1一、锅炉汽包水位复合控制系统10 分#
思路
- 系统由按偏差的反馈调节回路与按扰动的前馈调节回路组成；说明水位偏离给定时的调节过程以及两个回路各自的作用。
过程控制系统的组成与设计步骤
过程控制与检测仪表
本卷考法
- 指出被控量、操纵量与主要扰动量并说明复合系统工作过程
本卷实例
- 关键一步：区分反馈调节回路与扰动调节回路各自检测与作用的量
- 中间结果：反馈回路按水位偏差动作，扰动回路按给水流量顺馈补偿
- 卡点：两回路连接关系为插图，需回原卷核对图
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 四大环节：被控对象、检测变送、控制器、执行器
- 被控量是工艺上要维持的变量，操纵量是控制器输出所控制的变量
- 扰动是影响被控量但不可控的变量
- 设计步骤：定方案 → 选仪表 → 定参数 → 投运整定
步骤
- 从工艺描述中找出被控量、操纵量与主要扰动
- 判断扰动是否需要专门抑制（决定要不要加副回路）
- 选择控制方案并画原理图与方框图
- 说明系统的工作过程
通用考法
- 本卷考过指出被控量、操纵量与主要扰动量并说明复合系统工作过程
- 指出系统的被控量、操纵量与扰动量
- 设计满足工艺要求的控制系统并画出原理图及方框图
- 说明系统的工作过程
常见易错
- 本卷考过把被控量与操纵量搞反
- 本卷考过只说明反馈回路而漏掉扰动补偿回路
- 把被控量与操纵量搞反
- 只画方框图不画原理图（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
- 说明扰动前馈补偿回路的作用及为何不改变闭环稳定性
本卷实例
- 关键一步：按主要扰动给水流量设置顺馈补偿通道
- 中间结果：扰动补偿作用为消除给水流量扰动引起的稳态误差
- 卡点：前馈补偿器与对象动态连接为插图，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
- 本卷考过说明扰动前馈补偿回路的作用及为何不改变闭环稳定性
- 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
- 本卷考过把前馈补偿回路误当成反馈回路
- 本卷考过忽略前馈补偿器的物理可实现条件
- 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