽加热器，被控变量为物料出口温度，操纵变量为加热蒸汽流量，可能存在的干扰有进料流量、进料温度、加热蒸汽压力等。由图可知，该系统的最大偏差A=81.5-81=0.5℃；第一个波峰值为81.5-80.7=0.8℃，第二个波峰值为80.9-80.7=0.2℃，因此衰减比n=0.8:0.2=4:1；余差为80.7-81.0＝-0.3℃。第二章1、研究对象的特性：就是用数学的方法来描述出对象输入量与输出量之间的关系。这种对象特性的数学描述就称为对象的数学模型。对象的数学模型分类：静态数学模型和动态数学模型。对象的输出量：被控变量；对象的输入量：控制作用、干扰作用通道：对象的输入变量至输出变量的信号联系控制通道：控制作用至被控变量的信号联系干扰通道：干扰作用至被控变量的信号联系2、对象特性的参数：放大系数K，时间常数T，滞后时间τ，（1）放大系数K：在系统是稳定条件下，输入量与输出量之间的关系——系统的静态特性（2）时间常数T：在一定的输入作用下，被控变量完成其变化所需时间的参数（3）滞后时间τ：滞后时间τ是纯滞后时间τ0和容量滞后τr的总和。作业：P32—4、答：建立对象的数学模型的方法：机理建模和实验建模。P33—9、为什么说放大系数K是对象的静态特性？而时间常数T和滞后时间τ是对象的动态特性？答：放大系数K在数值上等于对象重新稳定后的输出变化量与输入变化量之比，由于放大系数K反映的是对象处于稳定状态下的输出和输入之间的关系，所以放大系数是描述对象静态特性的参数。时间常数T是指当对象受到阶跃输入作用后，被控变量如果保持初始速度变化，达到新的稳态值所需要的时间。或当对象受到阶跃输入作用后，被控变量达到新的稳态值的63.2%所需要的时间。时间常数是反映被控变量变化快慢的参数，因此它是描述对象动态特性的一个重要参数。滞后时间τ是纯滞后时间0τ和容量滞后rτ的总和。输出变量的变化落后于输人变量变化的时间称为纯滞后时间，纯滞后的产生一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间引起的。容量滞后一般是因为物料或能量的传递需要通过一定的阻力而引起的。所以滞后时间τ也是反映对象动态特性的重要参数。第三章检测仪表与传感器1.测量误差：由仪表读得的被测值与被测值真值之间，总是存在一定的差距，这一差距称为测量误差。测量误差的表示方法：绝对误差和相对误差。相对百分误差：δ=Δmax/（测量范围上限值−测量范围下限值）允许相对百分误差：δ=±仪表允许的最大绝对误差值/（测量范围上限值−测量范围下限值）2、仪表6大性能指标：（1）精确度：将允许误差的“±”和“%”去掉后的数值，便是用来确定仪表的精确度等级。我国生产的仪表常用的精度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，