⑤该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t升高，测量大于给定，控制器输入偏差增大，其输出控制信号增加，气开阀开大，回流量加大，塔顶温度下降，回复给定。
第七章 复杂控制系统
一、基本要求
1．掌握串级控制系统的结构、工作过程、特点及应用场合；掌握串级控制系统中副变量的确定及主、副控制器正、反作用的选择；了解串级控制系统中主、副控制器参数的工程整定方法。
2．熟悉设置均匀控制系统的目的及控制方案。
3．了解比值控制系统的各种类型；熟悉单闭环比值控制方案的结构及特点。
4．熟悉前馈控制系统的结构、特点及应用场合。
5．理解连续型选择性控制系统的结构特点及控制方案；了解开关型选择性控制系统；了解积分饱和现象的产生及防止方法。
6．理解分程控制系统的结构及应用场合。 二、常用概念
1.串级系统中的常用的名词：主变量；副变量；主对象；副对象；主控制器；副控制器；主回路；副回路
2. 软保护:通过一个特定设定的自动选择性控制系统，当生产短时间内处于不正常情况时，即不使设备停车又起到对生产进行自动保护的目的 .
3. 硬保护: 当生产达到安全极限时，有声光报警，然后由操作工将控制器切换到手动处理，或通过连锁保护实现自动停车.
4.积分饱和:如果执行机构已经到极限位置，仍然不能消除偏差时，由于积分作用，尽管差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作，这就叫积分饱和。 三、问答题
1. 试述串级控制系统的特点及其使用条件。 答：
串级控制系统的主要特点为：
(1)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，主回路是个定值控制系统，而副回路是个随动控制系统；
(2)系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量；
(3)由于副回路的引入，改善了对象的特性，使控制过程加快，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，从而有效的克服滞后，提高了控制质量；
(4)系统对负荷改变时有一定的自适应能力，可用于负荷和操作条件有较大变化的场合。
串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。
2. 串级控制系统中主、副变量应如何选择？
答：
主变量的选择原则是：
（1）主变量应能代表一定的工艺操作指标或是反映工艺操作状
态重要变量；
（2）主变量应是工艺生产过程中经常受到一些干扰影响而变化，
因而需要频繁加以控制的变量；
（3）主变量应尽可能选择工艺生产过程的直接控制指标，当无法
获得直接控制指标信号，或其测量或传送滞后很大时，可选择与直接控制指标有单值对应关系的间接控制指标；
（4）主变量应是能测量的，并具有较大灵敏度的变量；
（5）选择主变量时，必须考虑工艺合理性和国内仪表产品现状。 （6）
主变量应是独立可控的。
副变量的选择原则是：
（1）主、副变量间应有一定的内在联系，副变量的变化应在很大
程度上能影响主变量的变化；
（2）通过对副变量的选择，使所构成的副回路能包含系统的主要
干扰；
（3）
在可能的情况下，应使副回路包含更多的主要干扰，但副
变量又不能离主变量太近；
（4）
副变量的选择应考虑到主、副对象时间常数的匹配，以防
“共振”的发生 。
3. 简述均匀控制的目的及控制方案。
答：
均匀控制系统的目的是为了解决前后工序的供求矛盾，使两个
变量之间能够互相兼顾和协调操作。 ①简单均匀控制②串级均匀控制。
4. 简述比值控制的目的及控制方案。
答：
比值控制的目的是为了实现几种物料按一定比例混合，使生产能安全、正常的进行。
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。
5. 选择性控制系统按处理方法不同可以分为哪几类？
答：
（1）开关型选择性控制系统：一般有
A、B两个可供选择的变量，
变量A假定是工艺操作的主要技术指标，直接关系到产品的质量或生产效率；工艺上对变量B只有一个限值要求，只要不超出限值，生产就安全，一旦超出，就有发生事故的危险。
（2）连续型选择性控制系统：取代作用发生后，控制阀不是立即
全开或全关，而是在阀门原来的开度基础上继续进行连续控制，即控制作用是连续的。
（3）混合型选择性控制系统：既包含开关型选择的内容，又包含
连续性选择的内容。
6. 试述分程控制的目的及其适用范围。
答：
化工仪表及自动化总复习题目及答案
