单选题
291.比例作用规律中,若PB调为125%,此时比例带的物理意义是()
A
被控量变化全程的62.5%,调节阀开度变化125%
B
被控量变化全程的100%,调节阀6开度变化62.5%
C
被控量变化全程的100%,调节阀开度变化80%
D
被控量变化全程的125%,调节阀开度变化100%
答案解析
正确答案:C
解析:
本题考查比例作用规律中比例带(Proportional Band, PB)的物理意义。
一、核心概念解析:
在自动控制系统中,比例控制是根据偏差大小成比例地改变调节器输出的一种控制方式。比例带(PB)是描述比例控制器特性的一个重要参数。
1. 比例带(PB)的定义:
比例带是指使调节阀开度从全关到全开(即变化100%)所需的被控量的变化范围占其测量范围的百分比。换句话说,它是被控量需要变化多少百分比才能使控制器输出(对应调节阀开度)变化100%。
数学表达式为:
控制器输出变化 = (1 / PB) × 偏差 × 100%
或反过来说:
当被控量变化等于比例带所对应的值时,调节阀开度将变化100%。
2. PB与比例增益Kp的关系:
比例增益 Kp = 100% / PB
即:PB越大,增益越小,控制作用越弱;PB越小,增益越大,控制作用越强。
二、题目分析:
题干:比例作用规律中,若PB调为125%,此时比例带的物理意义是?
PB = 125%,表示:被控量需要变化其全程的125%,才能使调节阀开度变化100%。
但选项中没有直接说“被控量变化125%,阀门变化100%”,需换算理解其反向关系。
我们反过来计算:当被控量变化全程的100%时,调节阀开度变化多少?
由比例关系:
调节阀开度变化 = (被控量变化 / PB)× 100%
即:
开度变化 = (100% / 125%) × 100% = 0.8 × 100% = 80%
因此,当被控量变化全程的100%时,调节阀开度变化80%。
三、选项分析:
A:被控量变化全程的62.5%,调节阀开度变化125%
错误。调节阀开度不可能变化超过100%(通常范围为0~100%),且逻辑颠倒。
B:被控量变化全程的100%,调节阀开度变化62.5%
错误。按计算应为80%,不是62.5%。
C:被控量变化全程的100%,调节阀开度变化80%
正确。符合上述推导结果。
D:被控量变化全程的125%,调节阀开度变化100%
此描述实际上是比例带PB=125%的直接定义,看似正确,但注意题干问的是“此时比例带的物理意义是”,而选项D的说法虽然符合定义,但在实际控制系统中,被控量的变化范围通常是0~100%满量程,不可能变化125%(超出量程)。因此,这种说法在工程上不具实际操作意义,也不如C选项准确反映在正常工作范围内的响应关系。
更重要的是,在教学和工程解释中,比例带的“物理意义”常通过“输入变化100%时输出变化多少”来体现,以便评估控制器灵敏度。因此,C更准确表达了在常规运行范围内控制器的行为。
此外,部分教材明确指出:比例带为x%,意味着被控变量变化x%时,输出变化100%。反之,被控变量变化100%,输出变化100%/x% ×100%。
综上,正确答案为 C。
四、结论:
答案C正确,理由是当比例带PB=125%时,被控量变化其全程的100%,调节阀开度将变化80%,这体现了比例控制的线性对应关系,符合比例带的物理意义在实际应用中的解释。
相关知识点:
比例作用中,PB含义要记清
题目纠错
电气自动化
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