过程控制工程孙洪程答案
【篇一：过程控制工程教学大纲】
xt>过程控制工程
（process control engineering）
课程性质：专业主干课适用专业：机电一体化技术
学时分配：课程总学时：60学时其中理论课学时：60学时；实验
课学时：0学时；先行课程情况：先行课：高等数学、单片机原理
与应用、自动控制原理、传感器技术等；教材：孙洪程，李大宇，
翁维勤编著．《过程控制工程》．北京：高等教育出版社， 2013
年12月重印
参考书目：1、邵裕燊．过程控制工程．北京：机械工业出版社
2、何衍庆，俞金寿，蒋慰孙．工业生产过程控制．北京：化学工业
出版社
一、课程的目的与任务
过程控制工程是机电一体化技术专业开设的主干课之一，主要研究
工业生产过程中应用比较成熟的控制系统。
随着现代工业的迅速发展，对工业过程的要求也越来越高，用于工
业过程控制的自动化装置也迅速发展，因此对工业过程控制的要求
也随之提高。作为研究工业过程控制系统组成，基本控制规律，以
及工业过程控制系统的设计，投运的课程-----过程控制工程也越来越
受到重视，并使得该课程成为自动化相关专业的一门重要的专业课程。
本课程的任务是：使学生通过本课程的学习，获得工业过程控制系
统的基本理论、基本知识和基本技能，掌握测量与变送器、执行器、智能控制仪表、以及工业生产过程中的一些具体设备等自动化装置
的原理与使用方法，掌握基本过程控制系统设计的方法与控制器参
数的整定方法，从而为从事与本课程有关的的技术工作打下一定的
基础。
二、课程的基本要求
本课程采用传统的课堂讲授模式，在课堂安排上，做到精讲教学内
容和学生课外自学、阅读相结合，使学生了解重点、认识难点，突
出重点、剖析难点，掌握重点、化解难点，提高学生解决问题能力；引导学生课前预习、课后复习，加深对其基础知识的巩固和对前沿
领域的了解。
本课程的主要内容包括基本过程控制系统、先进控制系统、过程控
制工程三大模块。其中基本过程控制系统及过程控制工程为本课程
的主要学习部分，要求学生可以运用所学知识对常见的过程控制系
统加以论证或者进行必要的定性定量分析。
三、课程教学内容概述
1.该章的基本要求与基本知识点：
掌握过程控制的概念、主要内容及工业过程中常用被控参数；了解
过程控制的应用范畴及发展状况。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理：
过程控制，被控参数，主要内容。
重点是过程控制的概念、主要内容及被控参数
第一章单回路反馈控制系统 1.该章的基本要求与基本知识点：
要求掌握单回路系统的组成结构；理解被控变量和控制变量的选择
原则；掌握如何选择控制阀的开、闭形式及其流量特性；掌握测量、传送滞后对控制质量的影响及其克服办法；掌握控制器参数对系统
控制质量的影响及控制规律的选择原则；了解系统的关联及其消弱
方法；了解单回路系统的投运及整定方法。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理：
单回路反馈系统，被控变量及其选择原则，控制变量及其选择原则，对象特性，控制阀，气开、气闭阀，流量特性，阀门定位器，控制
器参数，正、反作用，测量变送装置，整定。
3.教学重点与难点：
重点：单回路反馈系统的结构，被控变量及其选择原则，控制变量
及其选择原则，控制阀的选择以及控制规律的选择。
难点：对象特性及控制器参数对控制质量的影响，单回路系统的整定。
第二章串级控制系统
1.该章的基本要求与基本知识点：
掌握串级控制系统的工作原理及结构，并能够分析常见系统的控制
过程；掌握主、副控制器规律的选择及其正、反作用的选择；了解
串级控制系统的投运掌握其整定方法；了解串级控制系统的特点；
掌握副回路的设计原则。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理：
串级控制系统，主、副回路，主、副控制器的选择，控制器正反作
用的选择，工程整定方法，副回路的设计。
3.教学重点与难点：
重点：串级控制系统的工作原理及结构，主、副控制器的选择，控
制器正反作用的选择。难点：工程整定方法和副回路的设计。
第三章比值控制系统
1.该章的基本要求与基本知识点：
掌握比值控制系统的概念及类型；掌握开环比值、单闭环比值和双
闭环比值控制系统的结构及其特点；掌握比值系数的计算；了解比
值控制系统的实施方案。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理：
比值控制系统，开环比值、单闭环比值和双闭环比值控制系统，比
值系数。
重点：比值控制系统的概念及类型；开环比值、单闭环比值和双闭
环比值控制系统的结构及其特点。
难点：比值控制系统的实施方案。
第四章均匀控制系统
1.该章的基本要求与基本知识点：
掌握均匀控制的概念及其特点；掌握其结构形式及控制规律。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理：
均匀控制，简单均匀控制、串级均匀控制、双冲量均匀控制，均匀
控制规律。
3.教学重点与难点：
重点：均匀控制的结构形式及控制规律。难点：
第五章前馈控制系统
1.该章的基本要求与基本知识点：
掌握前馈控制系统的概念及特点；要求学生会设计简单的前馈—反
馈控制系统；了解前馈系统的实施方案及其应用，掌握其参数整定
方法。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理：
单纯的前馈控制系统，前馈—反馈控制系统，前馈—串级控制系统，开环整定、闭环整定。
3.教学重点与难点：
重点：前馈控制系统的概念及特点，前馈—反馈控制系统，应用，
参数整定方法。难点：前馈—反馈控制系统的设计，静态参数及动
态参数的整定。
第六章选择性控制系统
1.该章的基本要求与基本知识点：
掌握选择性控制系统的概念、特点及应用，包括开关型、连续型及
混合型选择性控制系统；通过实例掌握选择性控制系统的设计方法；了解积分饱和的产生极其危害性。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理：
选择性控制系统，开关型、连续型及混合型选择性控制系统，积分
饱和。
3.教学重点与难点：
重点：选择性控制系统的概念及应用，选择性控制系统的设计方法。难点：选择性控制系统的设计。
第七章分程及阀位控制系统 1.该章的基本要求与基本知识点：
掌握分程控制的概念及应用场合；了解阀位控制系统的基本原理及
应用。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理：
分程控制及其应用场合。
3.教学重点与难点：
重点：分程控制的概念及应用场合。难点：
第十五章流体输送设备的控制 1.该章的基本要求与基本知识点：
了解流量控制系统的特点；掌握离心泵的工作原理及控制方案；了
解容积式泵的控制方案；了解离心式压缩机的喘振现象、引起原因
及防喘振方案。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理：
离心泵的工作原理，直接节流法，改变泵的转速，改变旁路回流量，离心式压缩机喘振现象。
3.教学重点与难点：
重点：离心泵的工作原理及控制方案。难点：离心式压缩机的防喘
振控制方案。
第十六章传热设备的控制
1.该章的基本要求与基本知识点：
掌握传热设备的静态特性，了解一般传热设备——换热器、蒸汽加
热器、冷凝冷却器的控制原理；掌握锅炉汽包水位、蒸汽过热系统、锅炉燃烧过程的控制系统及方案。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理：
传热设备的静态特性，锅炉汽包水位的特性、单冲量控制、双冲量控制、三冲量控制，过热蒸汽温度串级控制系统，锅炉燃烧过程的基本控制方案。
3.教学重点与难点：
重点：掌握锅炉汽包水位、蒸汽过热系统、锅炉燃烧过程的控制系统及方案。难点：传热设备的静态特性，汽包水位的动态特性。第十七章精馏塔的控制
1.该章的基本要求与基本知识点：
2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理：
精馏原理，精馏段、提馏段温度控制方案的分析。
3.教学重点与难点：
重点：精馏原理，被控变量的选择，精馏塔整体控制过程中控制系统分析。难点：精馏塔整体控制过程中控制系统分析。
第十八章化学反应器的控制
1.该章的基本要求与基本知识点：
了解化学反应的一些基本概念及化学反应器的控制要求；了解反应器的温度控制、进料流量控制及压力控制方案及控制过程。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理：
化学反应器的控制要求。
3.教学重点与难点：
重点：化学反应器的控制要求，反应器的温度控制、进料流量控制及压力控制基本控制方案。
难点：
四、课程学时数安排
【篇二：过程控制课程设计】
=txt>课程设计报告（论文）
设计课题：过程控制
专业班级：学生姓名：
指导教师：
设计时间：
北华航天工业学院电子工程系
课程设计任务书
指导教师：教研室主任：
2013年12月6日
内容摘要
自本世纪30年代以来，自动化技术获得了惊人的成就，已在工业和国民经
济各行各业起着关键的作用。自动化水平已成为衡量各行各业现代
化水平的一个
重要标志。
自动控制按输入量的变化规律分类，可分恒值控制系统（fixed set-point
control system）、随动控制系统（follow-up control system）、过程控制系统
（process control system）。
前馈-反馈控制系统的设计与整定，采用自动控制技术，实现对水箱
液位的
过程控制。首先对被控对象的模型进行分析。然后，根据被控对象
模型和被控过
程特性并加入pid调节器设计流量控制系统，采用动态仿真技术对
控制系统的
性能进行分析。
关键词：自动化过程控制 pid
目录
一概
述 (1)
二方案设计与论证 (2)
2．1 前馈控制 (2)
2．2 反馈控制 (2)
2．3 前馈-反馈控制 (3)
2．4前馈-反馈控制系统pid算法 (4)
2．5 控制方案的论证 (5)
2．5．1控制方案的可靠性 (5)
2．5．2控制方案的安全性 (5)
2．5．3控制方案的经济性 (5)
三仪表的选择与参数的设定 (6)
3．1 设备型号 (6)
3．2 调节器及其参数的设置 (7)
3．3 仪器仪表的组合安装 (8)
3．4 计算机的参数设置 (9)
四实验步骤 (9)
五实验结果 (10)
六结论 (11)
七心得体会 (12)
八参考文献 (13)
一、概述
pct—i型过程控制实验装置是基于工业过程物理模拟对象，它集自动化仪表技术，计算机技术，通讯技术，自动控制技术为一体的多功能实验装置。系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数，可实现系统参数辨识、单回路控制、串级控制、前馈控制、比值控制等多种控制形式。本装置还可根据用户的需要设计构成ddc、dcs、plc、fcs、tcs等多种控制系统。该实验装置既可作为本科、专科、高职过程控制课程的实验装置，也可作为研究生及科研人员在复杂控制系统、先进控制系统研究方面提供物理模拟对象和实现手段。装置特点:
1．装置由控制对象、控制屏、计算机三部分组成，对象构布局合理，造型美观大方。
2．真实性、直观性、综合性强，控制对象元件全部来源于工业现场。控制屏正面有完整的系统结构图案。
3．参数全面，涵盖了液位、流量、压力、温度等典型参数。
4． pct-ii过程控制实验装置具有控制参数和控制方案的多样化。该装置可通过对其管路上的阀门切换和对模拟信号接线板上信号的连接组合，可构成数十种过程控制实验。
5．在pct-ii过程控制实验装置中充分考虑了大专院校，高等职业技术学院工业自动化专业的大纲要求，完全能满足教学实验、课程设计、毕业设计的需要，同时学生可自行设计实验方案，进行综合性、创造性过程控制系统实验的设计、调试、分析，培养学生的独立操作、独立分析问题和解决问题的能力。
随着对过程控制系统性能要求的不断提高,传统反馈控制策略难以适应不同工况下被控对象动态特性的改变。提出了前馈-反馈复合控制策略,研究了前馈控制器在物理上不可实现情况下的设计方法,给出了具体操作步骤。在过程控制系统中应用的仿真结果表明:前馈-反馈复合控制能够将可测扰动在影响系统输出前得以补偿;系统的动态性能和稳定性能均优于传统反馈控制。解决了扰动通道时滞小于主控通道时,前馈控制器在物理上不可实现的技术难题,对过程控制系统有一定理论意义和工程参考价值。
前馈是通过校正输入来改善控制系统的性能；反馈是通过获得输出误差，进
【篇三：过程控制课设】
txt>过程控制系统课程设计
专业班级
学号
姓名
太原理工大学现代科技学院
课程设计任务书
控制工程基础习题解答 第一章 1-1．控制论的中心思想是什么？简述其发展过程。 维纳（N.Wiener）在“控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学”中提出了控制论所具有的信息、反馈与控制三个要素，这就是控制论的中心思想 控制论的发展经历了控制论的起步、经典控制理论发展和成熟、现代控制理论的发展、大系统理论和智能控制理论的发展等阶段。具体表现为： 1．1765年瓦特（Jams Watt）发明了蒸汽机，1788年发明了蒸汽机离心式飞球调速器，2．1868年麦克斯威尔（J.C.Maxwell）发表“论调速器”文章；从理论上加以提高，并首先提出了“反馈控制”的概念； 3．劳斯（E.J.Routh）等提出了有关线性系统稳定性的判据 4．20世纪30年代奈奎斯特（H.Nyquist）的稳定性判据，伯德（H.W.Bode）的负反馈放大器； 5．二次世界大仗期间不断改进的飞机、火炮及雷达等，工业生产自动化程度也得到提高； 6．1948年维纳（N.Wiener）通过研究火炮自动控制系统，发表了著名的“控制论—关于在动物和机器中控制和通讯的科学”一文，奠定了控制论这门学科的基础，提出 了控制论所具有的信息、反馈与控制三要素； 7．1954年钱学森发表“工程控制论” 8．50年代末开始由于技术的进步和发展需要，并随着计算机技术的快速发展，使得现代控制理论发展很快，并逐渐形成了一些体系和新的分支。 9．当前现代控制理论正向智能化方向发展，同时正向非工程领域扩展（如生物系统、医学系统、经济系统、社会系统等）， 1-2．试述控制系统的工作原理。 控制系统就是使系统中的某些参量能按照要求保持恒定或按一定规律变化。它可分为人工控制系统（一般为开环控制系统）和自动控制系统（反馈控制系统）。人工控制系统就是由人来对参量进行控制和调整的系统。自动控制系统就是能根据要求自动控制和调整参量的系统，系统在受到干扰时还能自动保持正确的输出。它们的基本工作原理就是测量输出、求出偏差、再用偏差去纠正偏差。 1-3．何谓开环控制与闭环控制？ 开环控制：系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作用没有影响。系统特点：系统简单，容易建造、一般不存在稳定性问题，精度低、抗干扰能力差。 闭环控制：系统的输出端和输入端存在反馈回路，输出量对控制作用有直接影响。闭环的反馈有正反馈和负反馈两种，一般自动控制系统均采用负反馈系统，闭环控制系统的特点：精度高、抗干扰能力强、系统复杂，容易引起振荡。 1-4．试述反馈控制系统的基本组成。 反馈控制系统一般由以下的全部或部分组成（如图示）： 1．给定元件：主要用于产生给定信号或输入信号
1.目的 规定软件项目在整个生存周期中的各种计划及质量保证措施，对产品开发的全过程进行策划，保证项目的顺利进行，预防、控制及消除可能发生的失误和缺陷。 2.适用范围 适用于自主产品或合同软件开发所进行的开发策划活动。 3.职责 4.程序 4.1.总则
1.在《产品立项申请书》中，定出的只是初步的项目计划，大致明确开发各个阶段安排和 资源要求，包括需求的进度计划，用以协调需求活动的进行。 2.在《用户需求规格说明书》评审后，开发经理（DM）确定项目组人员组成和职责，要 组织开发人员进行软件估计，并对估计结果达成一致意见。然后根据需求和软件规模估计对初步的项目计划做出调整和细化，编制正式的开发计划，并组织相关人员编写配置管理计划、测试计划等。 《开发策划书》是一个项目实施的依据和保证，用以规范软件产品开发活动和过程，确保开发进度、质量等得到有效控制。 4.2.软件《开发策划书》 1.开发经理（DM）根据评审后的《产品立项申请书》、《需求备忘录》或《用户需求规 格说明书》，组织编制《开发策划书》。 2.《开发策划书》内容包括： a.工作陈述：软件项目的范围、目标。 b.软件生命周期的选择。 c.标识所选的用于开发和维护该软件的规程、方法和标准（如：软件开发计划、软件 配制管理、软件质量保证、软件设计、问题跟踪和解决方案及软件测量）。 d.对软件项目需要建立和实施控制的软件工作产品要进行标识 e.估计软件工作产品的规模及其可能的变化，参见4.3 中1软件规模估计。 f.估计软件项目的工作量、人员和成本，参见4.3 中.2 软件工作量、人员和成本估计 g.估计关键计算机资源，参见4.3 中3关键计算机资源估计 h.软件项目进度表，包括要标识里程碑和评审点，参见4.4 编制软件进度表。 i.对该项目需要使用的设备及支持工具作出计划。 j.对该项目的培训作出计划。 k.用于做软件计划的数据要记录（包括进行上述所有估计以及重建这些估计并评价其合理性所需要的所有数据）。 l.对软件产品质量相关的一些共性环节提出质量控制要求，如： o质量目标的分解
第一章纸质作业答案 一、调节阀的流量特性是指通过调节阀的流量与阀杆行程之间的关系。 调节阀的流量特性有线性型，等百分比型，快开型，抛物线型 调节阀流量特性选择的目的主要是从非线性补偿的角度来考虑，利用调节阀的非线性来补偿广义对象中其它环节的非线性，从而使整个广义对象的特性近似为线性。 二、简单控制系统是由一个被控对象、一个测量元件及变送器、一个控制器和一个执行器所构成的单闭环控制系统，也成为单回路控制系统。 简单控制系统的典型方块图为 三．按照已定的控制方案，确定使控制质量最好的控制器参数值。 经验凑试法、临界比例度法、衰减曲线法、响应曲线法 四、解： (1) 选择流出量 Q为操纵变量，控制阀安装在流出管线上， o 贮槽液位控制系统的控制流程图为 (2) 被控对象：液体贮槽
被控变量：贮槽液位 操纵变量：贮槽出口流量 主要扰动变量：贮槽进口流量 五、解： (1) 选择流入量 Q为操纵变量，控制阀安装在流入管线上， i 贮槽液位控制系统的控制流程图为 为了防止液体溢出，在控制阀气源突然中断时，控制阀应处于关闭状态，所以应选用气开形式控制阀，为“+”作为方向。 操纵变量即流入量 Q增加时，被控变量液位是上升的，故对象为“+”作用方向。由于 i 控制阀与被控对象都是“+”作用方向，为使控制系统具有负反馈作用，控制器应选择反作用。 (2) 选择流出量 Q为操纵变量，控制阀安装在流出管线上， o 贮槽液位控制系统的控制流程图为
为了防止液体溢出，在控制阀气源突然中断时，控制阀应处于全开状态，所以应选用气关形式控制阀，为“-”作为方向。 操纵变量即流出量 Q增加时，被控变量液位是下降的，故对象为“-”作用方向。由于 o 控制阀与被控对象都是“-”作用方向，为使控制系统具有负反馈作用，控制器应选择反作用。 六、（1）加入积分作用后，系统的稳定性变差，最大动态偏差增大、余差减小 加入适当的微分作用后，系统的稳定性编号，最大动态偏差减小，余差不变。 （2）为了得到相同的系统稳定性，加入积分作用后应增大比例度，加入微分作用后应适当的减小比例度。 第二章纸质作业答案 一．由两个控制器组成，分别接受来自被控对象不同部位的测量信号。一个控制器的输出作为下一个控制器的给定值，后者的输出去控制执行器以改变操纵变量。从系统的结构来看，两个控制器是串级工作的，称为串级控制系统。 方框图如下 二．答： 前馈控制系统方块图
第一章 习题答案 习 题 1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图 (1) 将a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈状态； (2) 画出系统方框图。 1-2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。 题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统 1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出 被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。 题1-3图 炉温自动控制系统原理图 1-4 题1-4图是控制导弹发射架方位的电位器式随动系统原理图。图中电位器1P 、2 P
并联后跨接到同一电源0 E 的两端，其滑臂分别与输入轴和输出轴相联结，组成方位角的给定元件和测量反馈元件。输入轴由手轮操纵；输出轴则由直流电动机经减速后带动，电动机采用电枢控制的方式工作。 试分析系统的工作原理，指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。 题1-4图导弹发射架方位角控制系统原理图 1-5 采用离心调速器的蒸汽 机转速控制系统如题1-5图所示。 其工作原理是：当蒸汽机带动负载 转动的同时，通过圆锥齿轮带动一 对飞锤作水平旋转。飞锤通过铰链 可带动套筒上下滑动，套筒装有平 衡弹簧，套筒上下滑动时可拨动杠 杆，杠杆另一端通过连杆调节供汽 阀门的开度。在蒸汽机正常运行 时，飞锤旋转所产生的离心力与弹簧的反弹力相平衡，套筒保持某个高度，使阀门处于一个平衡位置。如果由于负载增大使蒸汽机转速 ω下降，则飞锤因离心力减小而使套筒向下滑动，并通过杠杆增大供汽阀门的开度，从而使蒸汽机的转速回升。同理，如果由于负载减小使蒸汽机的转速 ω增加，则飞锤因离心力增加而使套筒上滑，并通过杠杆减小供汽阀门的开度，迫使蒸汽机转速回落。这样，离心调速器就能自动地抵制负载变化对转速的影响，使蒸汽机的转速 ω保持在某个期望值附近。 指出系统中的被控对象、被控量和给定量，画出系统的方框图。 1-6 摄像机角位置自动跟踪系统如题1-6图所示。当光点显示器对准某个方向时，摄像机会自动跟踪并对准这个方向。试分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量及给定量，画出系统方框图。 题1-5图蒸汽机转速自动控制系统
第三章 习题及答案 传递函数描述其特性，现在用温度计测量盛在容器内的水温。发现需要时间才能指示出实际水温的98%的数值，试问该温度计指示出实际水温从10%变化到90%所需的时间是多少? 解： 41min, =0.25min T T = 1111()=1-e 0.1, =ln 0.9t h t t T -=-T 21T 22()=0.9=1-e ln 0.1t h t t T -=-， 210.9 ln 2.20.55min 0.1 r t t t T T =-=== 2.已知某系统的微分方程为)(3)(2)(3)(t f t f t y t y +'=+'+''，初始条件2)0( , 1)0(='=--y y ，试求： ⑴系统的零输入响应y x (t )； ⑵激励f (t ) (t )时，系统的零状态响应y f (t )和全响应y (t )； ⑶激励f (t ) e 3t (t )时，系统的零状态响应y f (t )和全响应y (t )。 解：(1) 算子方程为：)()3()()2)(1(t f p t y p p +=++ ) ()e 2 5e 223()()()( ) ()e 2 1e 223()()()( )()e e 2()(2 112233)( )2(; 0 ,e 3e 4)( 34 221e e )( 2x 2222x 212 121221x t t y t y t y t t t h t y t t h p p p p p p H t t y A A A A A A A A t y t t t t t t f f t t t t εεεε------------+=+=+-==-=?+-+= +++= -=??? ?-==????--=+=?+=∴* ) ()e 4e 5()()()( )()e e ()(e )()( )3(2x 23t t y t y t y t t t h t y t t t t t f f εεε------=+=-==* 3.已知某系统的微分方程为)(3)(')(2)(' 3)(" t f t f t y t y t y +=++，当激励)(t f =)(e 4t t ε-时，系统
主题： 运行策划和控制管理程序 1 目的 1.1 旨在对满足产品要求所需的过程进行策划，以确保满足产品要求所需的过程风险得到识别和 控制； 1.2 在制造过程中，依生产操作规程与检验指导书进行控制，以确保过程在受控状态下，防患不 良品再度发生，做好在制品质量保证。 2 范围 2.1 适用于本公司满足产品要求所需的策划 2.2 适用于新产品试产前进行工作策划，试产过程进行工艺质量控制，试产后进行问题总结和改 良。 3 定义 3.1 无 4 一般原则 4.1 无 5 程序 5.1 策划时机 5.1.1 本公司已有的产品的运行过程均已完成了策划工作，策划的结果体现在相应的产品标准、图 纸、工艺、检验和试验规范、作业指导书、产品质量跟踪卡、生产和检验记录等文件信息中，无需另行策划。 5.1.2 当出现如下例外情况时，均应对产品满足要求所需的过程进行策划： a) 新的产品； b) 产品的技术标准、工艺等发生变化； c) 顾客有关产品的要求发生变化； d) 主要的原材料、生产设备、人员等发生较大变化； e) 其他产品要求发生变化的情况。 5.2 策划的内容 5.2.1 策划由技术部负责组织，其它相关部门参与。 5.2.2 策划时应确定产品的具体要求和满足这些要求所需的过程，并对这些过程进行策划，以确保 最终的控制方案应是最优化的方案，并适于达到控制要求。 5.2.3 当出现5.1.2条款所规定的情形时，应策划如下内容： a) 根据顾客的要求、产品的相关技术标准和规范等确定产品的具体要求，如产品要求没有 规定或无相关产品的技术标准，则开发部部应确定产品的技术要求或标准； b) 过程的管理目标和指标要求； c) 过程的质量风险及其相应的控制措施； d) 过程管理的职责与分工； e) 确保过程有效运行、产品满足要求所需的资源；
过程控制工程课后习题参考答案-前三章
过程控制工程 第一章单回路控制系统 1.1 何谓控制通道？何谓干扰通道？它们的特性对控制系统质量有什么影响？ 控制通道——是指操纵变量与被控变量之间的信号联系； 干扰通道——是指干扰作用与被控变量之间的信号联系。 （1）控制通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面） 控制通道静态放大倍数越大，系统灵敏度越高，余差越小。但随着静态放大倍数的增大，系统的稳定性变差。 控制通道时间常数越大，经过的容量数越多，系统的工作频率越低，控制越不及时，过渡过程时间越长，系统的质量越低，但也不是越小越好，太小会使系统的稳定性下降，因此应该适当小一些。 控制通道纯滞后的存在不仅使系统控制不及时，使动态偏差增大，而且还还会使系统的稳定性降低。 （2）干扰通道特性对系统控制质量的影响：
（从K、T、τ三方面） 干扰通道放大倍数越大，系统的余差也越大，即控制质量越差。 干扰通道时间常数越大，阶数越高，或者说干扰进入系统的位置越远离被控变量测量点而靠近控制阀，干扰对被控变量的影响越小，系统的质量则越高。 干扰通道有无纯滞后对质量无影响，不同的只是干扰对被控变量的影响向后推迟一个 。 纯滞后时间τ 1.2 如何选择操纵变量？ 1）考虑工艺的合理性和可实现性； 2）控制通道静态放大倍数大于干扰通道静态放大倍数； 3）控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小，一般要求小于干扰通道 时间常数。干扰动通道时间常数越大 越好，阶数越高越好。 4）控制通道纯滞后越小越好。 1.3 控制器的比例度δ变化对控制系统的控制精度有何影响？对控制系统的动态质量有何影响？ 比例度δ越小，系统灵敏度越高，余差越小。
《自动控制原理》习题参考答案 第1章 1.7.2基础部分 1.答：开环控制如：台灯灯光调节系统。 其工作原理为：输入信号为加在台灯灯泡两端的电压，输出信号为灯泡的亮度，被控对象为灯泡。当输入信号增加时，输出信号（灯泡的亮度）增加，反之亦然。 闭环控制如：水塔水位自动控制系统。 其工作原理为：输入信号为电机两端电压，输出信号为水塔水位，被控对象为电机调节装置。当水塔水位下降时，通过检测装置检测到水位下降，将此信号反馈至电机，电机为使水塔水位维持在某一固定位置增大电机两端的电压，通过调节装置调节使水塔水位升高。反之亦然。 2.答：自动控制理论发展大致经历了几个阶段： 第一阶段：本世纪40~60年代，称为“经典控制理论”时期。 第二阶段：本世纪60~70年代，称为“现代控制理论”时期。 第三阶段：本世纪70年代末至今，控制理论向“大系统理论”和“智能控制”方向发展。 3.答：开环控制：控制器与被空对象之间只有正向作用而没有反馈控制作用，即系统的输 出量与对控制量没有影响。 闭环控制：指控制装置与被空对象之间既有正向作用，又有反向联系控制的过程。 开环控制与闭环控制的优缺点比较： 对开环控制系统来说，由于被控制量和控制量之间没有任何联系，所以对干扰造成的误差系统不具备修正的能力。 对闭环控制系统来说，由于采用了负反馈，固而被控制量对于外部和内部的干扰都不甚敏感，因此，有不能采用不太精密和成本低廉的元件构成控制质量较高的系统。 4.答：10 线性定常系统；（2）非线性定常系统； （3）非线性时变系统；（4）非线时变系统； 1.7.3 提高部分 1.答：1）方框图： 2)工作原理：假定水箱在水位为给定值c（该给定值与电位器给定电信ur对应），此时浮子处于平衡位置，电动机无控制作用，水箱处于给定水位高度，水的流入量与流出量保持不变。当c增大时，由于进水量一时没变浮子上升，导致c升高，给电信计作用后，使电信计给电动机两端电压减小，电动机带动减齿轮，使控制阀开度减小，使进水量减小，待浮
第1章思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？ 解答： 1．控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富 3．控制多属慢过程参数控制 4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？ 解答： 过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成：参照图1-1。 1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？ 解答： 分类方法说明： 按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（P）控制、比例积分（PI）控制，比例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类： 1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统 （2）随动控制系统 （3）程序控制系统 2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统 （2）前馈控制系统 （3）前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统? 解答： 在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？ 解答： 被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性：。系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 二者之间的关系： 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性？ 解答： 稳态： 对于定值控制，当控制系统输入（设定值和扰动）不变时，整个系统若能达 到一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作，它们的输出信号都处于相对静 止状态，这种状态称为稳态（或静态）。 动态： 从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作，到整个系统 又建立新的稳态（达到新的平衡）、调节过程结束的这一段时间，整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中，这种状态称为动态。 在实际的生产过程中，被控过程常常受到各种振动的影响，不可能一直工作在稳态。只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性，才能设计出良好的控制系统。 1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些？各自的定义是什么？ 解答： 单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。 衰减比：等于两个相邻的同向波峰值之比n； 过渡过程的最大动态偏差：对于定值控制系统，是指被控参数偏离设定值的最大值A； y与最终稳态值y（∞）之比的百分数σ； 超调量：第一个波峰值 1
一、填空题 1 闭环控制系统又称为反馈控制系统。 2 一线性系统,当输入就是单位脉冲函数时,其输出象函数与 传递函数 相同。 3一阶系统当输入为单位斜坡函数时,其响应的稳态误差恒为 时间常数T 。 4 控制系统线性化过程中,线性化的精度与系统变量的 偏移程度 有关。 5 对于最小相位系统一般只要知道系统的 开环幅频特性 就可以判断其稳定性。 6 一般讲系统的位置误差指输入就是 阶跃信号 所引起的输出位置上的误差。 7 超前校正就是由于正相移的作用,使截止频率附近的 相位 明显上升,从而具有较大的 稳定裕度。 8 二阶系统当共轭复数极点位于 +-45度 线上时,对应的阻尼比为0、707。 9 PID 调节中的“P ”指的就是 比例 控制器。 10 若要求系统的快速性好,则闭环极点应距虚轴越_ 远 越好。 11 在水箱水温控制系统中,受控对象为_水箱 ,被控量为_水温 。 12 自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为_ 开环控制方式 ;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为_ 闭环控制方式 ;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于_ 开环控制方式 。 13 稳定就是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统_ 稳定 _。判断一个闭环线性控制系统就是否稳定,在时域分析中采用_ 劳斯判据 _;在频域分析中采用_ 奈氏判据 _。 14、传递函数就是指在_ 零 _初始条件下、线性定常控制系统的_ 输入拉式变换 _与_ 输出拉式变换 _之比。 15 设系统的开环传递函数为2(1)(1) K s s Ts τ++,则其开环幅频特性为_ _,相频特性为 _-180-arctan(tw-Tw)/1+tTw _。 16 频域性能指标与时域性能指标有着对应关系,开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对 应时域性能指标_ 调整时间t _,它们反映了系统动态过程的_快速性 _。 17 复合控制有两种基本形式:即按 输入 的前馈复合控制与按 扰动 的前馈复合控制。 18 信号流图由节点___与___支路_组成。 19 二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为_(0,1)___。 20 两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为 G 1(s)+ G 2(s)(用G 1(s)与G 2(s) 表示)。 21 PI 控制器就是一种相位_比例积分___的校正装置。 22 最小相位系统就是指 S 右半平面不存在系统的开环零点与开环极点 。 23对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:快速性____、_稳定性___与准确性。 24如果根轨迹位于实轴上两个相邻的开环极点之间,则在这两个极点间必定存在_一个分离点 _。
1.目的和范围 为了确保对顾客承诺的实现,促进与涉及的每一个人的联系,以确保所要求的步骤按时完成,促进对所需更改的早期识别,避免晚期更改,以最低的成本及时提供优质的产品。 本程序适用于对TGR公司新产品样件试制、试生产、生产的过程设计和开发，产品和过程确认，反馈、评定和纠正措施，以及制定控制计划方法的控制。 2.术语 无 3.职责 2.1 工程部是本程序的归口管理部门。负责与组织成立由所有职能部门参加的项目小组小组，并负责监督策划过程和控制计划过程。 2.2 项目小组对顾客所提出的设计、性能要求和制造过程评定其可行性，理解和识别顾客的需要、期望和要求,确定每一小组成员的任务和职责。必要时，吸收顾客和分承包方进行质量策划。 4.程序内容 4.1 策划的时机 4.1.1在顾客与TGR公司签定新产品采购协议/合同时,着手进行产品质量先期策划。 4.1.2在产品改进时，应进行产品质量先期策划。 4.2策划的主要阶段 4.2.1计划和确定项目 4.2.2过程设计和开发 4.2.3产品和过程确认 4.2.4反馈、评定和纠正措施 4.3 策划依据的原则 4.3.1过程策划是以项目小组活动为主的，过程策划项目小组的工作执行《项目
管理工作指导》。 4.3.2过程策划项目小组应建立相互间联系渠道,并在策划中安排联系的方式。 4.3.3每个阶段都应确定其策划的输入和输出以及策划所采用方法。 4.3.4当公司在某些问题确定困难时,多方论证小组则必须与顾客和供应商建立联络,邀请他们参加小组的活动。 4.3.5过程策划的结果必须形成文件(即质量计划),计划的实施依赖于对其有关人员的培训,人力资源部应将其列入培训计划中。 4.3.6为加快过程开发进度,适当时可积极采用“同步技术”即在有关阶段，步骤滚动时可以交叉进行，力求同步。 4.3.7在策划中遇到的问题,小组采用多方论证的方式解决。 4.3.7按进度表完成策划活动,当不能在规定的起始/完成时间实施和结束活动时,应履行进度调整和审批程序。 4.4过程策划的基本步骤及其要求： 4.4.1过程策划的步骤和输入输出要求执行《过程策划指导书》。 4.4.2策划的结果应形成相应的文件并制定控制计划，控制计划的目的是协助按顾客要求制造出优质产品，它是通过为总体设计、选择和实施增值性控制方法以提供结构性的途径来达到上述目标，控制计划在整个产品寿命周期中被保持并使用，最终，控制计划作为一动态文件，反映当前使用的控制方法和测量系统，控制计划随着测量系统和控制方法的评价和改进做相应的修订。 4.5 产品质量先期策划所形成的文件和质量记录应按“文件和资料控制程序”和“质量记录管理程序”规定标识、管理和保存。 5 记录/相关文件 文件和资料控制 质量记录控制 项目管理工作指导 过程策划指导
1.目的 为了确定并策划直接影响产品质量的过程。 2.适用范围 适用于本厂产品生产过程的策划和确定。 3.定义 过程策划：批量生产前由供方实行的对所有所需资源如工装、设备、工艺、方法、人员和运输等进行的一系列活动，以确保加工过程与工艺流程的顺利实施。 4.职责 4.1技术开发部负责过程策划的归口管理，负责产品工艺、技术要求、制造过程的策划。 4.2生产准备部负责产品生产过程中所需工装、设备、工具配置的策划。 4.3计划供应部负责产品生产所需原材料、外购外协件采购的策划和服务过程的策划。 4.4质保部负责产品在生产过程中，质量保证的计划和手段的策划。 4.5生产部负责生产过程中，定置管理、物流、运输、缩短生产周期，最小库存量等方面的策划。 4.6厂办人事教育室负责生产过程中所需人力资源配置的策划。 4.7财务部负责生产过程中，所需财务资源的策划。 4.8各部门负责人须对本部门所策划的任务与各部门配合，保障其系统性。 4.9管理者代表须对各部门的策划工作进行有效的控制和协调。 5.工作程序 5.1过程的策划的确定 5.1.1由厂长确定新产品的开发设计和老产品的重大更改任务，确定并组织项目小组，指定项目小组负责人。 5.1.2各部门负责人在工厂下达任务后及时在产品开发和更改的同时、批量生产
前开展对所需过程（如设计过程、采购过程、生产过程、检验过程和服务过程等） 进行确定。确定哪些过程直接影响产品质量。 5.2过程策划的时机： 5.2.1新的/更改的产品； 5.2.2过程更改； 5.2.3停产六个月以后重新投产的产品； 5.3过程策划的内容 5.3.1过程策划项目小组针对产品的技术要求、工艺要求及用户特殊要求，对所需资源和配置时间提出计划，编制里程碑计划、网络计划等详细计划。其内容一般包括如下内容： a.工艺文件的编制、一般工序、特殊工序、关键工序的确定； b.生产策划； c. 工装、夹具、检测器具的设计制造； d. 对分供方的采购（产品、原材料、辅料）； e. 生产设备的提供； f. 外协的配合（外部开发） g.即时更新过程开发计划。 5.3.2技术开发部根据产品的技术要求、质量要求和顾客的特殊要求，编制工艺规程、检验规程、主辅材料消耗定额、专用工装、夹具、检测器具。 5.3.3计划供应部根据技术开发部提供的主辅材料消耗定额，拟定分供方的选择原材料、外购/外协件的采购计划，对服务过程进行策划。 5.3.4生产准备部在过程策划时对生产所需的设备、工装、夹具、检测器具拟定制造计划。 5.3.5技术开发部针对一般工序、特殊工序、关键工序，对工序能力和机器能力（如需要）拟制能力调查计划，并按规定的方法验证过程能力。 5.3.6质量保证部依据技术开发部提供的新产品的质量要求与技术开发部配合，
第3章 习题与思考题 3-1 什么是控制器的控制规律控制器有哪些基本控制规律 解答： 1）控制规律：是指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系。 2）基本控制规律：位式控制、比例控制、比例积分控制、比例微分控制和比例积分微分控制。 3-2 双位控制规律是怎样的有何优缺点 解答： 1）双位控制的输出规律是根据输入偏差的正负，控制器的输出为最大或最小。 2）缺点：在位式控制模式下，被控变量持续地在设定值上下作等幅振荡，无法稳定在设定值上。这是由于双位控制器只有两个特定的输出值，相应的控制阀也只有两个极限位置，总是过量调节所致。 3）优点：偏差在中间区内时，控制机构不动作，可以降低控制机构开关的频繁程度，延长控制器中运动部件的使用寿命。 3-3 比例控制为什么会产生余差 解答： 产生余差的原因：比例控制器的输出信号y 与输入偏差e 之间成比例关系： 为了克服扰动的影响，控制器必须要有控制作用，即其输出要有变化量，而对于比例控制来讲，只有在偏差不为零时，控制器的输出变化量才不为零，这说明比例控制会永远存在余差。 3-4 试写出积分控制规律的数学表达式。为什么积分控制能消除余差 解答： 1）积分控制作用的输出变化量y 是输入偏差e 的积分：? =edt T y 11 2）当有偏差存在时，输出信号将随时间增大（或减小）。当偏差为零时，输出停止变化，保持在某一值上。因而积分控制器组成控制系统可以到达无余差。 3-5 什么是积分时间试述积分时间对控制过程的影响。 解答：
1）?=edt T y 1 1 积分时间是控制器消除偏差的调整时间，只要有偏差存在，输出信号将随时间增大（或减小）。只有当偏差为零时，输出停止变化，保持在某一值上。 2） 在实际的控制器中，常用积分时间Ti 来表示积分作用的强弱，在数值上，T i =1／K i 。显然，T i 越小，K i 就越大，积分作用就越强，反之亦然。 3-6 某比例积分控制器输入、输出范围均为4～20mA ，若将比例度设为100%、积分时间设为2min 、稳态时输出调为5mA ，某时刻，输入阶跃增加，试问经过5min 后，输出将由5mA 变化为多少 解答： 由比例积分公式：??? ? ??+=?edt T e P y 111分析： 依题意：%1001==p K p ，即K p =1, T I = 2 min , e ＝＋； 稳态时：y 0＝5mA ， 5min 后：mA edt T e P y y )7.05()52.02 12.0(151110±=??±±?+=???? ??++ =? 3-7 比例控制器的比例度对控制过程有什么影响调整比例度时要注意什么问题 解答：P74 1）控制器的比例度P 越小，它的放大倍数p K 就越大，它将偏差放大的能力越强，控制力也越强，反之亦然，比例控制作用的强弱通过调整比例度P 实现。 2）比例度不但表示控制器输入输出间的放大倍数，还表示符合这个比例关系的有效输入区间。一表的量程是有限的，超出这个量程的比例输出是不可能的。 所以，偏差的变化使控制器的输出可以变化全量程（16mA ），避免控制器处于饱和状态。 3-8 理想微分控制规律的数学表达式是什么为什么常用实际为分控制规律 解答：
《自动控制原理》习题解答西安建筑科技大学自动化教研室
第一章习题及答案 1-3图1-3 (a)，(b)所示均为调速系统。 (1) 分别画出图1-24(a)、图(b)所示系统的方框图。给出图1-24(a) 所示系统正确的反馈连线方式。 (2) 指出在恒值输入条件下，图1-24(a)，(b) 所示系统中哪个是有差系统，哪个是无差系统，说明其道理。 图1-3 调速系统工作原理图 解图1-3 (a)正确的反馈连接方式如图1-3 (a)中虚线所示。 (1) 系统方框图如图解1-10所示。 (2) 图1-3 (a) 所示的系统是有差系统，图1-3 (b) 所示的系统是无差系统。 图1-3 (a)中，当给定恒值电压信号，系统运行达到稳态时，电动机转速的恒定是以发电机提供恒定电压为条件，对应发电机激磁绕组中电流一定是恒定值。这意味着放大器前端电压是非零的常值。因此，常值偏差电压存在是系统稳定工作的前提，故系统有差。 图1-3 (b)中，给定恒定电压，电动机达到稳定转速时，对应发电机激磁绕组中的励磁电流恒定，这意味着执行电动机处于停转状态，放大器前端电压必然为0，故系统无差。 1-4图1-4 (a)，(b)所示的系统均为电压调节系统。假设空载时两系统发电机端电压均为
110V，试问带上负载后，图1-4(a)，(b)中哪个能保持110V不变，哪个电压会低于110V？为什么? 图1-4 电压调节系统工作原理图 解带上负载后，开始由于负载的影响，图1-4(a)与(b)系统的端电压都要下降，但图(a)中所示系统能恢复到110V，而图(b) 所示系统却不能。理由如下： 图(a)系统，当u低于给定电压时，其偏差电压经放大器K放大后，驱动电机D转动，经 I增大，发电机的输出电压会升高，从而使偏差电减速器带动电刷，使发电机F的激磁电流 j 压减小，直至偏差电压为零时，电机才停止转动。因此，图(a)系统能保持110V不变。 图(b)系统，当u低于给定电压时，其偏差电压经放大器K后，直接使发电机激磁电流增大，提高发电机的端电压，使发电机G 的端电压回升，偏差电压减小，但不可能等于零，因 i=0，发电机就不能工作。即图(b)所示系统的稳态电压会低于110V。为当偏差电压为0时， f 1-5图1-5是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开、闭的工作原理，并画出系统方框图。 图1-5 仓库大门自动开闭控制系统
产品实现过程策划程序集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
1、目的： 确保组织为策划产品实现所需之过程控制。 2、范围： 适用于产品从接受审查（评审）至交付后及服务等过程之管制。 3、权责： 3.1产品审查：市场部、工程部、品质部、资材部、生产部等相关部门 3.2样品确认：工程部、生产部、品质部 3.3产量及生产管理：生产部 3.4交付与仓储管管理：资材部 3.5售后服务：市场部、品质部 3.6资源提供：总经理 3.7数据分析：品质部 4、定义：无 5、作业内容： 5.1产品实现过程的策划。 5.1.1业务部跟单人员接获客户之相关订单信息后依据《顾客要求评审程 序》及相关信息对客户要求及法律法规要求传阅相关部门评审后并 将评审结果书面回馈给客户，并保存其相关记录。 5.1.2业务部跟单人员对顾客反馈的产品的信息或服务的信息进行记录并反 馈相关部门。 5.1.3工程部依据顾客要求按《生产及服务过程控制程序》进行样品制作。 5.1.4必要时工程部制作样品放置于样品柜中供顾客选择参考。 5.1.5生产部依据《生产和服务过程控制程序》制订产品及服务的【作业规 范】﹑【操作规范】等文件资料并在现场进行宣导周知。 5.1.6品质部依据《不合格品控制程序》制订相关品质管理要求﹑品质目标 ﹑各项监控与测试﹑确认﹑验证等过程之【检验规范】并知会相关权 责部门。 5.1.7仓库依据《产品防护及管理程序》对产品进行仓储管理与交货作业的 管理。 5.1.8业务部跟单人员依据《顾客要求评审程序》﹑《客户满意度调查程 序》、进行客户意见调查与整理分析。
练习题 一、填空题1．定比值控制系统包括：（开环比值控制系统）、（单闭环比值控制系统）和（双闭环比值控制系统）。 2．控制阀的开闭形式有（气开）和（气关）。3．对于对象容量滞后大和干扰较多时，可引入辅助变量构成（串级）控制系统，使等效对 象时间常数（减少），提高串级控制系统的工作频率。 4．测量滞后包括测量环节的（容量滞后）和信号测量过程的（纯滞后）。5．锅炉汽包水位常用控制方案为：（单冲量水位控制系统）、（双冲量控制系统）、（三冲量控制系统）。 6．泵可分为（容积式）和（离心式）两类，其控制方案主要有：（出口直接节流）、（调节泵的转速）、（调节旁路流量）。 7．精馏塔的控制目标是，在保证产品质量合格的前提下，使塔的总收益最大或总成本最小。具体对一个精馏塔来说，需从四个方面考虑，设置必要的控制系统，分别是：物料平衡控制、（能量平衡控制）、（约束条件控制）和（质量控制）。 1.前馈控制系统的主要结构形式包括：单纯的前馈控制系统、（前馈反馈控制系统）和（多变量前馈控制系统）。 2.反馈控制系统是具有被控变量负反馈的闭环回路，它是按着（偏差）进行控制的；前馈控制系统是按（扰动）进行的开环控制系统。 3.选择性控制系统的类型包括：（开关型）、（连续型）和（混合型）。 4.常用控制阀的特性为（线性）、（快开）、（对数）、和（抛物线）特性。 5.阀位控制系统就是在综合考虑操纵变量的（快速性）、（经济性）、（合理性）、和（有效性）基础上发展起来的一种控制系统。 6.压缩机的控制方案主要有：（调速）、（旁路）和节流。 7.化学反应器在石油、化工生产中占有很重要的地位，对它的控制一般有四个方面，分别是：物料平衡控制、（能量平衡控制）、（质量控制）和（约束条件控制）。 二、简答题1．说明生产过程中软保护措施与硬保护措施的区别。 答：所谓生产的软保护措施，就是当生产短期内处于不正常情况时，无须像硬保护措施那样硬性使设备停车，而是通过一个特定设计的自动选择性控制系统，以适当改变控制方式来达到自动保护生产的目的。这样就可以减少由于停车而带来的巨大经济损失。而硬保护措施将使得生产设备停车。 2．前馈控制主要应用在什么场合？答：前馈控制主要用于下列场合： （1）干扰幅值大而频繁，对被控变量影响剧烈，单纯反馈控制达不到要求时；（2）主要干扰是可测不可控的变量； （3）对象的控制通道滞后大，反馈控制不及时，控制质量差时，可采用前馈一反馈控制系统，以提高控制质量。 3．怎样选择串级控制系统中主、副控制器的控制规律? 答：串级控制系统的目的是为了高精度地稳定主变量，对主变量要求较高，一般不允许有余差，所以主控制器一般选择比例积分控制规律，当对象滞后较大时，也可引入适当的微分作用。 串级控制系统中对副变量的要求不严。在控制过程中，副变量是不断跟随主控制器的输出变化而变化的，所以副控制器一般采用比例控制规律就行了，必要时引入适当的积分作用，而微分作用一般是不需要的。
. 第一章引论 1-1 试描述自动控制系统基本组成，并比较开环控制系统和闭环控制系统的特点。答： 自动控制系统一般都是反馈控制系统，主要由控制装置、被控部分、测量元件组成。控制装置是由具有一定职能的各种基本元件组成的，按其职能分，主要有给定元件、比较元件、校正元件和放大元件。如下图所示为自动控制系统的基本组成。 开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向作用，而没有反向联系的控制过程。此时，系统构成没有传感器对输出信号的检测部分。开环控制的特点是：输出不影响输入，结构简单，通常容易实现；系统的精度与组成的元器件精度密切相关；系统的稳定性不是主要问题；系统的控制精度取决于系统事先的调整精度，对于工作过程中受到的扰动或特性参数的变化无法自动补偿。 闭环控制的特点是：输出影响输入，即通过传感器检测输出信号，然后将此信号与输入信号比较，再将其偏差送入控制器，所以能削弱或抑制干扰；可由低精度元件组成高精度系统。 闭环系统与开环系统比较的关键，是在于其结构有无反馈环节。 < 1-2 请说明自动控制系统的基本性能要求。 答： 自动控制系统的基本要求概括来讲，就是要求系统具有稳定性、快速性和准确性。 稳定性是对系统的基本要求，不稳定的系统不能实现预定任务。稳定性通常由系统的结构决定与外界因素无关。对恒值系统，要求当系统受到扰动后，经过一定时间的调整能够回到原来的期望值（例如恒温控制系统）。对随动系统，被控制量始终跟踪参量的变化（例如炮轰飞机装置）。 快速性是对过渡过程的形式和快慢提出要求，因此快速性一般也称为动态特性。在系统稳定的前提下，希望过渡过程进行得越快越好，但如果要求过渡过程时间很短，可能使动态误差过大，合理的设计应该兼顾这两方面的要求。 准确性用稳态误差来衡量。在给定输入信号作用下，当系统达到稳态后，其实际输出与所期望的输出之差叫做给定稳态误差。显然，这种误差越小，表示系统的精度
产品实现的策划和过程控制程序 1 目的 针对特定产品、项目或合同要求对所需的过程进行策划，确保公司实现过程的策划与管理体系的其它要求相一致，对制造、安装、改造和维保服务有效控制，以确保满足顾客的需求和期望。 2 范围 适用于对制造、安装、改造过程和维保过程的确认，产品的防护、交付和交付后的活动，标识和可追溯性，顾客财产的控制。适用于与特定产品、项目或合同有关的质量策划的控制及相应的质量计划的编制、实施和控制。 3 术语与定义 无。 4 职责 4.1 质量管理部负责电梯制造、安装、调试、大修、改造、客户意见处理及技术支持服务过程的监督控制，产品质量特性的监视和控制，组织编制质量计划、管理方案，对质量计划、管理方案涉及的相关部门的实施情况进行监督检查。 4.2 生产部负责电梯制造全过程的控制：编制必要的作业指导书与相应的工艺规程，组织实施产品生产过程中的批次管理，生产现场的环境管理、物流管理和生产活动的协调安排、进度监控，生产设备、工装模具管理、标识和可追溯性的控制。配合质量管理部对质量计划、管理方案的编制及对相关部门的实施情况进行监督检查。 4.3 售后服务部负责电梯的安装、改造、大修、维修保养服务过程的控制，编制必要的作业指导书及相应的操作规程，负责标识和可追溯性的控制，负责客户意见处理及技术支持服务过程的控制，。 4.4 销售部负责产品介绍、报价、合同的签订、客户意见处理。 4.5 各部门：负责实施相应的质量计划、管理方案内容。 5. 工作程序 5.1 产品实现的策划 5.1.1 常规产品已通过管理体系策划，建立了管理体系文件，对常规产品实现直接过程及支持过程均有相关文件进行控制（如作业指导、工艺文件等），不再制订质量计划。 5.1.2 对特定产品、项目或合同必须编制质量计划。表述质量管理体系过程及如何应用于具体的产品、项目和合同的文件称为质量计划。质量计划以适于公司运作的方式形成文件。 5.1.3 编制质量计划的时机： 5.1.3.1 产品、工艺技术或材料改进，技术革新或设备改造； 5.1.3.2 销售合同中顾客对产品有特定要求； 5.1.3.3 现有管理体系文件未能涵盖的特殊事项。 5.1.4 质量计划的内容 5.1.4.1 针对特定产品、项目或合同确定管理目标等； 5.1.4.2 针对特定产品、项目或合同所需建立的过程和子过程，确定关键过程和活动，并对过程或涉及的活动规定途径，形成文件； 5.1.4.3 确定并提供上述过程所需的资源、运作阶段的划分、人员职责权限和相互关系； 5.1.4.4 确定过程涉及的验证和验收准则；对过程和产品重要性或关键特性，应安排测量和监控活动； 5.1.5 质量计划的编制原则： 5.1.5.1 质量计划的内容要根据策划的内容和结果来确定； 5.1.5.2 符合管理方针与管理目标，并与管理体系文件中的内容协调一致； 5.1.5.3 可引用已有的管理体系文件中的相关内容，并根据特殊的要求编制新的内容； 5.1.5.4 质量计划可作为独立的文件，也可根据需要作为其他文件（如项目计划等）的一部分。