3－6 什么是直接参数和间接参数？这两者有什么关系？选择被控参数应遵守哪些基本原则？
答：
问题一：直接参数是指直接反映生产过程中产品的产量和质量的参数。
间接参数是间接反映产品产量和质量的参数。
问题二：间接参数与直接参数有单值的函数对应关系。
问题三：
１）选择对产品的产量和质量、安全生产、经济运行和环境保护具有决定性作用的、可直接测量的工艺参数为被控参数
２)当不能用直接参数作为被控参数时,应该选择一个与直接参数有单值函数关系的间接参数作为被控参数３)被控参数必须具有足够高的灵敏度
４）被控参数的选取，必须考虑工艺过程的合理性和所使用仪表的性能
3－7选择控制参数时，为什么要从分析过程特性入手?为什么选过程控制通道的放大系数K0要适当大一些,时间常数T0要小一些，而扰动通道K f要尽可能小一些，T f要大？
答:
问题一：在生产过程中往往有几个参数可作为控制参数，选择不同的控制参数,就相当于选择不同的过程特性，而过程的动态、静态特性直接影响着控制系统的稳态性能、动态性能和暂态性能.
问题二：控制通道的静态放大系数K0越大,表示控制作用越灵敏，克服扰动的能力越强，控制效果越显著.时间常数T0的大小反映了控制作用的强弱，反映了控制器的校正作用克服扰动对被控参数影响的快慢。
若控制通道时间常数T0太大,则控制作用太弱，被控参数变化缓慢，控制不能及时，系统过渡过程时间长，控制质量下降，所以希望T0要小一些.
扰动通道K f越大则系统的稳态误差也越大，这表示在相同的阶跃扰动作用下,稳态下被控参数将偏离给定值越大，这样显著地降低控制质量，所以选择K f要尽可能小一些。
时间常数T f的增大，扰动作用于控制回路的过渡时间加长，但是由于过渡过程乘上一个1/T f的数值，使整个过渡过程的幅值减小T f倍，从而使其超调量随着T f的增大而减小，因而T f要大。
3－9在过程控制系统设计中，测量变送中常遇到的有哪些主要问题？怎样克服或尽量减小纯滞后、测量滞后及信号传送迟延问题？
答：
问题一：常遇到两种问题：1、有些检测和变送器有一定的时间常数，将造成所谓的测量滞后和传送滞后问题；2、有些测量变送器的阻尼较小，测量信号中将叠加大量高频噪声信号，将引起控制质量恶化的问题。
问题二：
法一,选择快速的测量元件（大体上选择测量元件的时间常数为控制通道的时间常数的1/10以下为宜）
法二，正确选择安装位置，要将检测仪表安装在被控变量的变化反应灵敏的位置.
法三,正确使用微分单元,可以在检测变送器后面使用一块微分单元，也可以在控制器中使用微分调节规律
3－14一个自动控制系统，在比例控制的基础上分别增加：１适当的积分作用；２适当的微分作用.试问：（１）这两种情况对系统的稳定性，最大动态偏差、余差分别有何影响？
（２）为了得到相同的系统稳定性,应如何调整调节器的比例度delta，并说明理由。
答：
问题一:在比例控制的基础上增加适当的积分作用，降低了系统的稳定性,增大了最大动态偏差，动态性能指标变差，消除了余差。
在比例控制的基础上增加了适当的微分作用，提高了系统的稳定性，降低了最大动态偏差，动态性能指标变好，余差有所减小但是不为零。
问题二：为了得到相同的系统稳定性,在增加了积分作用的情况下，delta的值要增大，以弥补积分作用引起的稳定性下降；在增加微分作用的情况下,delta的值要减小，因为微分作用的引入使得系统的稳定性变好。
３—１５微分作用规律对克服被控对象的纯滞后和容积滞后的效果如何？
答：微分作用的大小和被控变量随着时间变化的变化率成正比。
当被控变量的滞后是由于容积滞后造成的,其被控变量随着时间的变化率是不为零的，此时微分作用的输出也不等于零；当被控变量的滞后是由于纯滞后引起的，则在纯滞后时间内，被控变量随时间的变化速度等于零,此时微分作用的输出也等于零,相当于没有作用。
因此微分作用可以改善被控对象由于容积滞后所带来的影响，而对纯滞后无能为力。
３－２２一个热交换器，用蒸汽将进入其中的冷水加热至一定温度,生产工艺要求热水温度应保持定值（ｔ±１摄氏度），试设计一个单回路控制系统.
答：
1、选择被控变量:热水的温度
2、选择控制参数:（冷水的流量、加热蒸汽的流量）
3、选择调节阀的气开、气关型式
4、选择控制器的控制规律和正反作用
5、选择测量变送器
5、画出系统流程图和结构图
１、过程控制的特点
过程控制系统由被控过程和过程检测控制仪表组成
过程控制属于慢过程是因为被控过程具有大惯性、大滞后等特性
过程控制的最常用的形式是定值控制
２、过程控制系统的组成及其分类
过程控制系统的概念
掌握从特定的控制系统中指出过程、检测与控制仪表（具体见课后习题）
过程控制系统的分类
１、基本概念
什么是被控过程
什么是数学模型
什么是过程通道、控制通道、扰动通道
什么是有自衡能力的被控过程、无自衡能力的被控过程
什么是试验法建模
过程建模的任务:确定模型的结构、确定模型结构中的参数值
基本过程环节建模
１、容器：流量的变化引起容器液位高度的变化
２、阻力器件:阻力器件一端的压力大小变化引起阻力器件另一端流量变化
３、传输带：引起流量纯滞后
４、定量泵：引起非自衡的原因
基本概念:相对误差、精度等级(会计算）
温度检测仪表：测温原理
一些使用注意事项(补偿导线的要求、补偿电桥的原理、热电阻三线制用法的原理）温度变送器：辨别零点调整、零点迁移的特性曲线的区别；温度变送器的主要功能模块
掌握ＤＤＺ三型调节器的电路结构，熟悉各功能模块的硬件设计，做到看图写功能的程度。
1
A +
-
i
U s
U 01
U B
U R
R
R R
R R
R
F
T
011
2
U 0
R V o3
V o2
+
-A 3
V 02R D
C D
R p
∂1I d n
1I d
3
A +
-
B
U F
T
O
U C
i
U
１、执行器由执行机构和调节机构两部分组成.
２、执行机构按照使用能源的不同可分为哪几类?标准的电压、气压信号为？？
３、气动执行器相当于一阶惯性环节；电动执行机构相当于比例环节；气动执行器＋阀门定位器相当于?？环节。
４、掌握执行器的气开气关型式 ５、掌握执行器的流量特性
调节规律和控制系统的性能指标的关系
比例调节：缩小偏差；但调节后有稳态误差。
积分调节：清除稳态误差；但动态品质会恶化，包括调节时间、上升时间加长,超调量加大（最大动态偏差增大）.
微分调节：有利于控制系统的稳定性;增强调节的动态品质，减小最大动态偏差；它本身对偏差大小没有影响；且易受干扰。
PID调节：其中P运算承担主要调节任务，在大偏差时，迅速有力地缩小偏差；D运算是主要在调节起始阶段，改善动态品质； I运算主要是在调节结束阶段消除稳态误差.
1、对过程控制系统的一般要求
2、控制方案的设计：性能指标的选择
被控参数的选择
控制参数的选择
检测变送器的选择
执行器的选择
控制器的选择
下图为某被控过程在阶跃输入下的响应曲线，请根据响应曲线的形状,讨论符合该形状的模型结构，并用作图法叙述求出其中一种模型的参数。
如下两图为某被控对象在P或者I调节规律作用下的扰动输入下系统输出曲线，请判断哪个图所示的为P调节规律，并说明原因.
y
t
y
t
如下两图为某被控对象在I调节规律作用下的扰动输入下系统输出曲线，请判断哪个图所对应的积分时间更大，并说明原因。
如图所示为一加热炉温度控制系统，为保证生产正常进行，工艺要求物料的出口温度恒定
在比较严格的一个值上。
请回答如下问题:
1)指出该系统中的被控变量、操纵变量、被控对象各是什么？
2)该系统可能的扰动有哪些？
3)该系统的控制通道是指什么？
4)试画出该系统的方块图。
5)选择控制器的控制规律。
6)如果被加热物料易分解，试确定控制阀的气开、气关形式和控制器的正反作用。
7)试分析当被加热物料的流量突然减少时,系统的控制过程及各信号的变化情况。