题目
图(a)是蒸汽加热器的温度控制系统原理图。试回答以下问题:1、该系统的被控对象、被控变量、操纵变量和可能存在的干扰是什么?2、现因生产需要,要求出口物料温度从80℃提高到81℃,当仪表给定值阶跃变化后,被控变量的变化曲线如图(b)所示,试求该系统的过渡过程品质指标:最大偏差、衰减比和余差(提示:该系统为随动控制系统,新的给定值为81℃)。蒸汽-|||-进料-|||-出料-|||-凝液-|||-温度/℃ (a)-|||-81.5-|||-81.0-|||-80.9-|||-80.7-|||-80
图(a)是蒸汽加热器的温度控制系统原理图。试回答以下问题:
1、该系统的被控对象、被控变量、操纵变量和可能存在的干扰是什么?
2、现因生产需要,要求出口物料温度从80℃提高到81℃,当仪表给定值阶跃变化后,被控变量的变化曲线如图(b)所示,试求该系统的过渡过程品质指标:最大偏差、衰减比和余差(提示:该系统为随动控制系统,新的给定值为81℃)。
题目解答
答案
答:1、该系统的被控对象、被控变量、操纵变量和可能存在的干扰分别是蒸汽加热器、物料出口温度、蒸汽流量和负荷变化、进料温度、进料组分、蒸汽压力等。
2、最大偏差 A=81.5-81=0.5℃
由图上可以看出,第一个波峰值B=81.5-80.7=0.8℃,第二个波峰值B’=80.9-80.7=0.2℃,故衰减比应为B:B’=0.8:0.2=4:1。
余差C=80.7-81=-0.3℃
解析
步骤 1：确定被控对象、被控变量、操纵变量和可能存在的干扰
- 被控对象：蒸汽加热器
- 被控变量：物料出口温度
- 操纵变量：蒸汽流量
- 可能存在的干扰：负荷变化、进料温度、进料组分、蒸汽压力等
步骤 2：计算最大偏差
- 最大偏差 A = 被控变量的最大值 - 新的给定值
- 从图(b)中可以看出，被控变量的最大值为81.5℃，新的给定值为81℃
- A = 81.5 - 81 = 0.5℃
步骤 3：计算衰减比
- 衰减比 = 第一个波峰值 / 第二个波峰值
- 从图(b)中可以看出，第一个波峰值 B = 81.5 - 80.7 = 0.8℃
- 第二个波峰值 B' = 80.9 - 80.7 = 0.2℃
- 衰减比 = B / B' = 0.8 / 0.2 = 4:1
步骤 4：计算余差
- 余差 C = 被控变量的最终值 - 新的给定值
- 从图(b)中可以看出，被控变量的最终值为80.7℃，新的给定值为81℃
- C = 80.7 - 81 = -0.3℃
- 被控对象：蒸汽加热器
- 被控变量：物料出口温度
- 操纵变量：蒸汽流量
- 可能存在的干扰：负荷变化、进料温度、进料组分、蒸汽压力等
步骤 2：计算最大偏差
- 最大偏差 A = 被控变量的最大值 - 新的给定值
- 从图(b)中可以看出，被控变量的最大值为81.5℃，新的给定值为81℃
- A = 81.5 - 81 = 0.5℃
步骤 3：计算衰减比
- 衰减比 = 第一个波峰值 / 第二个波峰值
- 从图(b)中可以看出，第一个波峰值 B = 81.5 - 80.7 = 0.8℃
- 第二个波峰值 B' = 80.9 - 80.7 = 0.2℃
- 衰减比 = B / B' = 0.8 / 0.2 = 4:1
步骤 4：计算余差
- 余差 C = 被控变量的最终值 - 新的给定值
- 从图(b)中可以看出，被控变量的最终值为80.7℃，新的给定值为81℃
- C = 80.7 - 81 = -0.3℃