题目
图1-10所示是一反应器温度控制系统示意图。A、B两种物料进入反应器进行反应、通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度保持不变。图中了TT表示温度变送器,TC表示温度控制器。试画出该温度控制系统的方块图,并指出该控制系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量变化的扰动各是什么? 图1-10 反应器温度控制系统 图1-11温度控制系统方块图注:T为反应器内温度, Tsp为反应器内温度的设定值。
图1-10所示是一反应器温度控制系统示意图。A、B两种物料进入反应器进行反应、通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度保持不变。图中了TT表示温度变送器,TC表示温度控制器。试画出该温度控制系统的方块图,并指出该控制系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量变化的扰动各是什么? 图1-10 反应器温度控制系统 图1-11温度控制系统方块图注:T为反应器内温度, Tsp为反应器内温度的设定值。
题目解答
答案
解:反应器温度控制系统中被控对象为反应器;被控变量为反应器内温度;操作变量为冷却水流量;干扰为A、B物料的流量、温度、浓度、冷却水的温度、压力及搅拌器的转速等。
反应器的温度控制系统的方块图如图1-ll所示。
解析
步骤 1:确定被控对象
被控对象是指控制系统中需要控制的物理或化学过程。在这个问题中,被控对象是反应器,因为我们要控制的是反应器内的温度。
步骤 2:确定被控变量
被控变量是指被控对象中需要控制的物理量。在这个问题中,被控变量是反应器内的温度,因为我们要通过控制系统来保持反应器内的温度不变。
步骤 3:确定操纵变量
操纵变量是指控制系统中可以被调节的物理量,用来影响被控变量。在这个问题中,操纵变量是进入夹套的冷却水流量,因为通过改变冷却水流量可以控制反应器内的温度。
步骤 4:确定扰动
扰动是指影响被控变量但不受控制系统直接控制的物理量。在这个问题中,扰动包括A、B物料的流量、温度、浓度、冷却水的温度、压力及搅拌器的转速等,因为这些因素都会影响反应器内的温度,但它们不是控制系统直接控制的变量。
步骤 5:绘制方块图
根据上述分析,可以绘制出反应器温度控制系统的方块图。方块图中包括被控对象(反应器)、被控变量(反应器内温度)、操纵变量(冷却水流量)以及扰动(A、B物料的流量、温度、浓度、冷却水的温度、压力及搅拌器的转速等)。
被控对象是指控制系统中需要控制的物理或化学过程。在这个问题中,被控对象是反应器,因为我们要控制的是反应器内的温度。
步骤 2:确定被控变量
被控变量是指被控对象中需要控制的物理量。在这个问题中,被控变量是反应器内的温度,因为我们要通过控制系统来保持反应器内的温度不变。
步骤 3:确定操纵变量
操纵变量是指控制系统中可以被调节的物理量,用来影响被控变量。在这个问题中,操纵变量是进入夹套的冷却水流量,因为通过改变冷却水流量可以控制反应器内的温度。
步骤 4:确定扰动
扰动是指影响被控变量但不受控制系统直接控制的物理量。在这个问题中,扰动包括A、B物料的流量、温度、浓度、冷却水的温度、压力及搅拌器的转速等,因为这些因素都会影响反应器内的温度,但它们不是控制系统直接控制的变量。
步骤 5:绘制方块图
根据上述分析,可以绘制出反应器温度控制系统的方块图。方块图中包括被控对象(反应器)、被控变量(反应器内温度)、操纵变量(冷却水流量)以及扰动(A、B物料的流量、温度、浓度、冷却水的温度、压力及搅拌器的转速等)。