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问答题 用蒸汽加热的贮槽加热器，进料量Q₁稳定，而Q₁的初始温度T₁有较大波动，生产工艺要求槽内物料温度T恒定。Q₂为下一工艺的负荷，要求Q₂的温度为T。试设计一过程控制系统，并画出控制系统框图。

参考答案：

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1.问答题 图为加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统。工艺要求一旦发生重大事故，立即切断原料的供应。

确定主副调节器的控制规律及其正反作用方式

参考答案：主调节器选择PI（或PID）控制规律，副调节器选择P调节规律。
由于燃料增加加热炉温度必然增加，所以过程为正。...

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2.问答题 图为加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统。工艺要求一旦发生重大事故，立即切断原料的供应。

确定调节阀的流量特性气开、气关形式

参考答案：由于发生重大事故时立即切断燃料油的供应，从工艺的安全性考虑，调节阀选择气开式，保证无气时调节阀关闭。

3.问答题 图为加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统。工艺要求一旦发生重大事故，立即切断原料的供应。

画出控制系统的组成框图

参考答案：

4.问答题串级控制系统的设计中，副回路设计和副参数的选择应考虑哪几个原则？

参考答案：

5.问答题 对某过程控制通道作一阶跃实验，输入阶跃信号Δμ＝5，阶跃响应记录数据如表所示。
（1）若过程利用一阶加纯时延环节来描述，试求K₀、T₀、τ₀
（2）设系统采用PI调节规律，按4：1衰减比，用反应曲线法整定调节器参数，求δ、Ti。

参考答案：

6.问答题 某过程控制通道作阶跃实验，输入信号Δu＝50，其记录数据见表

（1）用一阶加纯时延近似该过程的传递函数，求K₀、T₀、和τ₀值。
（2）用动态响应曲线法整定调节器的PI参数（取ρ＝1，φ＝0.75）。

参考答案：

7.问答题 下图为液位控制系统原理图。生产工艺要求汽包水位一定必须稳定。画出控制系统框图，指出被控过程、被控参数和控制参数。确定调节阀的流量特性、气开、气关形式和调节器的控制规律及其正反作用方式。

参考答案：

8.问答题 在某生产过程中，冷物料通过加热炉对其进行加热，热物料温度必须满足生产工艺要求，故设计图所示温度控制系统流程图，画出控制框图，指出被控过程、被控参数和控制参数。确定调节阀的流量特性、气开、气关形式和调节器控制规律及其正、反作用方式。

参考答案：

9.问答题调节器的P、PI、PD、PID控制规律各有什么特点？它们各用于什么场合？

参考答案：比例（P）控制规律适用于控制通道滞后较小，时间常数不太大，扰动幅度较小，负荷变化不大，控制质量要求不高，允许有余差的场合...

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10.问答题 某过程在阶跃扰动量Δu＝20％，其液位过程阶跃响应数据见下表：
（1）画出液位h的阶跃响应曲线
（2）求液位过程的数学模型

参考答案：

方法一：图解法