题目
某化学反应器工艺规定的操作温度为(900±10)℃。考虑安全因素,控制过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。现设计的温度定值控制系统,在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-13所示。试求最大偏差、衰减比和振荡周期等过渡过程品质指标,并说明该控制系统是否满足题中的工艺要求。 A-|||-950-|||-918-|||-908-|||-900-|||-9 4547-|||-时间 图1-13 过渡过程曲线
某化学反应器工艺规定的操作温度为(900±10)℃。考虑安全因素,控制过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。现设计的温度定值控制系统,在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-13所示。试求最大偏差、衰减比和振荡周期等过渡过程品质指标,并说明该控制系统是否满足题中的工艺要求。 
图1-13 过渡过程曲线
题目解答
答案
解 由过渡过程曲线可知
最大偏差 A=950-900=50℃
衰减比 第一个波峰值B=950-908=42℃
第二个波峰值B'=918-908=10℃
衰减比n=42:10=4.2
振荡周期 T=45-9=36min
余差 C=908-900=8℃
过渡时间为 47min。
由于最大偏差为50℃,不超过80℃,故满足题中关于最大偏差的工艺要求。
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制药过程控制原理与仪表
解析
步骤 1：确定最大偏差
最大偏差是指过渡过程中温度的最大偏离值。从图中可以看出，最大温度为950℃，给定值为900℃，因此最大偏差为950℃ - 900℃ = 50℃。
步骤 2：计算衰减比
衰减比是过渡过程中第一个波峰值与第二个波峰值的比值。从图中可以看出，第一个波峰值为950℃ - 908℃ = 42℃，第二个波峰值为918℃ - 908℃ = 10℃，因此衰减比为42:10 = 4.2。
步骤 3：计算振荡周期
振荡周期是指过渡过程中相邻两个波峰或波谷之间的时间间隔。从图中可以看出，第一个波峰出现在9分钟，第二个波峰出现在45分钟，因此振荡周期为45分钟 - 9分钟 = 36分钟。
步骤 4：计算余差
余差是指过渡过程结束时的温度与给定值之间的差值。从图中可以看出，过渡过程结束时的温度为908℃，给定值为900℃，因此余差为908℃ - 900℃ = 8℃。
步骤 5：判断是否满足工艺要求
根据题目要求，控制过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。从计算结果可以看出，最大偏差为50℃，不超过80℃，因此该控制系统满足题中的工艺要求。
最大偏差是指过渡过程中温度的最大偏离值。从图中可以看出，最大温度为950℃，给定值为900℃，因此最大偏差为950℃ - 900℃ = 50℃。
步骤 2：计算衰减比
衰减比是过渡过程中第一个波峰值与第二个波峰值的比值。从图中可以看出，第一个波峰值为950℃ - 908℃ = 42℃，第二个波峰值为918℃ - 908℃ = 10℃，因此衰减比为42:10 = 4.2。
步骤 3：计算振荡周期
振荡周期是指过渡过程中相邻两个波峰或波谷之间的时间间隔。从图中可以看出，第一个波峰出现在9分钟，第二个波峰出现在45分钟，因此振荡周期为45分钟 - 9分钟 = 36分钟。
步骤 4：计算余差
余差是指过渡过程结束时的温度与给定值之间的差值。从图中可以看出，过渡过程结束时的温度为908℃，给定值为900℃，因此余差为908℃ - 900℃ = 8℃。
步骤 5：判断是否满足工艺要求
根据题目要求，控制过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。从计算结果可以看出，最大偏差为50℃，不超过80℃，因此该控制系统满足题中的工艺要求。