一一、水温控制系统工作原理#
思路
- 由水温控制系统示意图说明按偏差与扰动顺馈复合调节的工作过程，指认被控对象与控制器，并补画闭环结构图
自动控制系统的基本组成与控制方式
基本概念与信号
本卷考法
- 说明水温控制系统如何维持设定温度
- 指认被控对象、被控量与操纵量
本卷实例
- 关键一步：按给定值、被控量、执行器与偏差梳理闭环
- 中间结果：被控量为热水温度、被控对象为热交换器
- 卡点：水温对象流程以扫描图给出，需回原卷核对图
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 闭环系统按给定、比较、放大、执行、对象、检测六个环节串联成环
- 按有无反馈分为开环、闭环与复合控制；按给定信号分为恒值、随动与程序控制
- 检测变送元件把被控量转换成可比较的信号，是反馈通道的入口
- 控制系统的基本要求是稳、准、快三条
步骤
- 从工艺或物理描述里找出被控量与操纵量
- 逐个指认给定、比较、控制、执行、对象与检测六个环节对应的实物
- 按信号流向把环节串成闭环方框图
- 说明系统靠什么维持被控量等于给定量
通用考法
- 本卷考过说明水温控制系统如何维持设定温度
- 本卷考过指认被控对象、被控量与操纵量
- 指出系统的被控对象、被控量与操纵量
- 说明检测变送元件在闭环系统中的作用
- 画出给定系统的闭环方框图并说明工作过程
常见易错
- 本卷考过把蒸汽阀门开度或冷水流量当成被控量
- 把被控量与操纵量搞反
- 只画方框图而不指认环节，或反之，漏答一半
前馈与比值控制
过程控制与检测仪表
本卷考法
- 说明冷水流量扰动如何经顺馈补偿保持温度
本卷实例
- 关键一步：把流量计测得的扰动信号送入控制器输入端
- 中间结果：偏差控制与扰动补偿两路合成后调蒸汽阀门
- 卡点：复合控制结构图需按题意自画，需回原卷核对图
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 前馈按扰动直接补偿，属于开环控制，不改变原回路稳定性
- 完全不变性条件要求前馈通道传递函数等于扰动通道与调节通道之比的倒数
- 比值控制保持两个流量成给定比例，常用开环比值与双闭环比值
- 前馈与反馈组合成复合控制系统
步骤
- 写出扰动通道与调节通道的传递函数
- 按不变性条件求前馈补偿器
- 对两个需配比的量确定比值系数与乘除环节位置
- 画出复合或比值控制系统方框图
通用考法
- 本卷考过说明冷水流量扰动如何经顺馈补偿保持温度
- 求前馈补偿器使扰动对被控量不产生影响
- 设计比值控制系统并计算比值系数
- 说明前馈为什么不影响稳定性
常见易错
- 本卷考过只提反馈而漏掉扰动顺馈支路
- 前馈补偿器求出含高阶微分、不可实现却直接采用
- 比值系数没有换算成仪表量程
公式