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简答题
4.下图所示为一蒸汽加热器温度控制系统，请指出:(1)指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量各是什么?(2)该系统可能的干扰有哪些?(3)该系统的控制通道是指什么?(4)画出该系统的方块图;(5)如果被加热物料过热易分解时，试确定控制阀的气开、气关形式和控制器的正、反作用。(6)试分析当冷物料的流量突然增加时，系统的控制过程及各信号的变化情况?
4.下图所示为一蒸汽加热器温度控制系统，请指出:(1)指出该系统中的被控对象、被控变量、操纵变量各是什么?(2)该系统可能的干扰有哪些?(3)该系统的控制通道是指什么?(4)画出该系统的方块图;(5)如果被加热物料过热易分解时，试确定控制阀的气开、气关形式和控制器的正、反作用。(6)试分析当冷物料的流量突然增加时，系统的控制过程及各信号的变化情况?
答案解析
正确答案：答：(1)该系统的被控对象是蒸汽加热器;被控变量是被加热物料的出口温度;操纵变量是加----热蒸汽的流量。(2)该系统可能的干扰有加热蒸汽压力后，冷物料的流量和温度，加热器内的传热状总况(例如结垢大状况)，环境温度变化等。(3)该系统的控制通道是指，由加热蒸汽流量变化到热物料的温度变化的通道。(4)方块图如下:
(5)由于被加热物料过热易分解，为避免过热，当控制阀气源中断时，应使阀处于关闭状态，即应选用气开阀。由于加热蒸汽流量增加时，被加热物料出口温度是增加的，故该系统中的对象是属于“+”作用方向的，阀是气开型的，也属于“+”作用方向，为便系统具有负反馈作用，控制器应选用“—”作用的，即反作用方向的。(6)当冷物料流量突然增大时，会使手料出口温度下降，这时由于温度控制器TC的反作用的，故当测量值Z下降时，控制器的输出信号U上升，即控制阀膜头上的压力上升，由于是气开型的，故阀的开度增加，通过阀的蒸汽流量也相应增加，使物料出口温度上升，起到因物料流量增加而使温度下降的相反作用，故为负反馈作用，所以该系统由于控制作用的结果，能自动克服干扰对被控变量的影响，使被控变量保持在恒定的数值上。
(5)由于被加热物料过热易分解，为避免过热，当控制阀气源中断时，应使阀处于关闭状态，即应选用气开阀。由于加热蒸汽流量增加时，被加热物料出口温度是增加的，故该系统中的对象是属于“+”作用方向的，阀是气开型的，也属于“+”作用方向，为便系统具有负反馈作用，控制器应选用“—”作用的，即反作用方向的。(6)当冷物料流量突然增大时，会使手料出口温度下降，这时由于温度控制器TC的反作用的，故当测量值Z下降时，控制器的输出信号U上升，即控制阀膜头上的压力上升，由于是气开型的，故阀的开度增加，通过阀的蒸汽流量也相应增加，使物料出口温度上升，起到因物料流量增加而使温度下降的相反作用，故为负反馈作用，所以该系统由于控制作用的结果，能自动克服干扰对被控变量的影响，使被控变量保持在恒定的数值上。相关知识点：
蒸汽加热控温，各量及干扰明
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