第一章绪论
一、过程中的有关参数：温度、压力、流量、物位、成分、湿度、ph值和物性。（终点记住前四个就好了）
二、过程控制系统相对于其他系统还具有以下特点：
（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方式（5）过程控制系统由规范化的
过程检测控制仪表组成。
三、简单过程控制系统：由被控过程、过程检测控制仪表（包括测量元件、变送器、调节器、执行器）两部分构成。
四、气动仪表标准信号：0.02~0.1MPa的气动信号。
电动仪表：电流4~20ma
五、过程控制系统的分类（简答，特点）
1，按设定值的形式不同划分
（1）定值控制系统最常见的一种控制系统。在工控过程中，大多数场合要求被控参数恒定或在设定值附近小范围之内，以保持生产过程平稳进行。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因素就是扰动信号。
（2）随动控制系统随动系统就是使被控参数准确而及时地跟随设定值的变化而变化。
（3）程序控制系统在程序控制系统中，被控参数的设定值按预定的时间程序变化，被控参数自动跟随设定值。即设定值按程序自动改变，系统按设定程序
自动运行，直到整个程序运行完为止。
2，按系统的结构特点分类
（1）反馈控制系统反馈控制系统是按照被控参数与设定值的偏差进行调节，达到减小或消除偏差的目的，偏差值是系统调节的依据。它由被控参数的反馈
通道过程闭合回路，又称闭环控制系统。最基本的过程控制结构形式。
（2）前馈控制系统根据扰动大小进行控制，扰动是控制依据。前馈控制没有被控参数的反馈，也称开环控制系统。最终无法检测控制效果，故很少单独使
用。
（3）前馈—反馈复合控制系统是将反馈与前馈控制系统相结合构成的复合控制系统，它综合了前馈控制对特定扰动及时进行补偿的优势；有保持了反馈控
制能够克服多种扰动对系统被控参数的影响、使被控参数在稳态时能准确稳
定在设定值的特点。
六、系统阶跃响应的单项性能指标：
（1）衰减比n、衰减率（2）最大动态偏差A和超调量（3）残余偏差C（4）调节时间Ts和振荡频率w
系统阶跃响应的综合性能指标：
（1）偏差积分IE (2)绝对偏差积分IAE （3）平方偏差积分ISE
（4）时间与绝对偏差乘积积分ITAE
第一章课后题；
1-1 过程控制哪些特点？见第1页二题。
为什么说过程控制多属慢控制过程参数控制？答：在流程工业中，常用一些物理量来表征生产过程是否正常。例如石化、冶金、电力、轻工、建材、制药等生
产过程中，这些物理量多半是以温度、压力、流量、液位、成分等参数表示，被控
过程大多数具有大惯性、大滞后等特点，因此~。
1—2什么是过程控制系统？
答：通常是指连续生产过程的自动控制，是自动化技术最重要的组成部分。
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。
典型控制系统由哪几部分组成？
答：调节器、执行器、被控过程、测量变送四个环节。
第二章检测仪表
2-1检测仪表的基本技术指标
（1）绝对误差检测仪表的指示值X与被测量真值Xt之间存在的差值。
△=X-Xt
（2）基本误差（引用误差或百分误差）（描述仪表最大精确等级）
基本误差（符号见13页）=最大绝对误差△max / 仪表量程 *100%
仪表量程=测量上限-测量下限
（3）精确度国家统一规定的仪表精确度等级系列。
常用精确度等级： 0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0.等。
注意：如果某台测温仪表的基本误差为+1.0%，则认为该仪表的精度等级符合1.0级。(去掉正负号和百分号后就是精确度等级) 如果为+1.3%,则认为符合1.5级.（相近的等级，标准等级中没有，取大的等级）见书14页例1 例2
热电偶的基本定律有哪几条？
（1）均质导体定律（2）中间导体定律（3）中间温度定律
热电偶冷端温度补偿措施：（1）查表法（2）仪表零点调整法（3）冰浴法（4）补偿电桥法
几种弹性元件的形状：单圈弹簧管、多圈弹簧管、膜片、膜盒、波纹管。
弹性式压力计在使用时，为保证测量精度和弹性元件的使用寿命，被测压力下限应不低于量程的1/3；上限应不高于3/4（被测压力变化缓慢时）或2/3（被测压力变化频繁时）。
椭圆齿轮流量计对介质的要求？特别适合于高粘度流体的测量。同时要求被测流体中不能有固体颗粒。否则很容易将齿轮卡住或引起严重磨损。
电磁流量计对介质的要求：常用于测量导电液体流量，被测液体的导电率应大于水的导电率，不能测量油类或气体的流量。优点是不设有任何节流器件，因此可以测量各种高粘度的导电液体，特别适合测量含有纤维和固体颗粒的流体。精度达到0.5级。
课后题：
2-21椭圆齿轮流量计对介质的要求？
2-22电磁流量计对介质的要求
第三章控制仪表
控制规律;:指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系。
基本控制规律：位式控制（断续控制）、比例控制、比例积分控制、比例微分控制、比例积分微分控制。即P 、PI 、PD、 PID调节。
Kp ：放大倍数或增益，它的大小决定比例作用的强弱，系数越大，比例作用越强。
比例度P：控制器输入偏差的相对变化值与相应的输出相对变化值之比。
比例度P的物理意义：使控制器的输出变化满量程时（就是控制阀从全关到全开或相反），相应的输入测量值变化占仪表输入量程的百分比。P=1/Kp ,P越小，Kp越大，控制能力越强。比例控制的优点;控制及时、反应灵敏、偏差越大、控制力度越大、但控制结果存在余差。
DDZ-Ⅲ型仪表的特点
（1）现场传输信号为DC 4~20mA,控制室联络信号为DC 1~5 V，信号电流与电压的转换电阻为250欧。信号优点是电气零点不是从零开始，而是从4mA开始，容易识别
断电、断线等故障。同样，因为最小电流不为零，为现场变送器实现两线制创造
了条件。现场变送器与控制室仪表仅用两根线联系，DC 4~20mA既反映了信号又
为现场总线提供了能源，避免强电进入现场，有利于安全防爆。
（2）广泛采用集成电路，仪表的电路简化、精度高、可靠性提高、维修工作量较小。（3）整套仪表可构成安全火花型防爆系统。
调节器的正、反作用？
正作用：偏差=测量值-给定值反作用偏差=给定值-测量值
P83页输出电路VO的计算重点题。
PID运算算式：
位置式和增量式公式会写。见P90页。
SPLC的数字控制算法
（1）微分先行的PID算法（2）比例微分先行的PID控制算法（3）带可变型设定值滤波器的PID算法（4）采样PI算法（5）批量PID算法
组态概念：利用标准功能模块组成系统的工作，在数字控制系统中成为“组态”。
生产商预先将控制中常用的运算控制功能编制成各种标准功能程序模块，每个模块相当于单元组合式仪表中的一块仪表的功能。用户根据控制需要，将程序模块用指令连接起来，就完成了编程。
课后题
3-1 什么是控制器的控制规律？有哪些？
控制规律;:指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系。
基本控制规律：位式控制（断续控制）、比例控制、比例积分控制、比例微分控制、比例积分微分控制。即P 、PI 、PD、 PID调节。
3-12 DDZ-III型控制器的软手动和硬手动的区别？各用在什么条件下？
软手动：调节器的输出随时间按一定的速度增加或减少；若手离开操作板键，则当时的信号值被保持。
硬手动：调节器的输出量大小完全决定于硬手动操作杆的位置。
3-13 什么是控制器的无扰动切换？为了实现它，在设计PID电路是采取了哪些措施？
调节器进行状态转换后，输出值不发生跳动，即状态转换无冲击。
3-15什么是调节器的正作用、反作用？在电路中是如何实现的？
正作用：偏差=测量值-给定值反作用偏差=给定值-测量值，2）运放输入端的切换开关实现的。
3-18 给出实用的PID数字表达式，数字仪表中常有哪些改进型PID算法？
PID运算算式：
位置式和增量式公式会写。见P90页。
SPLC的数字控制算法
（2）微分先行的PID算法（2）比例微分先行的PID控制算法（3）带可变型设定值滤波器的PID算法（4）采样PI算法（5）批量PID算法
第四章执行器及安全栅
气动调节阀由执行机构和调节机构（阀）两部分组装构成。
薄膜式执行机构：有正作用和反作用两种方式。
（1）正作用：当来自控制器或阀门定位器的信号压力增大时，阀杆向下移动的叫正作用执行机构；
（2）反作用：当信号压力增大时，阀杆向上移动的叫反作用执行机构；
阀门的固有流量特性：在调节阀前后压差固定的情况下得出的流量特性。
常用的三种固有流量特性：
（1）直线流量特性：指调节阀的相对流量与相对开度成直线关系。
（2）等百分比（对数）流量特性：指调节阀的相对流量与相对开度成
对数关系。
（3）快开特性：在阀门开度较小时，流量变化迅速，随着开度增大，
流量很快达到最大值。
调节阀的工作流量特性
在实际的工艺装置上，调节阀由于和其他阀门、设备、管道等串联使用，阀门两端的压差随流量变化而变化，这时的流量特性称为~。
调节器的气开式与气关式：
气开式：无压力信号时阀全闭，随压力信号增大，阀门逐渐开大的气动调节阀。
气关式：无压力信号时阀全开，随压力信号增大，阀门逐渐关小的气动调节阀。
气开、气关的选择原则：从工艺生产安全考虑，一旦控制系统发生故障、信号中断时，调节阀的开关状态应能保证工艺设备和操作人员的安
全。
课后题
4-4 什么叫调节阀的理想流量特性和工作流量特性？常用的调节阀理想流量特性有哪些？
阀门的固有流量特性：在调节阀前后压差固定的情况下得出的流量特性。
常用的三种固有流量特性：
1直线流量特性：指调节阀的相对流量与相对开度成直线关系。
2等百分比（对数）流量特性：指调节阀的相对流量与相对开度成对数关系。
3快开特性：在阀门开度较小时，流量变化迅速，随着开度增大，流量很
快达到最大值。
调节阀的工作流量特性
在实际的工艺装置上，调节阀由于和其他阀门、设备、管道等串联使用，阀门两端的压差随流量变化而变化，这时的流量特性称为~。
4-8 什么叫气动调节阀的气开式与气关式？其选择原则是什么？
气开式：无压力信号时阀全闭，随压力信号增大，阀门逐渐开大的气动调节阀。
气关式：无压力信号时阀全开，随压力信号增大，阀门逐渐关小的气动调节阀。
气开、气关的选择原则：从工艺生产安全考虑，一旦控制系统发生故障、信号中断时，调节阀的开关状态应能保证工艺设备和操作人员的
安全。
4-9如图所示，蒸汽加热器对物料进行加热。为保证控制系统发生故障时，加热器的耐热材料不被烧坏，试确定蒸汽管道上调节阀的气开、气关形式。气开式调节阀。
4-18 安全防爆控制系统指构成该系统的所有设备都应该是安全防爆的设备吗？为什么？ 答： 不一定，定义中包括危险现场仪表与非危险场所仪表的线路连线之间设置了安全栅。
第五章 被控过程的数学模型
建立被控过程数学模型的基本方法： 机理法和实验测试法。
机理法建模的步骤：
(1) 根据建模过程和模型使用目的做出合理假设
(2) 根据被控过程内在机理建立数学模型
(3) 简化
大题; P129页5.3.2.1单容过程建模
P133页5.3.2.3单容温度过程建模 到134页结束
被控过程建模（辨别）的任务： 一是确定模型的结构；二是确定模型结构中的参数。
课后题:
5-3 建立被控过程数学模型的目的是什么？各有什么要求和局限性？
1）方法：机理法和测试法。
5-9 对图5-40所示的液位过程，输入量为Q1，流出量为Q2、Q3，液位h 为被控参数，水
箱截面为A ，并设R2、R3为液阻。
（1） 写出液位过程的微分方程图；（2）画出液位过程框图；（3）求出传递函数
h(s)/Q1(S),并写出放大倍数K 和时间常数T 的表达式。
解答：
（1）
332
2321R h
Q R h Q dt
h
d A Q Q Q ?=??=??=?-?-? （2）框图如图：
（3）
3232321)()(R R s R AR R R s Q s H ++=
5-10 以1Q 为输入、2h 为输出列写图5-10串联双容液位过程的微分方程组，并求出传递函数)()(12s Q s H 。
解答：
1）方程组： 32
323222
2121121R h Q dt
h d A Q Q R h R h Q dt
h d A Q Q ?=??=?-??-?=??=?-?
2）传递函数：
3122122131121)()()(++++=s T T T s T T R s Q s H 式中：3112322211,,
R A T R A T R A T ===
3）过程框图：
第6章 思考题与习题
被控参数的选择：直接参数法、间接参数法。
选取被控参数的基本原则：、1）首先考虑选择对产品产量和质量、安全生产、经济运行和环境保护具有决定性作用、可直接测量的工艺参数为被控参数；
2）当直接参数不易测量，或其测量滞后很大时，应该选择一个易于测量，与直接参数有单值关系的间接参数作为被控参数；3）同时兼顾工艺上的合理性和所用仪表的性能及经济性。
控制变量选择的一般原则：
（1） 控制变量应该是可控的，即工艺上允许调节的变量。
（2） 控制变量应比其他干扰对被控参数的影响灵敏。
（3）为使干扰对被控参数的影响小，应使干扰通道的放大系数Kf尽可能小，时间常数Tf尽可能大。
（4）被控过程存在多个时间常数，在选择设备及控制参数时，应尽量使时间常数错开，使其中一个时间常数比其他时间常数大很多，同时注意减小其他时间常数。
（5）在选择控制变量时，除了从提高控制品质的角度考虑外，还要考虑工艺合理性与生产效率及生产过程的经济性。
调节阀工作区间的选择：在正常工况下，要求调解阀的开度在15%-85%之间。
调节阀的气开、气关作用方式选择
主要以不同生产工艺条件下，人身安全、生产安全、系统及设备安全的需要为首要依据。
调节器的正作用、反作用
正作用：当设定值不变时，随着测量值的增加，调节器的输出也增加。
反作用：当测量值增加或设定值减少时，调节器输出减小。
调节器的正作用、反作用选择原则：在调节阀气开、气关方式确定后进行的，原则是使整个单回路构成负反馈系统。
调节器参数的工程整定方法
（1）稳定边界法（2）衰减曲线法（3）响应曲线法（4）经验法
要求：记住参数整定表格，会计算相关参数。P194-200
课后习题：
6-4 过程控制系统设计包括哪些步骤？
解答：P174
（1）熟悉和理解生产对控制系统的技术要求与性能指标
（2）建立被控过程的数学模型
（3）控制方案的确定
（4）控制设备选型
（5）实验（或仿真）验证
6-5 选择被控参数应遵循哪些基本原则？什么是直接参数？什么是间接参数？两者有何关系？
解答：
1）原则：必须根据工艺要求，深入分析、生产过程，找出对产品的产量和
质量、生产安全、经济运行、环境保护、节能降耗等具有决定性作用，能较好反映生产工艺状态及变化的参数作为被控参数。
2）直接参数：能直接反映生产过程中产品产量和质量，又易于测量的参数3）间接参数：与质量指标有单值对应关系、易于测量的变量，间接反映产品质量、生产过程的实际情况。
4）两者关系：间接参数是直接参数的单值函数。
6-9 调节阀口径选择不当，过大或过小会带来什么问题？正常工况下，调节阀的开度在什么范围比较合适？
解答：
1）调节阀口径选得过大，阀门调节灵敏度低，工作特性差，甚至会产生振荡或调节失灵的情况。
调节阀口径选得过小，当系统受到较大的扰动时，调节阀工作在全开或全关的饱和状态，使系统暂时处于失控工况，这对扰动偏差的消除不利。
2）正常工况下要求调节阀的开度在15%-85%之间。
6-10 选择调节阀气开、气关方式的首要原则是什么？
解答：
保证人身安全、系统与设备安全是调节阀开、关作用方式选择的首要原则。
6-11 调节器正、反作用方式的选择依据是什么？
解答：
确定原则是整个单回路构成负反馈系统。
6-12 在蒸气锅炉运行过程中，必须满足汽-水平衡关系，汽包水位是一个十分主要的指标。当液位过低时，汽包中的水易被烧干引发生产事故，甚至会发生爆炸，为此设计如图6-28所示的液位控制系统。试确定调节阀的气开、气关方式和调节阀LC正、反作用；画出该控制系统的框图。
解答：见图2－28
1）调节阀：气关方式。
2）调节器：正作用。
3）框图：
6-13 在如图6-29所示的化工过程中，化学反应为吸热反应。为使化学反应持续进行，必须用热水通过加热套加热反应物料，以保证化学反应在规定的温度下进行。如果温度太低，不但会导致反映停止，还会使物料产生聚合凝固导致设备堵塞，为生产过程再次运行造成麻烦甚至损坏设备。为此设计如图6-29所示的温度控制系统。试确定调节阀的气开、气关方式和调节阀的TC正、反作用；画出该控制系统的框图。
解答：
1）调节阀：气开式。
2）调节器：反作用。
3）框图：
6-15
6-18
6-20
6-22 如图6-30所示热交换器，将进入其中的冷却物料加热到设定温度。工艺要求热物料温度的C
?1，而且不能发生过热情况，以免造成生产事故。试
≤
±
T?
设计一个简单控制系统，实现热物料的温度控制，并确定调节阀的气开、气关方式，调节器的正反作用方式，以及调节器的调节规律。
解答：
1）被控参数选择：
热交换器出口温度。
2）控制参数选择：
载热介质流量。
3）检测仪表选择：
温度传感器与温度变送器。
4）调节阀选择：
○1流量特性选择：对数流量特性。
○2气开、气关方式选择：气开。
5）调节器选择：
○1调节规律选择：PI或PID。
○2正反作用方式选择：反作用方式。
系统各环节正、负符号判别：被控过程：＋；变送器：＋；调节阀：＋；
根据系统构成负反馈条件：各环节符号之积必为“－”，则调节器为“－”。6）画出控制系统流程图：如图所示。
7）画出控制系统方框图：如图所示。
8）简述控制系统工作原理：
第7章复杂控制系统
串级控制系统的特点：
在系统结构上，串级控制系统有两个闭合回路;主回路和副回路，主、副回路串联工作；主调节器输出作为副调节器设定值，系统通过副调节器输出控制执行器动作，实现对主参数的定值控制。
串级控制具有较好控制性能的原因：
（1）对进入副回路的干扰具有很强的克服能力。
（2）改善了被控过程的动态特性，提高了系统的工作频率。
（3）对负荷或操作条件的变化有一定自适应能力。
串级控制系统主、副回路参数整定方法：
（1）逐步逼近法：依次整定主回路、副回路，然后循环进行，逐步接近主、副回路最佳整定。
（2）两步整定法：按单回路控制系统整定副调节器参数，第二步把已经正定好的副回路视为串级控制系统的一个环节，仍按单回路对主调节器进行依次参数整定。
（3）一步整定法：根据经验，先将副回路调节器参数一次调好，不再变动，然后按一般单回路控制系统的整定方法直接整定主调节器参数。
不变性原理：（扰动补偿原理）是前馈控制的理论基础。这里的“不变性”是指控制系统的被控参数与扰动量完全无关。
大滞后过程: 一般将纯滞后时间t0与时间常数T之比大于0.3的过程称为~。
控制方案：采样控制、Smith预估补偿控制、内模控制、Dehlin算法。
比值控制系统的种类：
（1）开环比值控制系统（2）单闭环比值控制系统（3）双闭环比值控制系统（4）变比值控制系统
大题：234页比值系数的计算
均质控制：通过对液位和流量两个变量同时兼顾的控制策略，使两个互相矛盾的变量相互协调，满足二者均在小范围缓慢变化的工艺要求。
分程控制系统：根据工艺要求，需将调节器的输出信号分段，去控制两个或两个以上的调节阀，以便使每个调节阀在调节器输出的某段信号范围内作全行程动作，这种控制系统成为分程控制系统。
第7章思考题与习题
7-1 与单回路系统相比，串级控制系统有哪些主要特点？
解答：P212—7.1.2
7-7
7-8 在某生产过程中，通过加热炉对冷物料加热，根据工艺要求，需对热物料出口温度进行严格控制。对系统分析发现，主要扰动为燃料压力波动。故设计如
图7-43所示的控制系统。要求：
（1）画出控制系统框图；
（2）为保证设备安全，炉温不能过高。确定调节阀的气开、气关形式。
（3）确定两个调节器的正反作用。
解答：
（1）控制系统框图如图所示。
（2）气开式。
（3）副调节器：反作用；
主调节器：反作用。
7-9 简述前馈控制的工作原理，与反馈控制相比，它有什么优点和局限？
解答：
1）当系统出现扰动时，立即将其测量出来，通过前馈控制器，根据扰动量的大小来改变控制量，以抵消扰动对被控参数的影响。P221
2）优点：前馈控制器在扰动出现时立即进行控制，控制及时，对特定扰动引起的动、静态偏差控制比较有效。
局限：P224—1）、2）
7-10 为什么一般不单独采用前馈控制方案？
解答：
由于前馈控制的局限性。
7-14 图7-44为一单回路水位控制系统。如果蒸气用量经常发生变化，为了改善控制质量，将单回路控制系统改为前馈-反馈复合控制系统，画出控制系统工艺流程图和框图，并对新增回路的功能进行简单说明
。
解答：
1）控制系统工艺流程图如图所示。
控制系统框图如图所示。
2）新增回路功能说明：
7-18
7-19 物料比值K与控制系统比值系数K'有何不同？怎样将物料比值转换成控制系统比值系数K'？
解答：
1）K是工艺规定的流量比；K'是仪表信号之间的比例系数。
2）用P234式（7-37）和P235式（7-38）进行转换。
7-21
7-22 画出图7-45所示比值控制系统框图。该系统的总流量是否恒定？如果总流量不恒定，要作什么改动才能实现总流量恒定？
解答：
1）系统框图如图所示：图7-21a）。
2）是单闭环比值控制系统，总流量不能恒定。
3）采用双闭环比值控制系统，如图所示：图7-22。7-23
7-25
盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 PID 控制的基本原理 1．PID 控制概述 当今的自动控制技术绝大部分是基于反馈概念的。反馈理论包括三个基本要素：测量、比较和执行。测量关心的是变量，并与期望值相比较，以此误差来纠正和控制系统的响应。反馈理论及其在自动控制中应用的关键是：做出正确测量与比较后，如何用于系统的纠正与调节。 在过去的几十年里，PID 控制，也就是比例积分微分控制在工业控制中得到了广泛应用。在控制理论和技术飞速发展的今天，在工业过程控制中95%以上的控制回路都具有PID 结构，而且许多高级控制都是以PID 控制为基础的。 PID 控制器由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成，它的基本原理比较简单，基本的PID 控制规律可描述为： G(S ) = K P + K1 + K D S (1-1) PID 控制用途广泛，使用灵活，已有系列化控制器产品，使用中只需设定三个参数（K P ，K I和K D ）即可。在很多情况下，并不一定需要三个单元，可以取其中的一到两个单元，不过比例控制单元是必不可少的。 PID 控制具有以下优点： （1）原理简单，使用方便，PID 参数K P、K I和K D 可以根据过程动态特性变化，PID 参数就可以重新进行调整与设定。 （2）适应性强，按PID 控制规律进行工作的控制器早已商品化，即使目前最新式的过程控制计算机，其基本控制功能也仍然是PID 控制。PID 应用范围广，虽然很多工业过程是非线性或时变的，但通过适当简化，也可以将其变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统，就可以进行PID 控制了。 （3）鲁棒性强，即其控制品质对被控对象特性的变化不太敏感。但不可否认PID 也有其固有的缺点。PID 在控制非线性、时变、偶合及参数和结构不缺点的复杂过程时，效果不是太好； 最主要的是：如果PID 控制器不能控制复杂过程，无论怎么调参数作用都不大。 在科学技术尤其是计算机技术迅速发展的今天，虽然涌现出了许多新的控制方法，但PID 仍因其自身的优点而得到了最广泛的应用，PID 控制规律仍是最普遍的控制规律。PID 控制器是最简单且许多时候最好的控制器。 在过程控制中，PID 控制也是应用最广泛的，一个大型现代化控制系统的控制回路可能达二三百个甚至更多，其中绝大部分都采用PID 控制。由此可见，在过程控制中，PID 控制的重要性是显然的，下面将结合实例讲述PID 控制。 1.1.1 比例（P）控制 比例控制是一种最简单的控制方式，其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳定误差。比例控制器的传递函数为： G C (S ) = K P (1- 2) 式中，K P 称为比例系数或增益（视情况可设置为正或负），一些传统的控制器又常用比例带（Proportional Band，PB），来取代比例系数K P ，比例带是比例系数的倒数，比例带也称为比例度。 对于单位反馈系统，0 型系统响应实际阶跃信号R0 1(t)的稳态误差与其开环增益K 近视成反比，即： t→∞
《过程控制系统》习题解答 1-1 试简述过程控制的发展概况及各个阶段的主要特点。 答：第一个阶段50年代前后：实现了仪表化和局部自动化，其特点： 1、过程检测控制仪表采用基地式仪表和部分单元组合式仪表 2、过程控制系统结构大多数是单输入、单输出系统 3、被控参数主要是温度、压力、流量和液位四种参数 4、控制的目的是保持这些过程参数的稳定，消除或减少主要扰动对生产过程的影响 5、过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论，主要解决单输入、单输出的定值控制系统的分析和综合问题 第二个阶段60年代来：大量采用气动和电动单元组合仪表，其特点： 1、过程控制仪表开始将各个单元划分为更小的功能，适应比较复杂的模拟和逻辑规律相结合的控制系统 2、计算机系统开始运用于过程控制 3、过程控制系统方面为了特殊的工艺要求，相继开发和应用了各种复杂的过程控制系统（串级控制、比值控制、均匀控制、前馈控制、选择性控制） 4、在过程控制理论方面，现代控制理论的得到了应用 第三个阶段70年代以来：现代过程控制的新阶段——计算机时代，其特点： 1、对全工厂或整个工艺流程的集中控制、应用计算系统进行多参数综合控制 2、自动化技术工具方面有了新发展，以微处理器为核心的智能单元组合仪表和开发和广泛应用 3、在线成分检测与数据处理的测量变送器的应用 4、集散控制系统的广泛应用 第四个阶段80年代以后：飞跃的发展，其特点： 1、现代控制理论的应用大大促进了过程控制的发展 2、过程控制的结构已称为具有高度自动化的集中、远动控制中心 3、过程控制的概念更大的发展，包括先进的管理系统、调度和优化等。 1-2 与其它自动控制相比，过程控制有哪些优点？为什么说过程控制的控制过程多属慢过程？ 过程控制的特点是与其它自动控制系统相比较而言的。 一、连续生产过程的自动控制 连续控制指连续生产过程的自动控制，其被控量需定量控制，而且应是连续可调的。若控制动作在时间上是离散的（如采用控制系统等），但是其被控量需定量控制，也归入过程控制。 二、过程控制系统由过程检测、控制仪表组成 过程控制是通过各种检测仪表、控制仪表和电子计算机等自动化技术工具，对整个生产过程进行自动检测、自动监督和自动控制。一个过程控制系统是由被控过程和检测控制仪表两部分组成。 三、被控过程是多种多样的、非电量的 现代工业生产过程中，工业过程日趋复杂，工艺要求各异，产品多种多样；动态特性具有大惯性、大滞后、非线性特性。有些过程的机理（如发酵等）复杂，很难用目前过程辨识方法建立过程的精确数学模型，因此设计能适应各种过程的控制系统并非易事。 四、过程控制的控制过程多属慢过程，而且多半为参量控制 因为大惯性、大滞后等特性，决定了过程控制的控制过程多属慢过程；在一些特殊工业生产过程中，采用一些物理量和化学量来表征其生产过程状况，故需要对过程参数进行自动检测和自动控制，所以过程控制多半为参量控制。
因为上传问题，特别添加了三个无关的图片，不然没法让其他人阅读 自己下完后删除即可 多打些无感的字，减小与另一个的相似率 一、绪论 1、基本概念 生化过程：即(发酵过程)，利用微生物细胞或酶转化基本原料合成目的产物的过程。 状态变量：可显示过程状态及其特征的参数，一般指反应生物浓度、生物活性及反应速率的参数。 测量变量：指那些可以测量的状态变量。 操作变量：所谓的环境因子或操作条件，而改变这些环境因子和操作条件，可以造成生化过程状态变量的改变。 构造模型：包含胞内代谢网络在内，细致到考虑细胞内构成成分变化的数学模型。非构造模型：介于构造模型和状态模型之间,把生物过程的理论定理与经验公式结合起来，生化过程控制和优化中使用最广泛的模型。 状态模型：完全基于生物过程状态变量和操作变量时间序列数据的模型。 2、简答题 1、简述生化过程的控制特点。 答：(1)不需太高的控制精度，除温度、pH感受强的菌株发酵过程外，控制指标
不需精确也不可能100%地控制在某一水平； (2)生物过程的各状态变量之间存在一定的连带关系，难以检测的生物量在一定程度上可通过易检测的物理化学量间接检测，因此相当部分的生化过程控制是一种间接的优化和控制； (3)相当数量的工业规模或实验室规模的生物过程，没有合适的定量数学模型可循，控制和优化操作必须依靠操作人员的经验和知识。 2、实现发酵过程的优化与控制，必须解决的5个问题 答：(1)系统动力学； (2)生物模型； (3)传感器技术； (4)适用于生物过程的最优化技术； (5)计算机─检测系统─发酵罐之间的接口技术(如神经网络、专家系统) 3、生化过程控制理论存在的难点。 答：(1)无论是前馈还是反馈控制，都必须建立在在线监测的各种参数上，但适用于生化反应过程的传感器的研究大大落后于生物工业的发展。 (2)各种微生物具有独特的生理特性、生产各种代谢产物又有各自的代谢途径，应用于生化反应过程的控制理论不具有普适性。 (3)控制理论自身的局限，至今不能模拟生化反应过程的高度非线性的多容量特性。 (4)在具体的控制模型构建时，缺乏以细胞代谢流为核心的过程分析，采用以动力学为基础的最佳工艺控制点为依据的静态操作方法实质上是化学工程动力学概念在发酵工程上的延伸。 (5)目前发酵动力学模型主要通过经验法、半经验法或简化法得到，一般为非结构动力学模型，如Monod、Moser、Tessier、Contois等模型方程。 二、生化过程参数中物理参数检测技术
过程控制工程 课程设计任务书 设计名称：扬子烯烃厂丁二烯装置控制模拟设计设计时间：2006.2.20~2006.3.10 姓名：毛磊 班级：自动化0201 学号：05号 南京工业大学自动化学院 2006年3月
1.课程设计内容： 学习《过程控制工程》课程和下厂毕业实习2周后，在对扬子烯烃厂丁二烯装置的实际过程控制策略、实习环节的控制系统以及相应的组态软件有一定的认识和了解的基础上，针对扬子烯烃厂丁二烯装置，设计一个复杂控制系统（至少包含一个复杂回路和3-5个简单回路），并利用组态软件进行动态仿真设计，调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果。 1)独立完成设计任务，每个人根据下厂具体实习装置，确定自己的课程设 计题目，每1-3人/组； 2)选用一种组态软件（例如：采用力控组态软件）绘制系统工艺流程图； 3)绘制控制系统原有的控制回路； 4)利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软 件，对控制系统进行组态； 5)改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 6)调节控制参数，使性能指标达到要求； 7)写出设计工作小结。对在完成以上设计过程所进行的有关步骤：如设计 思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出 说明，并对所完成的设计做出评价，对自己整个设计工作中经验教训， 总结收获。 2. 进度安排（时间3周） 1)第1周选用一种组态软件绘制系统工艺流程图；绘制控制系统原有的 控制回路； 2)第2周利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利 用组态软件，对控制系统进行组态； 3)第3周(1-3) 改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 调节控制参数，使性能指标达到要求； 4)第3周(4) 书写课程设计说明书 5)第3周(5) 演示、答辩
施工项目进度控制原理 摘要：本文通过分析阻碍施工项目进度的五大因素，从而得出施工项目进度操纵的六方面原理。施工项目进度操纵与投资操纵和质量操纵一样，是项目施工申的重点操纵之一。它是保证施工项目按期完成，合理安排资源供应、节约工程成本的重要措施。 关键词：施工项目进度操纵原理 一、施工项目进度操纵概述 (一)施工项目进度操纵的概念 施工项目进度操纵与投资操纵和质量操纵一样，是项目施工申的重点操纵之一。它是保证施工项目按期完成，合理安排资源供应、节约工程成本的重要措施。 施工项目进度操纵是指在既定的工期内，编制出最优的施工进度打算，在执行该打算的施工中，经常检查施工实际进度情形，并将其与打算进度相比较，若显现偏差，便分析产生的缘故和对工期的阻碍程度，找出必要的调整措施，修改原打算，不断地如此循环，直至工程竣工验收。施工项目进度操纵的总目标是确保施工项目的既定目标工期的实现，或者在保证施工质量和不因此而增加施工实际成本的条件下，适当缩短施工工期。 (二)施工项目进度操纵方法、措施和要紧任务
1.施工项目进度操纵方法 施工项目进度操纵方法要紧是规划、操纵和和谐。规划是指确定施工项目总进度操纵目标和分进度操纵目标，并编制其进度打算。操纵是指在施工项目实施的全过程中，进行施工实际进度与施工打算进度的比较，显现偏差及时采取措施调整。和谐是指和谐与施工进度有关的单位、部门和工作队组之间的进度关系。 2.施工项目进度操纵的措施 工项目进度操纵采取的要紧措施有组织措施、技术措施、合同措施·经济措施和信息治理措施等。 组织措施要紧是指落实各层次的进度操纵的人员，具体任务和工作员任;建立进度操纵的组织系统;按着施工项目的结构、进展的时期或合同结构等进行项目分解，确定其进度目标，建立操纵目标体系;确定进度操纵工作制度，如检查时刻、方法、和谐会议时刻、参加人等;对阻碍进度的因素分析和推测。技术措施要紧是采取加快施工进度的技术方法。合同措施是指对分包单位签定施工合同的合同工期与有关进度打算目标相和谐。经济措施是指实现进度打算的资金保证措施。信息治理措施是指不断地收集施工实际进度的有关资料进行整理统计与打算进度比较，定期地向建设单位提供比较报告。 3.施工项目进度操纵的任务 施工项目进度操纵的要紧任务是编制施工总进度打算并操纵其执行，按期完成整个施工项目的任务;编制单位工程施工进度打算并操纵其执行，按期完成单位工程的施工任务;编制分部分项工
【统计过程控制】统计过程控制的四个基本原理 作者：盈飞无限关键词：统计过程控制 导语：统计过程控制，即：Statistical Process Control，简称SPC。作为一种先进方法论，统计过程控制主要对制造流程进行测量、控制与品质改善。在此基础上产生的专门质量管理工具——SPC软件，也被广泛应用于制造业的质量改进中。 传统的质量管理，主要是通过纸笔记录进行数据采集，企业负责人或者说质量主管主要靠“猜”。这种方法对人的经验过度依赖，非常不利于质量管理的效果。统计过程控制将在实时生产过程中获得的以产品或其他形式存在的质量参数绘制在事先确定好控制限的图表上，从而帮助企业对生产的过程进行实时的管控与分析，效果显著。下面文章将具体介绍统计过程控制的四个基本原理，帮助读者更好地学习、了解这种先进的质量管理方法。 1、统计过程控制原理之过程 所谓过程指的是共同工作以产生输出的供方、生产者、人、设备、材料、方法和环境以及使用输出的顾客之集合。过程的性能取决于供方和顾客之间的沟通、过程设计及实施的方式、动作和管理方式等。过程控制系统的其他部分只有它们在帮助整个系统保持良好的水平或提高整个过程的性能时才有用。 2、统计过程控制原理之有关性能的信息 通过分析过程输出可以获得许多与过程实际性能有关的信息。但是与性能有关的最有用的信息还是以研究过程本质以及其内在的变化性中得到的。过程特性（如温度、循环时间、进给速率、缺勤、周转时间、延迟以中止的次数等）是我们关心的重点。我们要确定这些特性的目标值，从而使过程操作的生产率最高，然后我们要监测我们与目标值的距离是远还是近，如果得到信息并且正确地解释，就可以确定过程是在正常或非正常的方式下运行。若有必要可采取适当的措施来校正过程或刚产生的输出。若需要采取措施，就必须及时和准确，否则收集信息的努力就白费了。 3、统计过程控制原理之对过程采取措施 通常，对重要的特性（过程或输出）采取措施从而避免它们偏离目标值太远是很经济的。这样能保持过程的稳定性并保持过程输出的变差在可接受的界限之内。采取的措施包括变化操作（例如：操作员培训、变换输入材料等），或者改变过程本身更基本的因素（例如：设备需要修复、人的交流和关系如何，或整个过程的设计——也许应改变车间的温度或湿度）。
过程检测与控制仪表知识 员工培训教材 马仁
过程控制与检测仪表课件 一、过程控制仪表： 1）是实现工业生产过程自动化的重要工具。控制检测仪表可分为八大单元：变动单元、调节单元、计算单元、显示单元、转换单元、给定单元、执行单元和辅助单元。（理论以“够用为度”，实践以“实用为主”） LT 控制系统方框图 说明：图中控制对象代表生产过程中的某个环节，控制对象输出的是被控变量（如压力、流量、温度、液位等温度变量）。这些工艺变量经变动单元转换成相应的电信号或气压信号后，一方面送显示单元供指示和记录，同时又送到调节单元中与给定单元送来的给定值进行比较，调节单元将比较后的偏差值进行一定的运算后，发出控制信号，控制执行单元的动作，将阀门开大或关小。改变控制量（如燃料油、蒸汽等介质流量的多少）直至被控变量与给定值相等为止，此时阀门会
平衡在某一位置，使工艺介质达到工艺要求。 ①LT—检测锅炉汽包水位的变化并将汽包水位高低这一物理量转换成仪表间的标准统一信号。 ②LC—接受液位测量变送器的输出标准信号，与工艺控制调节（控制器）器要求的水位信号相比较得出偏差信号的大小和方向，并按一定的规律运算后输送一个对应的标准统一信号。 ③LV—接受控制器的输出信号后，根据信号的大小和方向控制阀门的开度，从而改变给水量，经过反复测量和控制使锅炉汽包水位达到工艺要求。 一个控制系统基本由给定单元、控制对象、变送单元、调节（控制）单元、执行单元组成。 锅炉汽包水位控制系统原理图 二、检测与过程控制仪表（通常称自动化仪表）分类方法很多，根据不同原则可以进行相应的分类，如： 按照能源（所使用的）：气动仪表、电动仪表、液动仪表。 根据是否引入微处理机可分为：智能仪表和非智能仪表。 根据信号形式可分为：模拟仪表和数字仪表。 检测与过程控制仪表最通用的分类是按照仪表在测量与控制系统中的作用划分的：
过程控制工程知识点复习 一.过程控制系统及其分类 1.过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论，主要解决单输入 单输出的定值控制系统的分析和综合问题。 2.过程控制有三种图表示分别是系统框图控制流程图工艺流程图我们应当学会识 别。 控制流程图 系统框图
工艺流程图 3.过程控制系统的分类 按结构特点分为反馈控制系统（闭环）前馈控制系统（开环）前馈-反馈控制系 统（复合控制系统）复合控制系统 按信号特点分定值控制系统（给出给定值）程序控制系统（按一定规律变化如空调温度随时间变化定值变化11：00给25°c 12：00给28°c）随动控制系统（如比值控制） 二.过程建模 被控过程是指正在运行的多种被控制的生产工艺设备，如锅炉，精馏塔，化学反应器等等，被控过程的数学模型（动态特性）是指过程在各输入量（控制量与扰动）作用下相应输出量变化函数关系的数学表达式。 过程的数学模型有两种 1.非参数模型，如阶跃响应曲线脉冲响应曲线频率特性曲线是用曲线表示的 2.参数模型，如微分方程传递函数脉冲响应函数状态方程差分方程是用数学 方程式表示的。 机理法建模 机理法建模又称为数学分析法建模或理论建模。
自平衡能力：即过程在输入量的作用下其平衡状态被破坏后无需人或仪器的干 预，依靠过程自身能力逐渐恢复达到另一新的平衡状态 试验法建模 试验法建模是在实际的生产过程中，根据过程输入，输出实验数据，通过过程辨 识与参数估计的方法建立被控过程的数学模型。特点是不需要深入了解过程机理 但必须设计合理实验。 三.过程测量及变送 测量误差 测量误差是指测量结果与被测量的真值之差，测量误差反应了测量结果的可靠度。 绝对误差：绝对误差是指仪表指示值与被测变量的真值之差，在工程上，通常把高一等级精度的标准仪器测得的值作为真值（实际值）此时的绝对误差是指用标准仪表（高精度）与测量仪表（低精度）同时测量同一值是，所得两个结果之差。 相对误差：相对误差是指绝对误差与被测量的真值之比的百分数，它比绝对误差更具有说明测量结果的精度。相对误差分为实际相对误差和标称相对误差和引用相对误差 引用相对误差δ=（（绝对误差）/（仪表量程））*100%=（（x-x0）/（a-b））*100% x仪表测量值x0仪表测量真值a仪表上限b仪表下限 实际相对误差为绝对误差与真值之比的百分数标称相对误差为绝对误差与仪表指示值之比的百分数 四.简单过程控制系统 对过程控制设计的一般要求1.安全性2.稳定性3.经济性 （单回路）过程控制系统的设计步骤 1.根据工艺参数合理选择性能指标 2.选择合理的控制参数和被控参数 3.合理的选择和设计控制器 4.兼顾被控参数的测量与变送器执行器的选择 控制方案设计 1.合理选择被控参数Y（s） 2.合理选择被控参数Q（s） 3.合理设计（选择）控制（调节）规律Wc（s） 4.被控过程参数的测量与变送Wm（s） 5.控制执行器的选择Wv（s） 过程控制系统在运行中有两种状态，一种是稳态，一种是动态 阶跃响应的性能指标 1.余差（静态偏差）C 过渡过程后给定值与被控参数稳态值之差 2.衰减率衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标 ψ=(B1-B2)/B1=1-B2/B1 为保持系统足够的稳定度，一般取ψ=0.75-0.9 3.最大偏差A（超调量σ） 最大偏差是指被控参数第一个波的峰值与给定值的差 σ=（y（tp）-y（∞））/ y（∞）*100% 这个值表示被控参数偏离给定值的程度，衡量性能的重要指标 4.过渡时间ts 从受扰动开始到进入新的稳态值+-5%范围内的时间，衡量快速性的指标，该值约小
浅谈施工项目进度控制方法及原理 【摘要】任何一个施工项目和其他施工项目相比，在规模大小，技术复杂程度。或者工程性质上可能有许多不同之处，但是在进度控制上有许多相同之处。通过对进度控制概念及影响因素的分析，阐述进度控制方法、措施、主要任务和原理，以利于指导施工项目的进度控制。 【关键词】施工；进度；控制；原理 引言 建筑工程项目作为企业施工的主战场，不仅是展示企业形象的窗口、造就和培养企业管理人才的摇篮，更是企业经济效益的源泉所在。施工项目进度控制与投资控制和质量控制一样，是项目施工申的重点控制之一。它是保证施工项目按期完成，合理安排资源供应、节约工程成本的重要措施。 一、施工项目进度控制概述 （一）施工项目进度控制的概念 施工项目进度控制是指在既定的合同工期内，编制出最优的施工进度计划，在执行该计划的过程中，经常检查施工实际进度情况，并将其与计划进度相比较，若出现偏差，便分析产生的原因和对工期的影响程度，找出必要的调整措施，修改原计划，不断地如此循环，直至工程竣工验收。施工项目进度控制的总目标是确保施工项目的既定目标工期的实现，或者在保证施工质量和不因此而增加施工实际成本的条件下，适当缩短施工工期。 （二）施工项目进度控制方法 施工项目进度控制方法主要是规划、控制和协调。规划是指确定施工项目总进度控制目标和分进度控制目标，并编制其进度计划。控制是指在施工项目实施的全过程中，进行施工实际进度与施工计划进度的比较，出现偏差及时采取措施调整。协调是指协调与施工进度有关的单位、部门和工作队组之间的进度关系。 （三）施工项目进度控制的措施 施工项目进度控制采取的主要措施有组织措施、技术措施、合同措施。经济措施和信息管理措施等。 1、组织措施主要是指落实各层次进度控制的人员，具体任务和工作责任。 2、技术措施主要是采取加快施工进度的技术方法。
施工项目进度控制原理 摘要：本文通过分析影响施工项目进度的五大因素，从而得出施工项目进度控制的六方面原理。施工项目进度控制与投资控制和质量控制一样，是项目施工申的重点控制之一。它是保证施工项目按期完成，合理安排资源供应、节约工程成本的重要措施。 关键词：施工项目进度控制原理 一、施工项目进度控制概述 (一)施工项目进度控制的概念 施工项目进度控制与投资控制和质量控制一样，是项目施工申的重点控制之一。它是保证施工项目按期完成，合理安排资源供应、节约工程成本的重要措施。 施工项目进度控制是指在既定的工期内，编制出最优的施工进度计划，在执行该计划的施工中，经常检查施工实际进度情况，并将其与计划进度相比较，若出现偏差，便分析产生的原因和对工期的影响程度，找出必要的调整措施，修改原计划，不断地如此循环，直至工程竣工验收。施工项目进度控制的总目标是确保施工项目的既定目标工期的实现，或者在保证施工质量和不因此而增加施工实际成本的条件下，适当缩短施工工期。 (二)施工项目进度控制方法、措施和主要任务
1.施工项目进度控制方法 施工项目进度控制方法主要是规划、控制和协调。规划是指确定施工项目总进度控制目标和分进度控制目标，并编制其进度计划。控制是指在施工项目实施的全过程中，进行施工实际进度与施工计划进度的比较，出现偏差及时采取措施调整。协调是指协调与施工进度有关的单位、部门和工作队组之间的进度关系。 2.施工项目进度控制的措施 工项目进度控制采取的主要措施有组织措施、技术措施、合同措施·经济措施和信息管理措施等。 组织措施主要是指落实各层次的进度控制的人员，具体任务和工作员任;建立进度控制的组织系统;按着施工项目的结构、进展的阶段或合同结构等进行项目分解，确定其进度目标，建立控制目标体系;确定进度控制工作制度，如检查时间、方法、协调会议时间、参加人等;对影响进度的因素分析和预测。技术措施主要是采取加快施工进度的技术方法。合同措施是指对分包单位签定施工合同的合同工期与有关进度计划目标相协调。经济措施是指实现进度计划的资金保证措施。信息管理措施是指不断地收集施工实际进度的有关资料进行整理统计与计划进度比较，定期地向建设单位提供比较报告。 3.施工项目进度控制的任务 施工项目进度控制的主要任务是编制施工总进度计划并控制其执行，按期完成整个施工项目的任务;编制单位工程施工进度计划并控制其执行，按期完成单位工程的施工任务;编制分部分项工
《过程控制原理及应用》阶段练习题—2 第二章过程装备控制基础 2.4 什么是单回路控制系统？什么是反馈、负反馈、正反馈？为什么通常的自动控制系统都是负反馈控制系统？ 2.5 在控制系统的设计中，被控变量的选择应遵循哪些基本原则？ 2.6 在控制系统的设计中，如何选择操纵变量？ 2.7 在控制系统的设计中，对被控变量的测量会带来哪些滞后？各是由什么原因引起的？ 2.8 什么是调节器的控制规律？调节器有哪几种基本控制规律？ 2.9 比例、积分、微分控制分别用什么量表示其控制作用的强弱？并分别说明 它们对控制质量的影响。 2.10 调节器参数整定的目的是什么？工程上常用的整定方法有哪些？简介之。 2.11图2-1是聚合釜温度和流量的串级控制系统， （1）画出该控制系统的方框图。 （2）指出该系统的主﹑副对象，主﹑副变量，主﹑副调节器各是什么？ （3）当冷却水压力突然增大时，该系统是如何实现其控制作用的？ 图2-1 聚合釜温度与流量的串级控制系统示意图 2.12 某液位的阶跃响实验测得如下数值：
当其阶跃扰动量为Δu＝20%时，试求： （1）画出液位过程的阶跃响应曲线； （2）确定液位过程中的K ﹑T ﹑τ（设该过程用一阶惯性加纯滞后环节近似描述）。 2.13 为什么说串级控制系统的主回路是定值控制系统，而副回路是随动控制系统？ 2.14 什么是前馈控制系统？为什么控制系统中不单纯采用前馈控制，而是采用前馈－反馈控制系统？ 2.15 为什么前馈调节器不能常用常规的调节器？ 2.16 比值控制系统有哪些类型？对单闭环比值控制系统，当主流量和副流量分别有波动时，控制系统是如何实现控制过程的？ 2.17 选择性控制系统有哪些类型？各有什么特点？ 2.18 均匀控制系统设置的目的是什么？它有哪些特点？ 2.19 什么是分程控制系统？它区别于一般控制系统的最大特点是什么？ 2.20 分程控制系统应用于哪些场合？
第九章施工进度计划控制及保证措施 工程施工进度控制方法主要是计划、控制和协调。本工程计划总工期为680日历天，根据动态控制原理对本工程的施工进度实施全面管理。 1．建立进度控制的组织系统项目经理部负责落实各层次的进度控制人员，落实具体任务和工作责任，并对工程总体进度计划按照分项工程进行层层分解。认真研究、分析各单位工程的量，影响及制约因素，做出周密合理的施工网络图，施工中严格按照网络计划施工，如出现不符的情况，及时分析原因，提出补救措施。 2．加强各工序施工之间的协调工作。各专业施工前应按总体计划作出本专业详细的月或旬作业计划，项目经理部统一管理，按照作业计划经常进行检查，若出现与计划进度偏离，及时进行调整，必要时应报请工程监理部，共同做好各专业之间的协调工作。 3. 坚持工程例会制度。项目经理部每星期召开一次工程会议，检查落实工程实际进度情况，分析和预测可能影响进度的因素，制订预防措施。对因资金、材料或外部条件干扰工程进度的因素，及时报请工程监理部，共同制订解决办法。各班组坚持每日下班前的碰头会，检查当日完成的工作量，并将存在问题及时报告项目经理部，把工程总体进度计划层层落实到班组和个人。 4．加强安全和技术交底工作，经常对职工进行安全和质量方面的教育，不断提高职工的质量意识和工作责任心，避免发生质量事故和将不安全隐患消灭在萌芽状态中，这是保证工程按计划实施的主要措施之一。同时加强对机械设备的维修保养，提高机械的完好率与利用率。 5．科学地、合理的组织平面流水施工交叉作业，项目经理部根据各专业、各工种的具体作业计划，配置必要的设备，供给充足的材料，安排合理的劳动力，进行流水作业和交叉作业，避免因资金、机械、材料和劳动力不足而影响工程进度。6．建立进度控制的组织系统项目经理部负责落实各层次的进度控制人员，落实具体任务和工作责任，并对工程总体进度计划按照分项工程进行层层分解，编制出更详细的季度、月或旬作业计划，并按照计划表进行控制。 7.坚持多点施工，平行作业，根据施工需要，可采取二班或三班倒施工，每班安排部分领导值班，对现场施工进行指挥与协调。 落实岗位责任制，实行全面承包，建立激励制度，开展劳动竞赛，关心职工生活，搞好后勤服务，调动施工人员积极性，提高劳动生产率。 第十章主要节点的施工工艺、方法 1、施工测量 基础开挖前，根据建设单位提供轴线控制点,采用J2经纬仪将本工程主要轴线测到周围建筑物、围墙或地面上，并做好稳固、易保护的控制点，地面上的控制点在控制桩周围用C20混凝土进行保护，四周1000mm范围内采用钢筋栏杆围护，同时做好保护标志。，控制偏差值≤3mm内。就可作为本工程的平面控制依据。现场水平距离测量，用50m钢卷尺量距，钢尺使用要统一，钢尺要严格水平，拉力一致、钢尺读数时，要从不同起点、终点多次读数，取平均值。 高程测量用DS32自动安平水准仪进行，根据建设单位提供的高程控制点，在本工程周围稳固的建筑物上测设若干个点，以利于施工，根据控制点再用钢尺进行上下传递。 现场所使用测量仪器、量具均必须经过计量监督部门检验，且质量认证的产品，同时须贴上检测标志，否则不得使用。
《过程控制原理及应用》阶段练习题—3答案 第三章 过程检测技术 3.1 解：（1）取ΔI 为绝对误差， δI 为相对误差， δIr 为示值相对误差，q 为引用误差。相 应各值如下表所示： （2）由于 q max =q 1=2.0 因此该仪表的精度等级为2。 3.2 解：该仪表的最大引用误差为： 国家规定的精度等级中没有0.6级仪表，而该仪表的最大引用误差超过了0.5级仪表的允许误差，故该台仪表的精度等级应为1.0级。 3.3 解 ： 测量所允许的最大误差为 Δt max =500×2.5%=12.5℃ 1.5级仪表测量范围上限只有100 ℃，直接排除之。 2.0级仪表所允许的最大误差为 Δt max,2=（550+50）×2.0%=12℃ 2.5级仪表所允许的最大误差为 Δt max,3=（500+100）×2.5%=15℃ 故只有2.0级满足Δt max,2＜Δt max 的情况。因此，测量500℃左右的温度， 应选2.0级量程是-50~550 ℃的仪表。 3.4 解：因为压力有波动，故仪表上限应大于最大工作压力的3/2，即 MPa N 5.1)2/3(1=?> %6.0500 3%100max max ±=±=??=N x δ
为了满足测量精度的要求，被测压力的最小值不应低于满量程的1/3，即 MPa N 1.237.0=?< 故应选择量程范围为0~1.6MPa 的压力表。 工艺允许的引用误差最大值为： %25.1%1006 .102.0=?=允δ 故应选择精度等级为1.5级的压力计。 3.5 答：弹簧管式压力计主要是由压力感受元件和放大指示机构构成，其中压力感受元件是一根弯曲成约270°圆弧的扁圆形或椭圆形截面的空心金属管；放大指示机构是由拉杆、齿轮以及指针组成。当通入被测压力后，扁圆或椭圆形截面的弹簧管有变圆的趋势，并迫使弹簧管的自由端发生相应的弹性变形，这个变形借助于拉杆，经齿轮传动机构予以放大，最终由固定于小齿轮上的指针将被测值在刻度盘上指示出来。在弹性范围内，弹簧管自由端的位移与被测压力近似成线性关系，因此通过测量自由端的位移可直接测得相应的被测压力的大小。 3.6 答：压力测量仪表的选用主要考虑以下三个方面：仪表类型、仪表量程范围和仪表精度。仪表类型的选择主要考虑被测介质的性质、现场工作环境以及是否有特殊要求（如是否需要信号远传，自动记录或报警）；仪表量程是根据被测压力的大小来确定；仪表精度根据生产上所允许的最大测量误差来确定。 3.7 答：热电偶测温仪表是利用热电效应原理来测温的。由两种不同的导体组成闭合回路时，如果两接触点的温度不同，回路中将产生热电动势，该热电动势与导体材料和两接触点的温度有关。当两种导体材料固定以后，如果一个接触点的温度为已知，另一接触点的温度即可由热电动势算出。因此，测出回路的热电动势，即可得到另一接触点的温度，即待测温度。 热电偶测温是将一端温度，即冷端温度作为恒定值。在实际应用过程中，冷端温度大多是变化的，从而给测量带来误差。为了保证测量的准确性，就需要对冷端温度进行补偿，使热电偶的冷端温度保持恒定。常用的冷端温度补偿的方法有恒温法、示值修正法、补偿电桥法等。 3.8 答：热电阻测温仪表是利用金属导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的性质来测量温度的。
控制阀的分类：快开阀线性阀对数阀抛物线阀 控制器参数的整定方法：经验凑试法临界比例度法衰减振荡法响应曲线法 三种前馈控制系统的结构类型：静态前馈动态前馈前馈—反馈控制系统 比值系统：开环比值控制单闭环比值控制系统双闭环比值控制系统 防止积分饱和的三种方法：限幅法积分切除法积分外反馈法 传热的三种方式：热传导热对流热辐射 传热量调节的途径：调节载热体的流量调节传热的平均温差△T 调节传热面积Fa 将工艺介质分路 比例的缺点：存在余差积分的优点：消除余差 1.何为泵的特性，用曲线和公式表示出来？ 压头H与排量及转速n之间的关系：n上升—H上升—Q上升—H下降 2.何为管路特性，用曲线和公式表示出来？ 指的是管路系统中的流体流量和管路系统总阻力之间的关系 3.离心泵系统达到稳定状态的条件是什么？ H=Hl时，直接节流法，旁路回流法，调速法 4.大型离心式压缩机通常有几种控制系统？ 1）负荷控制系统2）防喘振控制系统3）压缩机组的油路控制系统4）压缩机主轴的轴向推力，轴向位移及振动的指示与联锁保护。 5.什么是喘振，引起喘振的因素？ 当负荷降低到一定程度，气体的排送会出现强烈的震荡，而引发压缩机剧烈震动的现象 原因1）负荷减小到一定程度2）被压缩气体的吸入状态：分子量、温度、压力的变化 6.画图说明离心泵工作点稳定与不稳定的判别方法？ 当交点处管路特性的斜率大于泵特性的斜率时，是稳定工作点 7.离心泵工作中产生不稳定工况的条件是什么？ 1）泵的H-Q特性曲线呈驼峰状 2）管路装置中要有能自由升降的页面或能储存和放出能量的地方 8.压缩机防喘振的基本思想是什么，常用方法有几种？ 压缩机在任何转速下的实际流量大于喘振极限所对应的最小流量 9受控对象：反映操纵变量、扰动与受控变量之间关系的环节\ 控制阀：接受控制器的输出变量u的信号去改变操纵变量的环节 测量变送：为控制器提供测量值的环节将工艺参数转换为统一的标准信号，4~20mA 控制器：包括控制器环节和比较环节将给定值与测量值比较，根据偏差按一定的规律运算输出操纵控制阀，是控制系统的核心。 10什么是积分饱和现象？举例说明如何防止积分饱和。 实际积分作用与理想积分作用是有差别的，实际积分控制作用只在一定区域内起作用，输出达到一定值后不再继续上升或下降，即达到饱和。 11什么是比值控制系统？什么是变比值控制系统？ 控制两个变量的比值，通常是指两个流量的比值通过一个量的变化去改变另一量(操纵量) 定比值只满足了比值一定的关系，并没有考虑成比例的两种物料混合或反应后最终质量是否符合工艺要求。从最终质量看，系统是开环的 11何谓分程控制系统？设置分程控制系统的目的是什么？ 在工业生产过程中，有时会遇到一个控制器去操纵几只阀门，并按输出信号的不同区间操作不同的阀门，这样的控制系统叫做分程控制系统2.1扩大控制阀的可调范围，使得在小流量时更精确的控制。用于满足工艺上操作的特殊要求
建筑工程施工进度控制中的问题与对策探讨[摘要] 工程项目的进度控制是三大控制的重要内容，建筑产品的最终形成是在施工阶段，因此，在施工阶 段进行严格的进度控制就显得格外重要。加强施工进度控制是规范施工行为和保证施工目标实现的关键，如 何组织施工进度计划、如何及时发现实际进度与计划进度的差异并及时有效地进行调整，对项目进度管理人 员来说并不容易。虽然国内外对有关进度的控制问题都有些论述，但对施工阶段进度控制并不系统、全面，而且可操作性不强。为了系统、全面地解决施工阶段进度计划与控制问题，本文着重从适用的、可操作性强 的角度全面而系统地论述了建筑工程施工进度计划到实施、检查、改进的动态控制，提出施工进度计划与控 制的作业程序是一个不断上升的循环过程。并对建筑工程施工项目进度控制的措施进行了有益的探讨。本文 仅限于施工阶段的进度控制，因而具有鲜明的针对性、较强的可操作性和实际应用意义。 [关键词] 施工进度；控制；问题；对策 建筑工程施工项目进度控制是保证施工项目按期完成，合理安排资源供应、节约工程成本的重要措施。施工项目进度控制是指在既定的工期内，编制出最优的施工进度计划，在执行计划的施工过程中，经常检查施工实际进度情况，并将其与计划进度相比较，若出现偏差，分析产生的原因和对工期的影响程度，找出必要的调整措施，修改原计划，不断地如此循环，直至工程竣工验收。施工项目进度控制的总目标是确保施工项目既定目标工期，或者在保证施工质量和不增加施工实际成本的条件下，缩短施工工期。当然，这并不是说缩短工期越多越好。因为，盲目缩短工期，会使工程直接费用增加，进而增加投资，甚至会影响到质量和安全。而且，施工合同条件明确规定：未经业主同意因工期缩短所引起的费用增加，业主将不负担。因此，施工方必须全面考虑，同业主和监理方一起共同实施进度动态控制。本文将对如何搞好建筑工程施工进度控制进行有益的探讨。 1 建筑工程进度控制理论基础 1.1 建筑工程进度控制的相关概念 1.1.1 工期工期包括：建设工期、合同工期、关键工期。建设工期是指建设项目或单项工程从正式开工到全部建成投产或交付使用所经历的时间。建设工期是签订施工合同、组织施工、分阶段分年度安排与检查工程建设进度的依据。合同工期是指从承包商接到开工通知令的日期算起，直到完成合同规定的工程项目、单位工程或分部工程，并通过竣工检验所用的时间。关键工期指在阶段性进度计划实施中，为了实现某些关键性进度目标所用的时间之和，在网络进度计划中，关键工期即为关键线路的长度。关键工期会直接影响合同工期的实现与否。 1.1.2 进度进度通常是指工程项目实施结果的进展情况，在工程项目实施过程中要消耗时间(工期)、劳动力、材料、成本等才能完成项目的任务。当然项目实施结果应该以项目任务的完成情况，如工程的数量来表达。但由于项目对象系统（技术系统）的复杂性，常常很难选定一个恰当的，统一的指标来全面反映工程的进度。有时时间和费用与计划都吻合，但工程实物进度（工作量）未达到目标，则后期就必须投入更多的时间和费用。进度一般分为：计划进度、当前进度、形象进度。计划进度是指工程项目按照招标文件所规定的工程内容、工期及目标等，经计划编制形成的计划进度。计划进度须经监理工程师批准后，才能形成进度计划。当前进度指工程建设按进度计划执行到某一时间状态下的实际进度，也称状态进度。形象进度是采用图表的形式，表达某一时间状态下工程建设的实际进度。
2.工程项目进度管理的基本理论观点 2.1项目管理和项目进度的管理 项目管理（Project Management）指的是在有限资源的限制之下，运用系统观点以及一系列的技术、知识、方法、工具，对项目从投资决策起到结束的全部工程进行计划、组织、指挥、协调、控制和评价，来实现既定目标的活动。工程项目管理即给定各项约束条件，为实现既定的目标，对工程项目从开始的投资、施工、到交付的整个过程进行计划、组织、指挥、协调、控制和评价的活动，以最低的消耗来获得最佳的经济效益、环境效益以及社会效益，从而获得项目成功的过程。 项目管理主要有三个部分，分别是项目进度管理，项目成本管理和项目质量管理。它们三者的关系是相辅相成，相互协调，相互制约，相互促进。但是处在项目管理中心和核心环节地位的还是项目进度管理，它在项目管理活动中起到基础和主导地位。 所谓进度管理，指的是在限定的时间范围内，以合同进度计划为依据，对整个建设的过程进行监督、检查、指导和修正的过程，是在项目实施过程中针对各项目各阶段进度程度以及最后完成的期限进行的管理，目的是保证项目可以在满足其时间限制的条件下实现的总体目标。它是一项系统性的工程，具有阶段性和不均衡性，是一个动态的管理过程【4】。 2.2项目进度计划理论 在工程项目的实行阶段，项目进度计划就是项目进度控制的标准。项目进度计划就是在规定的时间范围内，支出项目中各项工作开展的顺序、开始以及完成时间和相互衔接关系的计划。进度计划是一项系统行工程，一个完整的项目进度计划既要反映关键设计或者施工工序以及前后其他工序之间的逻辑关系，还要覆盖项目组织设计、施工管理；既要反映项目生产要素配置问题，又要力求保证项目实施的连续性和均衡性。项目进度计划可以划分为总体进度计划、分项进度计划、年度进度计划，都是为了控制项目时间和节约时间。 2.2.1 项目进度计划方法【2】 当今社会存在着各种不同的项目进度计划方法，在此，选择了以下三种主要的具有代表性的方法。 ①甘特图：又称横道图，由Henry L. Gantt 在1917年提出的，是以他的名字命名的管理图表，这被认为是管理工作上的一次重大的革命。甘特图主要表明工作计划中各“事件”之间在时间上的相互关系，强调成本和时间在计划和控制中的重要性和作用。由于甘特图简单、直观，较多用于小型项目管理。但是在大型项目中，甘特图也是高层管理层了解全局进度和基层进度时有用的工具。 ②里程碑计划：它是一个目标计划，它表明为了达到特定的里程碑，去完成一系列的活动。里程碑计划通过创建里程碑和检验各里程碑的到达情况，来控制项目工作的进展和保证总目标的实现。里程碑计划一般分为管理级和活动级。里程碑的建立必须连带交付物，而这交付物必须让客户确认。里程碑计划的特点是制定时间较短，所需费用较低。
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