过程控制工程第三版习题解析及答案

"过程控制工程第三版习题答案.ppt" 本资源是一份关于《过程控制工程》第三版的习题解答，涵盖了多个控制系统的理论和实际应用知识点。内容包括对系统组成的分析、计算机控制装置的系统结构与特点、控制系统的分类、以及过程控制中的关键概念解释。 在第一章中，提到了系统主要由测量变送、控制器、控制对象、控制阀等环节组成。测量变送用于获取现场信号，控制器处理这些信号并生成控制指令，控制对象是被控制的物理设备，而控制阀则根据控制器的指令调整流体流量以达到控制目标。这一部分强调了各个环节在控制系统中的作用和相互关系。 1-2题讨论了计算机控制装置的特点，包括计算灵活性、控制功能的多样性、信息集中化、易于实现控制方案的变更以及良好的人机交互。计算机控制系统能够实现解耦控制、联锁控制等复杂功能，控制回路的增减和控制策略的调整都可以通过软件完成。 1-3题涉及了过程控制的基本元素，例如压力、控制器、控制对象和测量变送。图示中展示了控制系统的组成，其中控制器接收来自测量变送器的信号，并根据设定点（sp）与过程变量（Pt）的偏差进行控制决策。 1-4题以一个液位控制系统的实例说明了反馈控制机制如何应用于定值控制。在这个例子中，进料量（Qi）的变化会通过控制器和控制阀的反馈机制影响液位（h），以保持液位稳定。 此外，文档还讨论了自衡过程和非自衡过程的概念。自衡过程是指在没有外部干预的情况下，系统能自行恢复到新的平衡状态，如纯滞后过程、单容过程和多容过程。非自衡过程则需要外部控制才能达到新平衡。 习题2-1和2-2涉及到工业过程中被控对象动态特性的分析。例如，被控对象可能具有时间延迟、非线性特性以及局部阻力（如液阻）等问题。液阻可以通过阻力特性（R=P/q）来定量描述，它与液体流过的压力差（P）和流量（q）有关。 这份习题答案详细阐述了过程控制工程中的基本原理、系统构成、控制策略以及实际应用中的问题和解决方案，对于学习和理解过程控制具有很高的参考价值。