習題與思考題

1.什么是化工自動化？它有什么重要意義？

2.化工自動化主要包括哪些內容？

3.閉環控制系統與開環控制系統有什么不同？

4.自動控制系統主要由哪些環節組成？

5.什么是管道及儀表流程圖？

6.圖1-17為某列管式蒸汽加熱器控制流程圖。試分別說明圖中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意義。

7.什么是自動控制系統的方框圖，它與控制流程圖有什么區別？

8.在自動控制系統中，測量變送裝置、控制器、執行器各起什么作用？

9.試分別說明什么是被控對象、被控變量、給定值、操縱變量？

10.什么是干擾作用？什么是控制作用？試說明兩者的關系。

11.圖1-18所示為一反應器溫度控制系統示意圖。A、B兩種物料進入反應器進行反應，通過改變進入夾套的冷卻水流量來控制反應器內的溫度不變。試畫出該溫度控制系統的方框圖，并指出該系統中的被控對象、被控變量、操縱變量及可能影響被控變量的干擾是什么？

12.什么是負反饋？負反饋在自動控制系統中有什么重要意義？

13.結合題11，說明該溫度控制系統是一個具有負反饋的閉環系統。

14.圖1-18所示的溫度控制系統中，如果由于進料溫度升高使反應器內的溫度超過給定值，試說明此時該控制系統的工作情況，此時系統是如何通過控制作用來克服干擾作用對被控變量影響的？

15.按給定值形式不同，自動控制系統可分哪幾類？

16.什么是控制系統的靜態與動態？為什么說研究控制系統的動態比研究其靜態更為重要？

17.何謂為階躍作用？為什么經常采用階躍作用作為系統的輸入作用形式？

18.什么是自動控制系統的過渡過程？它有哪幾種基本形式？

19.為什么生產上經常要求控制系統的過渡過程具有衰減振蕩形式？

20.自動控制系統衰減振蕩過渡過程的品質指標有哪些？影響這些品質指標的因素是什么？

21.某化學反應器工藝規定操作溫度為（900±10）℃。考慮安全因素，控制過程中溫度偏離給定值最大不得超過80℃。現設計的溫度定值控制系統，在最大階躍干擾作用下的過渡過程曲線如圖1-19所示。試求該系統的過渡過程品質指標：最大偏差、超調量、衰減比和振蕩周期，并回答該控制系統能否滿足題中所給的工藝要求？

22.圖1-20（a）是蒸汽加熱器的溫度控制原理圖。試畫出該系統的方框圖，并指出被控對象、被控變量、操縱變量和可能存在的干擾是什么？現因生產需要，要求出口物料溫度從80℃提高到81℃，當儀表給定值階躍變化后，被控變量的變化曲線如圖1-20（b）所示。試求該系統的過渡過程品質指標：最大偏差、衰減比和余差（提示：該系統為隨動控制系統，新的給定值為81℃）。