培训运行操作人员。机理法：又称数学分析法或者理论建模法，根据过程的内在机理，通过静态与动态物料平衡和能量平衡等关系用数学推导的方法求取过程的数学模型。试验法：在实际的生产过程中，根据过程的输入、输出的实验数据来获得过程的数学模型。________________机理建模：是根据过程的内部机理(运动规律)，运用一些已知的定律、原理，如生物学定律、化学动力学原理、物料平衡方程、能量平衡方程、传热传质原理等，建立过程的数学模型。特点：机理分析法建模的最大特点是当生产设备还处于设计阶段就能建立其数学模型。另外，对于不允许进行试验的场合，该方法是唯一可取的。应用场合:简单的被控过程建模。具有自衡平衡力的过程称为自衡过程。反之，不存在固有反馈作用且自身无法恢复平衡的过程称为非自衡过程。所谓自衡单容过程，是指只有一个贮量的又具有自平衡能力的过程。在工业生产中，被控过程往往由多个容积和阻力构成，这种过程称为多容过程。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1)列出液位过程的微分方程组；2)画出液位控制过程框图；3)求取液位过程的传递函数。，，R1 q1-|||------ ----|||-----------|||------ ----|||-q2 ---- ---- q3-|||-R2 R3________________t/s 0 10 20 40 60 80 100 140 180 250 300 400 500 600h/mm 0 0 0.2 0.8 2.0 3.6 5.4 8.8 11.8 14.4 16.6 18.4 19.2 19.6当其阶跃扰动量为20%时要求：画出液位过程的阶跃响应曲线；用一阶加滞后环节近似描述,t=[0 10 20 40 60 80 100 140 180 250 300 400 500 600];h=[0 0 0.2 0.8 2.0 3.6 5.4 8.8 11.8 14.4 16.6 18.4 19.2 19.6];hstar=h/20;spline(hstar(2:14),t(2:14),0.39)得spline(hstar(2:14),t(2:14),0.63)得=143.2R1 q1-|||------ ----|||-----------|||------ ----|||-q2 ---- ---- q3-|||-R2 R3=57.3spline(t,hstar, 57.3)得0.09较小接近0；当R1 q1-|||------ ----|||-----------|||------ ----|||-q2 ---- ---- q3-|||-R2 R3spline(t,hstar,171.9)得0.564与0.55较接近；当R1 q1-|||------ ----|||-----------|||------ ----|||-q2 ---- ---- q3-|||-R2 R3spline(t,hstar,343.7)得0.889与0.865较接近；该过程可用一阶加滞后环节近似描述。________________控制方案的设计：系统设计的核心，包括合理选择被控参数和控制参数、信息的获取和变送、调节阀的选择、调节器控制规律及正、反作用方式的确定等。工程设计：在方案设计的基础上进行，包括仪表选型、控制室和仪表盘设计、仪表供电供气系统设计、信号及联锁保护系统设计等。工程安装和仪表调校：系统正常运行的前提，安装完毕后要对每台仪表进行单校和对各个回路联校等。调节器参数工程整定：保证系统运行在最佳状态。________________步骤:<1>建立被控过程的数学模型;<2>选择控制方案;<3>控制设备选型;<4>实验（和仿真）;静态特性分析：扰动通道静态放大系数Kf;控制通道静态放大系数K0;调节参数Kc;注意K0和Kc要远远大于Kf。动态特性分析：扰动通道时间常数Tf、时延Cf以及扰动作用点；控制通道的时间滞后Cf以及时间常数分配的影响。________________只有一个闭环回路的简单控制系统叫单回路控制系统；过程控制系统设计包括系统的方案设计，工程设计，工程安装和仪表调校，调节器参数整定四个主要内容；控制方案是系统设计得核心，若控制方案不正确，则无论如何选用何种先进的过程控制仪表或计算机系统，无论其安装如何细心，都不可能是系统在工业生产过程中发挥良好的控制作用，甚至系统不能运行。________________直接参数:直接反应生产过程产品产量和质量，以及安全运行的参数。间接参数:能间接反应产品质量和产量又与直接参数有单值对应关系的、易于测量的参数作为被控参数。直接参数与间接参数有单值对应关系。归纳起来：1）选择对产品和质量、安全生产、经济运行等具有决定性作用的、可直接测量的工艺参数2）当不能用直接参数作为被控参数时，应该选择一个与直接参数有单值函数关系的间接参数作为被控参数3）被控参数必须有足够的灵敏度4）被控参数的选取考虑工艺过程的合理性和所用仪表的性能。________________________________________________________________________________________________问题一：在生产过程中往往有几个参数可作为控制参数，选择不同的控制参数，就相当于选择不同的过程特性，而过程的动态、静态特性直接影响着控制系统的稳态性能、动态性能和暂态性能。问题二：控制通道的静态放大系数K0越大，表示控制作用越灵敏，克服扰动的能力越强，控制效果越显著。时间常数T0的大小反映了控制作用的强弱，反映了控制器的校正作用克服扰动对被控参数影响的快慢。若控制通道时间常数T0太大，则控制作用太弱，被控参数变化缓慢，控制不能及时，系统过渡过程时间长，控制质量下降，所以希望T0要小一些。扰动通道Kf越大则系统的稳态误差也越大，这表示在相同的阶跃扰动作用下，稳态下被控参数将偏离给定值越大，这样显著地降低控制质量，所以选择Kf要尽可能小一些。时间常数Tf的增大，扰动作用于控制回路的过渡时间加长，但是由于过渡过程乘上一个1/Tf的数值，使整个过渡过程的幅值减小Tf倍，从而使其超调量随着Tf的增大而减小，因而Tf要大。________________减小过程中最大的时间常数T1，反而引起控制质量下降；相反增大最大时间常数T1，有助于提高控制指标；而减小T2或T3都能提高控制性能指标，若同时减小T2、T3，则提高性能指标的效果更好；减小中间的时间常数，可提高系统的工作频率，减小过渡过程时间和最大偏差等，改善控制质量________________________________________________________________问题一：在比例控制的基础上增加适当的积分作用，降低了系统的稳定性，增大了最大动态偏差，动态性能指标变差，消除了余差。在比例控制的基础上增加了适当的微分作用，提高了系统的稳定性，降低了最大动态偏差，动态性能指标变好，余差有所减小但是不为零。问题二：为了得到相同的系统稳定性，在增加了积分作用的情况下，delta的值要增大，以弥补积分作用引起的稳定性下降；在增加微分作用的情况下，delta的值要减小，因为微分作用的引入使得系统的稳定性变好。________________串级控制系统是由两个控制器的串接组成，一个控制器的输出做为另一个控制器的设定值，两个控制器有各自独立的测量输入，有一个控制器的给定由外部设定。串级控制系统结构可用下图表示：________________