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1过程控制的任务和要求 要求三项：安全性经济性稳定性，过程控制的任务就是在了解掌握工艺流程和生产过程的静态和动态特性的基础上，根据上述三项要求，应用理论对控制系统进行分析和综合，最后采用适宜的技术手段加以实现。过程控制的任务是由控制系统的设计和实现来完成的。 2常用过程控制系统分为哪几类 三类1.反馈控制系统（根据被控参数与给定值的偏差进行控制的）2.前馈控制系统（根据扰动量的大小进行控制的，扰动是控制的依据）3.前馈-反馈控制系统（前馈控制的主要优点是能迅速及时克服主要扰动对被控量的影响，而前馈反馈能控制利用的反馈控制克服其他扰动，能够使被控量迅速而准确的稳定在给定值上，提高系统的控制质量） 1过程控制系统在运行中状态有几种?过程控制系统时域性能指标包括哪些？它们分别反应系统哪些方面性能？ 两种，一种是稳态，此时系统没有收到任何外来干扰，同时设定值保持不变，因而被调量也不会随时间变化，整个系统处于稳定平衡的工况。一种是动态，当系统收到外来干扰的影响或者在改变了设定值之后原来的稳态受到破坏，各部分输入输出都发现变化。 时域性能指标（衰减比和衰减率，最大动态误差和超调量，残余偏差，调节时间和振荡频率）衰减比是衡量一个振荡过程的衰减程度的指标，它相当于两个相邻的波峰值之比。 衡量震荡频率过程衰减程度的另一个指标是衰减率，指的是每经过一个周期，波动幅度衰减的百分数。 最大动态误差和超调量 最大动态误差是指设定阶跃响应中，过度过程开始后第一个波峰超过其新稳态值的幅度，最大动态偏差占被调量稳态变化幅度的百分比称为超调量 残余偏差是指过渡结束之后被调量新的稳态值Y（∞）与新设定值r之间的差值，它是控制系统稳态准确性的衡量指标 调节时间和振荡频率调节时间是从过渡过程开始到结束所需的时间过渡过程的振荡频率也可以作为衡量控制系统快速性的一个指标那你。 2什么是被控过程的特性？什么是被控过程的数学模型？目前研究过程数学模型的主要方法有哪些？ 指被控过程是否容易控制。数学模型乃是事物行为规律的数学描述。根据所描述的是事物在稳态下的行为规律还是在动态下的，被控系统数学模型的划分1.按系统的连续性划分（连续系统模型，离散系统模型） 按模型的结构划分为[输入输出模型（可按时域划分为时域表达—阶跃响应，脉冲响应；频域表达—传递函数），状态空间模型] 机理法建模，用机理法建模就是根据生产过程中实际发生的变化机理，写出各种有关的平衡方程，机理法建模的首要条件是生产过程的机理必须已经为人们所充分掌握，并且可以比较准确地加以数学描述 测试法建模，一般只用于建立输入输出模型。它是根据工业过程的输入和输出的实测数据进行某种数学处理的模型。 3如何判断一个过程是自衡过程还是无自衡过程？ 自衡过程指的是系统中存在着对所关注的变量的变化有固定负反馈作用，该作用总是力图恢复系统的平衡，在出现扰动后，过程能靠系统自身的能力达到新的平衡状态的性质称为自平衡特性，自衡过程具有一定范围内的自平衡，反之，不存在固定反馈作用的且自身无法恢复平衡的，为无自衡过程 4工业过程动态特性的特点是什么？ 1.对象的动态特性是不振荡的2.对象的动态特性有延迟3.被控对象本身是稳定的或中性的 4.被控对象往往具有非线性特征 1、简述PID控制的优点。 1.原理简单，使用方便2.适应性强，可以应用于化工、热工、冶金、炼油、以及造纸、建材等各种生产部门3.鲁棒性强，即其控制品质对被控对象特性的变化不大敏感 2、简述调节器的正、反作用。 为了适应不同被控对象实现负反馈控制的需要，工业调节器都设置有正反作用开关，以便根据需要将调节器置于正作用或反作用方式，所谓正作用方式是指调节器的输出信号U随着被调量Y增大而增大，此时称整个调节器的增益为“+”。处于反作用方式下，U随着被调量Y的增大而减小，调节器的增益为“-” 3、控制器为什么必须有自动/手动切换电路，怎样才能做到自动-手动双向无扰动切换？ 为了适应工艺过程启动，停车或发生事故等情况，控制器除了需要自动调节的工作状态以外，还需要在特殊情况时能由操作人员切除PID运算电路，直接根据仪表做出判断，操纵调节器输出的手动工作状态 什么是串级控制，与单回路控制系统相比串级控制系统具有什么结构特点？ 串级控制系统是两只调节器串联起来工作，其中一个调节器的输出作为另一个调节器的给定值的系统。结构特点，在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统。一个闭环在里面，称为副环，在控制过程中起着粗调的作用，一个环在外面，称为主环，完成细调的任务，以最终保证被调量满足工艺要求。 2为什么串级控制系统具有较强的抑制干扰能力？ 在串级控制系统中，由于引入了一个副回路，不仅能及早克服进入副回路的扰动，而且还能改善过程特性。副回路具有粗调的作用，主调节器有细调的作用，