Экзаменационная программа по АСУ
.pdfВопросы к экзамену по дисциплине «Системы управления технологическими процессами»
для студентов 5 курса вечернего отделения, 2013 г.
1.Понятие о передаточной функции систем автоматического регулирования. Нахождение передаточных функций элементов АСР по уравнениям динамики. Передаточные функции типовых динамических звеньев.
2.Типовые динамические звенья. Усилительное звено: уравнение динамики, передаточная функция, переходная характеристика. Пример.
3.Типовые динамические звенья. Интегрирующее звено: уравнение динамики, передаточная функция, переходная характеристика. Пример.
4.Типовые динамические звенья. Апериодическое звено: уравнение динамики, передаточная функция, переходная характеристика. Пример.
5.Типовые динамические звенья. Колебательное звено: уравнение динамики, передаточная функция, переходная характеристика. Пример.
6.Типовые динамические звенья. Идеальное дифференцирующее звено: уравнение динамики, передаточная функция. Динамическая характеристика идеального дифференцирующего звена при изменении входной величины с постоянной скоростью.
7.Типовые динамические звенья. Звено запаздывания: уравнение динамики, передаточная функция, переходная характеристика. Пример.
8.Соединения звеньев в структурные схемы. Последовательное и параллельное соединение звеньев; соединение звеньев с обратной связью. Передаточная функция системы при последовательном, параллельном соединении звеньев и соединении с обратной связью.
9.Устойчивость управляемых динамических систем. Определение. Уравнение свободного движения системы. Определение устойчивости систем управления по расположению корней характеристического уравнения на комплексной плоскости.
10.Критерий устойчивости Гурвица. Необходимые условия устойчивости. Составление матрицы коэффициентов характеристического уравнения .по Гурвицу. Условия устойчивости АСР по Гурвицу для систем 3-го порядка.
11.Многоконтурные АСР. Структурная схема соотношения двух расходов. Пример.
12.Многоконтурные АСР. Комбинированные АСР. Условия применения системы. Структурная схема комбинированной АСР. Пример.
13.Многоконтурные АСР. Каскадные АСР. Структурная схема каскадной АСР. Пример.
14.АСУ ТП. Назначение АСУ ТП. Информационная, управляющая, вспомогательная подсистемы АСУ ТП, их функции и назначение.
15.АСУ ТП. Основные режимы работы: супервизорный и непосредственного цифрового управления. Их особенности.
16.Автоматизация двухкорпусной выпарной установки. Цель автоматизации процесса. Схема информационных каналов. Схема регулирования технологических параметров с использованием многоконтурных схем.
17.Автоматизация процесса сушки в аппарате с кипящим слоем. Цель автоматизации процесса. Схема информационных каналов. Схема регулирования технологических параметров с использованием многоконтурных схем.
18.Автоматизация процесса сушки твердого материала в прямоточной барабанной сушилке. Цель автоматизации процесса. Схема информационных каналов. Схема регулирования технологических параметров с использованием многоконтурных схем.
19.Автоматизация процесса сушки твердого материала в противоточной барабанной сушилке. Цель автоматизации процесса. Схема информационных каналов. Схема регулирования технологических параметров с использованием многоконтурных схем.
20.Автоматизация процесса экстракции для случая, когда целевым продуктом является рафинат. Схема информационных каналов. Схема регулирования технологических параметров с использованием многоконтурных схем.
21.Автоматизация процесса экстракции для случая, когда целевым продуктом является экстракт. Схема информационных каналов. Схема регулирования технологических параметров с использованием многоконтурных схем.
22.Автоматизация процесса абсорбции для случая, когда целевым продуктом является обедненный газ. Схема информационных каналов. Схема регулирования технологических параметров с использованием многоконтурных схем.
23.Автоматизация процесса абсорбции для случая, когда целевым продуктом является насыщенный абсорбент. Схема информационных каналов. Схема регулирования технологических параметров с использованием многоконтурных схем.
24.Автоматизация процесса ректификации для случая, когда целевым продуктом является дистиллят. Схема информационных каналов. Схема регулирования технологических параметров с использованием многоконтурных схем.
25.Автоматизация процесса ректификации для случая, когда целевым продуктом является кубовая жидкость. Схема информационных каналов. Схема регулирования технологических параметров с использованием многоконтурных схем.
Типовые задачи на экзамене
Задача 1. Элементы системы регулирования уровня жидкости в аппарате описываются следующими уравнениями:
' |
d 2AL |
dAL^ |
= A F jjp - A F p ; APj = к ^ ц А Ь ; |
T Q |
~ + |
dt |
|
|
d t |
|
Щ= кипЩ + У\ЩЛ;
Ио
AFp = ки у АР2
Числовые значения коэффициентов: А =4 м2; То=0,6 ч; кип=5 кПа/м; кр=2; Ти=0,2 ч;
киу=2,5 (м3/ч)/кПа.
Оценить устойчивость системы, используя алгебраический критерий Гурвица.
Задача 2. |
Уравнения динамики элементов системы регулирования давления газа в |
|
газгольдере с электрическим регулятором имеют вид: |
||
Т0 d& P /a |
+ ДР = k H AFn p - k0 AFP ;A J = ки п А Р , |
|
|
A J + Fп |
d A J |
A U = k p |
;AiFp = k p p yA U . |
|
|
|
d t |
Составить уравнение динамики АСР, предварительно сформировав в контуре регулирования отрицательную обратную связь. Определить параметры качества регулирования при ступенчатом изменении AFnp = 5 кг/ч и следующих числовых значениях коэффициентов:
Т0 =0,1 ч; кн = к 0 = 0,04МПа/(кг/ч);^я/7= Ю мА/МПа; кР=2,5; Тп = 0,05 ч; кип =20(кг/ч)/мА. Обеспечить ли система заданное качество регулирования, если предельно допустимое
значение статической ошибки АСР равно APCT= ± 0,2 МПа?