過程控制_1一5章習題答案
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第一章 單回路控制系統
1.1 何謂控制通道？何謂干擾通道？它們的特性對控制系統質量有什么影響？
控制通道——是指操縱變量與被控變量之間的信號聯系；
干擾通道——是指干擾作用與被控變量之間的信號聯系。
（1） 控制通道特性對系統控制質量的影響：（從K、T、τ三方面）
控制通道靜態放大倍數越大，系統靈敏度越高，余差越小。但隨著靜態放大倍數的增大，系統的穩定性變差。
控制通道時間常數越大，經過的容量數越多，系統的工作頻率越低，控制越不及時，過渡過程時間越長，系統的質量越低，但也不是越小越好，太小會使系統的穩定性下降，因此應該適當小一些。
控制通道純滯后的存在不僅使系統控制不及時，使動態偏差增大，而且還還會使系統的穩定性降低。
（2） 干擾通道特性對系統控制質量的影響：（從K、T、τ三方面）
干擾通道放大倍數越大，系統的余差也越大，即控制質量越差。
干擾通道時間常數越大，階數越高，或者說干擾進入系統的位置越遠離被控變量測量點而靠近控制閥，干擾對被控變量的影響越小，系統的質量則越高。
干擾通道有無純滯后對質量無影響，不同的只是干擾對被控變量的影響向后推遲一個純滯后時間τ0。
1.2 如何選擇操縱變量？
1）考慮工藝的合理性和可實現性；
2）控制通道靜態放大倍數大于干擾通道靜態放大倍數；
3）控制通道時間常數應適當小些為好，但不易過小，一般要求小于干擾通道時間常數。干擾動通道時間常數越大越好，階數越高越好。
4）控制通道純滯后越小越好。
1.3 控制器的比例度δ變化對控制系統的控制精度有何影響？對控制系統的動態質量有何影響？
比例度δ越小，系統靈敏度越高，余差越小。隨著δ減小，系統的穩定性下降。
1.5圖1-42為一蒸汽加熱設備，利用蒸汽將物料加熱到所需溫度后排出。試問：影響物料出口溫度的主要因素有哪些？如果要設計一溫度控制系統，你認為被控變量與操縱變量應選誰？為什么？如果物料在溫度過低時會凝結，應如何選擇控制閥的開閉形式及控制器的正反作用？
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