北京化工大学过程装备控制技术及应用期末复习重点计算题.docx

过控技术与应用分析计算题（补充）第一章?题型一?过渡过程性能指标的计算?1.?某化学反应器工艺规定操作温度为10900?℃，考虑安全因素，调节过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。现设计运行的温度定值调节系统，在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图示。?(1)?试求该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、超调量、余差、衰减比和振荡周期?(2)?该调节系统能否满足题中所给的工艺要求？?第二章?题型一?方块图的绘制及其相关分析（正反作用是重点！）?1.?★管式加热炉出口温度串级控制系统。?1）指出该系统中主、副对象、主、副变量、操纵变量、主、副扰动变量、主、副调节器各是什么？?2）画出该控制系统的方块图，并确定各个环节的正反作用方向；?3）当燃料油负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制的。解：1）?主对象：加热炉内加热管的管壁；?副对象：加热炉的炉膛?主变量：原料的出口温度T1；?副变量：炉膛内的温度T2；?操纵变量：燃料的流量；?主扰动量f1：被加热原料的进口的温度、压力、流量?副扰动量f2：燃料油的压力、温度；雾化燃料油用的过热蒸汽的压力、流量；燃烧?器的配风、炉膛的漏风以及环境温度等。?2）加热炉出口温度串级控制系统的方块图3）当燃料油负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制的。在稳定工况下，原料油出口温度和炉膛温度处于相对稳定状态，控制燃料油的阀门保持在一定的开度。当燃料油负荷突然增加，这个干扰会使炉膛的温度T2?升高，原料油出口温度T1?也会随之提高，此时温度检测变送器TT1?将信号送给主控制器TC1，?e1?增大，主控制器输出u1?减小，即副控制器的给定值减小，副控制器的输入偏差e2?增大，副控制器的输出信号u2?减小，控制阀开度减小，即操纵变量燃料油m?减小，炉膛温度T2?下降，从而炉管内原料油出口温度T1?也会随之下降。?2.?★课本P.42例2-3?第三章?题型一?压力、温度测量应变片的贴片位置（设计）及其相关计算?1.?构件受载荷的作用如图示，已知构件截面：Φ20mm，为测量载荷P在构件上贴四个应变片，构成全桥测量。?求：1）画出应变片在构件上的贴片示意图；?2）画出应变片的连接线路图；?3）已知供桥电压U=5V，测出电桥输出电压ΔU=10mV，E=2×105?MPa，?求P=？第四章★题型一?调节阀流量系数C的计算?P171例4-3?第五章?★★★题型一?AD转换器的计算?1.?压力测量。已知：压力传感器输入0-1.6MPa，输出2-10V，12位AD转换器输入范围0-10V。求：AD转换器输出值为3600时，对应的压力?解：?12位AD转换器输入范围0-10V，输出：0-4095；?输入2V电压时，AD值为：819。实验?★★题型一?水槽液位对象特征参数的计算（作图法，双容）?已知：在阶跃激励出现前水槽液位为h1、h2，水槽进水流量为qv1，当水槽进水流量出现阶跃激励后，其流量变为qv1’，经历一段时间后水槽液位稳定在h1’h2’，数据如下表。（1）计算双容液位被控对象对象h2的放大系数K，用作图法求时间常数T1，T2，求出双容液位对象的数学模型。(2)用作图法求出容量滞后时间c?。（3）分析双容液位对象中低位水槽液位变化的滞后现象。（4）图形中高位水槽液位突然下降是什么因素造成的？