题目
某石油裂解炉工艺要求的操作温度为890±10°C,为了保证设备的安全,在过程控制中,辐射管出口温度偏离设定值最高不得超过20°C。温度控制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、振荡周期等过渡过程质量指标。
某石油裂解炉工艺要求的操作温度为890±10°C,为了保证设备的安全,在过程控制中,辐射管出口温度偏离设定值最高不得超过20°C。温度控制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、振荡周期等过渡过程质量指标。
题目解答
答案
解:(1)最大偏差:A=901.8–890=11.8(°C) (2)余差:C=898-890=8(°C) (3)第一个波峰值:B=901.8-898 = 3.8(°C) 第二个波峰值:B′=898.8-898=0.8(°C) 衰减比:n = 3.8:0.8 = 4.75:1 (4)振荡周期:T =19-6=13(min)
解析
步骤 1:确定最大偏差
最大偏差是指过渡过程中被控变量偏离设定值的最大值。从图中可以看出,最大值为901.8°C,设定值为890°C,因此最大偏差为901.8°C - 890°C。
步骤 2:确定余差
余差是指过渡过程结束后,被控变量与设定值之间的差值。从图中可以看出,过渡过程结束后,被控变量稳定在898°C,因此余差为898°C - 890°C。
步骤 3:确定衰减比
衰减比是指过渡过程中相邻两个波峰或波谷的幅值之比。从图中可以看出,第一个波峰为901.8°C,第二个波峰为898.8°C,因此衰减比为(901.8°C - 898°C) / (898.8°C - 898°C)。
步骤 4:确定振荡周期
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,第一个波峰出现在第6分钟,第二个波峰出现在第19分钟,因此振荡周期为19分钟 - 6分钟。
最大偏差是指过渡过程中被控变量偏离设定值的最大值。从图中可以看出,最大值为901.8°C,设定值为890°C,因此最大偏差为901.8°C - 890°C。
步骤 2:确定余差
余差是指过渡过程结束后,被控变量与设定值之间的差值。从图中可以看出,过渡过程结束后,被控变量稳定在898°C,因此余差为898°C - 890°C。
步骤 3:确定衰减比
衰减比是指过渡过程中相邻两个波峰或波谷的幅值之比。从图中可以看出,第一个波峰为901.8°C,第二个波峰为898.8°C,因此衰减比为(901.8°C - 898°C) / (898.8°C - 898°C)。
步骤 4:确定振荡周期
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,第一个波峰出现在第6分钟,第二个波峰出现在第19分钟,因此振荡周期为19分钟 - 6分钟。