习题与思考题

1.什么是化工自动化？它有什么重要意义？

2.化工自动化主要包括哪些内容？

3.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同？

4.自动控制系统主要由哪些环节组成？

5.什么是管道及仪表流程图？

6.图1-17为某列管式蒸汽加热器控制流程图。试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。

7.什么是自动控制系统的方框图，它与控制流程图有什么区别？

8.在自动控制系统中，测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用？

9.试分别说明什么是被控对象、被控变量、给定值、操纵变量？

10.什么是干扰作用？什么是控制作用？试说明两者的关系。

11.图1-18所示为一反应器温度控制系统示意图。A、B两种物料进入反应器进行反应，通过改变进入夹套的冷却水流量来控制反应器内的温度不变。试画出该温度控制系统的方框图，并指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量及可能影响被控变量的干扰是什么？

12.什么是负反馈？负反馈在自动控制系统中有什么重要意义？

13.结合题11，说明该温度控制系统是一个具有负反馈的闭环系统。

14.图1-18所示的温度控制系统中，如果由于进料温度升高使反应器内的温度超过给定值，试说明此时该控制系统的工作情况，此时系统是如何通过控制作用来克服干扰作用对被控变量影响的？

15.按给定值形式不同，自动控制系统可分哪几类？

16.什么是控制系统的静态与动态？为什么说研究控制系统的动态比研究其静态更为重要？

17.何谓为阶跃作用？为什么经常采用阶跃作用作为系统的输入作用形式？

18.什么是自动控制系统的过渡过程？它有哪几种基本形式？

19.为什么生产上经常要求控制系统的过渡过程具有衰减振荡形式？

20.自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有哪些？影响这些品质指标的因素是什么？

21.某化学反应器工艺规定操作温度为（900±10）℃。考虑安全因素，控制过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。现设计的温度定值控制系统，在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-19所示。试求该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、超调量、衰减比和振荡周期，并回答该控制系统能否满足题中所给的工艺要求？

22.图1-20（a）是蒸汽加热器的温度控制原理图。试画出该系统的方框图，并指出被控对象、被控变量、操纵变量和可能存在的干扰是什么？现因生产需要，要求出口物料温度从80℃提高到81℃，当仪表给定值阶跃变化后，被控变量的变化曲线如图1-20（b）所示。试求该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、衰减比和余差（提示：该系统为随动控制系统，新的给定值为81℃）。