3章过控习题参考答案.pdf

1第三章第三章 比值控制系统比值控制系统3.13.1 比值与比值系数的含义有什么不同比值与比值系数的含义有什么不同?它们之间有什么关系？它们之间有什么关系？答：比值指工艺流量之比，既：；比值系数指主、副流量变送器输出电流信号之比，既：二者之间的关系由下式决定：（变送器输出与流量成线性关系时）（变送器输出与流量成开平方关系时）3.23.2 用除法器进行比值运算时，对输入信号的安排有什么要求？为什么？用除法器进行比值运算时，对输入信号的安排有什么要求？为什么？答：应使除法器输出小于 1。除法器输出值既仪表比值系数，需要通过副流量调节器的 内给定设置，大于 1 无法设定、等于 1 无法现场整定。3.33.3 什么是比值控制系统？它有哪几种类型什么是比值控制系统？它有哪几种类型?画出它们的结构原理图。画出它们的结构原理图。答：比值控制系统就是实现副流量与主流量成一定比值关系，满足关系式：2F1F12FFK 的控制系统。比值控制系统的类型：单闭环、双闭环、变比值系统比值控制系统。原理图见教材。3.43.4 用除法器组成比值系统与用乘法器组成比值系统有何不同之处？用除法器组成比值系统与用乘法器组成比值系统有何不同之处？答：系统结构不同，实现比值控制的设备不同。比值系数的设置方法不同，乘法方案通过在乘法器的一个输入端，输入一个外加电流信号 I0设置；除法方案通过副流量调节器的内给定设置。3.53.5 在用除法器构成的比值控制系统中，除法器的非线性对比值控制有什么影响？在用除法器构成的比值控制系统中，除法器的非线性对比值控制有什么影响？答：除法器环节的静态放大倍数与负荷成反比。12FFK min1min2IIIIKmax2max1FFKK 2max2max1)(FFKK 23.63.6 为什么为什么 4 4：1 1 整定方法不适用于比值控制系统的整定？整定方法不适用于比值控制系统的整定？答：单闭环比值控制系统、双闭环的副流量回路、变比值回路均为随动控制系统，希望副流量跟随主流量变化，始终保持固定的配比关系。出现 4：1 振荡时，固定配比关系不能保证。3.73.7 当比值控制系统通过计算求得比值系数当比值控制系统通过计算求得比值系数 时，能否仍用乘法器组成比值控制？时，能否仍用乘法器组成比值控制？1K 为什么？能否改变一下系统结构，仍用乘法器构成比值控制？为什么？能否改变一下系统结构，仍用乘法器构成比值控制？答：当比值控制系统通过计算求得比值系数大于 1 时，不能用乘法器组成比值控制。因为当时，计算所得的乘法器的一个外加输入电流信号 I0大于 20mA,1K 超出乘法器的输入范围。不用改变系统结构，只要调整 F2max 保证 K1 即可。3.83.8 一比值控制系统用一比值控制系统用 DDZ-IIIDDZ-III 型乘法器来进行比值运算（乘法器输出型乘法器来进行比值运算（乘法器输出，416)4I)(4I(I01其中其中 I I1 1与与 I I0 0分别为乘法器的两个输入信号）分别为乘法器的两个输入信号），流量用孔板配差压变送器来测量，但没，流量用孔板配差压变送器来测量，但没有加开方器，如图所示。已知有加开方器，如图所示。已知，要求：，要求：h/kg2000F,h/kg3600Fmax2max1 画出该比值控制系统方块图。画出该比值控制系统方块图。如果要求如果要求，应如何设置乘法器的设置值，应如何设置乘法器的设置值？1:2F:F210I解：方框图如下：0I 1I2F-2I1F 乘法器控制器调节阀测量变送器测量变送器流量对象mAKIFFKKFFK96.16481.01641681.0)2000360021()(21022max2max11233.93.9 某化学反应过程要求参与反应的某化学反应过程要求参与反应的 A A、B B 两物料保持两物料保持的比例，两物料的的比例，两物料的5.2:4F:FBA最大流量最大流量。通过观察发现。通过观察发现 A A、B B 两物料流量因管两物料流量因管hmFhmFBA/290,/6253max3max线压力波动而经常变化。根据上述情况，要求：线压力波动而经常变化。根据上述情况，要求：设计一个比较合适的比值控制系统。设计一个比较合适的比值控制系统。计算该比值系统的比值系数计算该比值系统的比值系数。K 在该比值系统中，比值系数应设置于何处？设置值应该是多少（假定采用在该比值系统中，比值系数应设置于何处？设置值应该是多少（假定采用 DDZ-IIIDDZ-III型仪表）型仪表）。选择该比值控制系统控制阀的开闭形式及控制器的正、反作用。选择该比值控制系统控制阀的开闭形式及控制器的正、反作用。解：系统设计如下：81.1)29062545.2()FFK(K22maxBmaxA，所以要将调大。1K maxBF所以 625.39062545.2KFFAmxamaxB取 450maxBF75.0)45062545.2()(22maxmaxBAFFKK比值系数 K通过 I0设置，mAKI164160选择 A 阀为气开阀，主对象为正环节，测量变送为正环节，则主调节器为反作用。选取 B阀为气开阀，副对象为正环节，测量变送为正环节，则副调节器为反作用。3.103.10 在硝酸生产过程中有一氧化工序，其任务是将氨氧化成一氧化氮。为了提高氧化率，在硝酸生产过程中有一氧化工序，其任务是将氨氧化成一氧化氮。为了提高氧化率，要求维持氨与氧的比例为要求维持氨与氧的比例为 2 2：1 1。该比值控制系统采用如图所示的结构形式。已知。该比值控制系统采用如图所示的结构形式。已知。试求比值系数。试求比值系数K=K=？如果上述比值控如果上述比值控h/m5000F,h/m12000F3max3max氧氧制用制用 DDZ-IIDDZ-II 型仪表来实现，比值系数的设置型仪表来实现，比值系数的设置应该是多少？应该是多少？0I4解：121.150001200021maxmax氧氨FFKK调整副流量的测量上限，使 K1取，则即可。8.0K7500max氧F对于 DDZ-II，mAKI88.0101003.113.11 有一个比值控制系统如图所示。图中有一个比值控制系统如图所示。图中 k k 为一系数。若已知为一系数。若已知 k=2k=2，试求，试求？K K=K=？h/kg1000F,h/kg300FmaxBmaxA解：211KkIIAB21)1000300K()FFK(K22maxBmaxA36.2K 3.123.12 一双闭环比值控制系统如图所示。其比值用一双闭环比值控制系统如图所示。其比值用 DDZ-IIIDDZ-III 型乘法器来实现。已知型乘法器来实现。已知。要求：。要求：h/kg4000F,h/kg7000Fmax2max1 画出该系统方块图。画出该系统方块图。若已知若已知求该比值系统的比值求该比值系统的比值 K=K=？比值系数？比值系数？K mA18I0 待该比值系统稳定时，测待该比值系统稳定时，测mA10I1，试计算此时，试计算此时2I=？解：2170004000875.0875.0161418 ,416max1max2max2max100FFKKFFKKKmAIKI5mAIKIIIK25.94)410(875.04)4(441212