Câu hỏi ôn tập môn điều khiển quá trình

Câu hỏi ôn tập môn ĐKQT 1. Nêu các khái niệm chung về điều khiển quá trình và các loại biến trong điều khiển quá trình. 2. Nêu các thành phần cơ bản của một hệ thống điều khiển quá trình. 3. Nêu phương pháp tác động của bộ điều khiển trong việc điều khiển các quá trình công nghiệp. 4. Nêu phương pháp các phương pháp sử dụng để biểu diễn hệ thống trong điều khiển quá trình. Chỉ rõ cách thức biểu diễn bằng lưu đồ P&ID. 5. Nêu các mô hình được dùng để mô tả các quá trình công nghiệp. 6. Nêu các phương pháp xây dựng mô hình toán học. 7. Nêu các bước để mô hình hóa quá trình và các nguyên tắc chung của mô hình hoá quá trình 8. Nêu cách phân loại các loại mô hình toán học

Trang 1

Câu hỏi ôn tập môn ĐKQT

1 Nêu các khái niệm chung về điều khiển quá trình và các loại biến trong điều khiển quá trình

2 Nêu các thành phần cơ bản của một hệ thống điều khiển quá trình

3 Nêu phương pháp tác động của bộ điều khiển trong việc điều khiển các quá trình công nghiệp

4 Nêu phương pháp các phương pháp sử dụng để biểu diễn hệ thống trong điều khiển quá trình Chỉ rõ cách thức biểu diễn bằng lưu đồ P&ID

5 Nêu các mô hình được dùng để mô tả các quá trình công nghiệp

6 Nêu các phương pháp xây dựng mô hình toán học

7 Nêu các bước để mô hình hóa quá trình và các nguyên tắc chung của mô hình hoá quá trình

8 Nêu cách phân loại các loại mô hình toán học

9 Nêu cách mô tả bằng phương trình vi phân cho mô hình liên tục

10 Nêu cách bằng mô hình không gian trạng thái cho mô hình liên tục

11 Nêu phương trình cân bằng vật chất và phương trình cân bằng năng lượng sử dụng

để thiết lập mô hình toán cho hệ thống

12 Cho biết bậc tự do của mô hình là gì và ý nghĩa của nó trong việc phân tích mô hình

13 Cho biết tại sao phải tuyến tính hóa hệ thống quan điểm làm việc Nêu phương pháp tuyến tính hóa bằng biến đổi Taylor

14 Nêu các loại phương pháp nhận dạng quá trình

15 Nêu phương pháp nhận dạng quá trình dựa trên đáp ứng quá độ là khâu quán tính bậc nhất có trễ

16 Nêu phương pháp nhận dạng quá trình dựa trên đáp ứng quá độ là khâu quán tính bậc hai có trễ

17 Nêu phương pháp nhận dạng quá trình dựa trên đáp ứng quá độ là khâu dao động bậc 2

18 Nêu phương pháp nhận dạng trong vòng điều khiển P/PI

19 Cho biết hoạt động của bộ điều khiển ON/OFF

20 Nêu phương pháp tổng hợp trực tiếp bộ điều khiển

21 Nêu phương pháp tổng hợp bộ điều khiển theo cấu trúc mô hình nội

Trang 2

22 Cho biết cấu trúc của bộ điều khiển nối tầng và các ưu nhược điểm của nó.

23 Nêu các bước tính toán bộ điều khiển trong cấu trúc điều khiển nối tầng

24 Phân tích khả năng loại trừ nhiễu của bộ điều khiển nối tầng

25 Cho biết cấu trúc của bộ điều khiển phản hồi trước (Feedforward) và các ưu nhược điểm của nó

26 Nêu nguyên tắc loại trừ nhiễu của cấu trúc điều khiển phản hồi trước

27 Phân tích tác động lẫn nhau của các quá trình đỉnh và đáy như hình trong hệ thống bồn chưng cất

28 Nêu tác động của các bộ điều khiển phân ly đến chất lượng điều khiển của hệ thống

và cách tính toán bộ điều khiển phân ly trong việc điều khiển quá trình chưng cất

29 Nêu cấu trúc của mô hình dự báo Smith và giải thích cách loại trừ thời gian chết (Dead time) của quá trình

Dạng bài tập

1 Phân biệt các loai biến quá trình (Biến vào/ Biến ra/ Biến trạng thái/ Biến điều khiển/ Biến được điều khiển/ Biến nhiễu) trong hệ thống bình chứa lỏng biểu diễn trên hình 1 Biết hệ thống cần duy trì mức nước trong bình

a) Nêu các giá thiết nếu có để viết các phương trình cân bằng vật chất và cân bằng năng lượng (nếu có) cho quá trình

b) Tìm hàm truyền đạt giữa các đại lượng đầu ra với các tín hiệu điều khiển của

hệ thống

Hình 1: Bình chứa chất lỏng

2 Cho hệ thống như hình 2 có các ký hiệu trên như sau:

Trang 3

ω1, ω2, ω – lưu lượng khối lượng (kg/s) của các dòng vào và dòng ra.

x – Thành phần sản phẩm ra tính theo khối lượng (0 1)

h – mức chất lỏng trong thiết bị (m)

 - khối lượng riêng chất lỏng trong thiết bị (kg/m3)

A – tiết diện của bình chứa (m2, giả thiết là đều từ trên xuống dưới)

Biết rằng yêu cầu của hệ thống là duy trì mức chất lỏng trong bình và nồng độ sản phẩm ra

hệ thống

c) Dựa vào các cấu trúc đã học, hãy xây dựng cấu trúc điều khiển để sản phẩm ra đạt được kết quả tốt nhất (loại trừ được nhiễu)

Hình 2: Điều khiển thiết bị khuấy trộn

3 Xét thiết bị phản ứng liên tục trên hình 3 Giả sử dung dịch vào chứa A nguyên chất, trong bình xẩy ra phản ứng một chiều A  B, tạo ra sản phẩm là tổng hợp của A và B Tốc độ phản ứng riêng được ký hiệu là k (s-1) Nồng độ ở đây có đơn vị là mol/m3 (số mol trên một đơn vị thể tích) và được ký hiệu là c Ta coi tốc độ phản ứng tổng thể tỷ lệ trực tiếp với nồng độ của A trong bình (Phản ứng bậc nhất) Như vậy, số mol của A mất di do phản ứng trên một đơn vị thời gian là - VkcA

Trang 4

hệ thống

c) Dựa vào các cấu trúc đã học, hãy xây dựng cấu trúc điều khiển để sản phẩm ra đạt được kết quả tốt nhất (loại trừ được nhiễu)

Hình1: Thiết bị phản ứng liên tục

4 cho mô hình bình chứa nhiệt như hình 4?

d) Nêu các giá thiết nếu có để viết các phương trình cân bằng vật chất và cân bằng năng lượng (nếu có) cho quá trình

e) Tìm hàm truyền đạt giữa các đại lượng đầu ra với các tín hiệu điều khiển của

hệ thống

f) Dựa vào các cấu trúc đã học, hãy xây dựng cấu trúc điều khiển để sản phẩm ra đạt được kết quả tốt nhất (loại trừ được nhiễu)

Hình 4: Bình chứa nhiệt

Trang 5

5 Hãy đưa ra các giả thiết cho bài toán pha trộn trực lưu biểu diễn trên hình 5 và thành lập phương trình cân bằng vật chất? Phân tích bậc tự do của mô hình

Hình5: Quá trình pha trộn trục lưu

6 Phân biệt các loai biến quá trình (Biến vào/ Biến ra/ Biến trạng thái/ Biến điều khiển/ Biến được điều khiển/ Biến nhiễu) trong hệ thống điều khiển mức bồn chứa biểu diễn trên hình 6:

Hình 6: Điều khiển mức cho bồn chứa

7 Phân biệt các loai biến quá trình (Biến vào/ Biến ra/ Biến trạng thái/ Biến điều khiển/

Biến được điều khiển/ Biến nhiễu) trong hệ thống điều khiển lò phản ứng biểu diễn trên hình 7:

Trang 6

Hình 7: Sơ đồ mô tả công nghệ thiết kế điều khiển lò phản ứng

8 Phân biệt các loai biến quá trình (Biến vào/ Biến ra/ Biến trạng thái/ Biến điều khiển/

Biến được điều khiển/ Biến nhiễu) trong hệ thống điều khiển mức chất lỏng biểu diễn trên hình 8:

Hình 8: Mô hình quá trình điều khiển Feedforward mức chất lỏng

9 Cho hệ thống như hình vẽ, trong đó nhiệm vụ của hệ thống là duy trì mức chất lỏng và nhiệt độ trong bình theo trị đặt của tín hiệu đặt

d) Giả thiết là nhiệt độ của hệ thống không trao đổi với bên ngoài, hệ trang bị thiết bị khuấy trộn lý tưởng nên nhiệt độ tại mọi điểm trong bình là như nhau tại mọi điểm Hãy viết các phương trình cân bằng vật chất và cân bằng năng lượng (nếu có) cho quá trình

e) Tìm hàm truyền đạt giữa các đại lượng đầu ra với các tín hiệu điều khiển của

hệ thống

Trang 7

f) Dựa vào các cấu trúc đã học, hãy xây dựng cấu trúc điều khiển để sản phẩm ra đạt được kết quả tốt nhất và loại trừ được hoàn toàn nhiễu nhiệt độ T0 của dòng đầu vào

Hình 9 Bình chứa quá trình

10 Tổng hợp trực tiếp bộ điều khiển với mô hình qúa trình có dạng FOPDT:

s

e

G p s

8 1

2







11 Cho hàm truyền của đối tượng như sau:

s

e G

s

2







12 Dùng phương pháp mô hình nội IMC để tính hàm truyền bộ điều khiển cho hàm truyền của đối tượng như sau:

) 1 )(

4 1 (

2

s s

G p





13 Dùng phương pháp tổng hợp trực tiếp để tính hàm truyền bộ điều khiển cho sơ đồ cấu trúc của hệ thống như hình 5.19 với

s

12 1





s

20 1

5 ,





Trang 8

14 hãy tính giá trị của các bộ điều khiển của bộ điều khiển phản hồi truyền thống (feedback controller) và bộ điều khiển phân ly (Decoupler) cho sơ đồ cấu trúc của hệ thống như hình 5.31 với

 Hàm truyền quá trình đỉnh GTT (top process) s

s

60 1

1 ,





 Hàm truyền quá trình đáy GBB (top process) s

s

57 1







s

80 1

7 ,



s

65 1





15 hãy tính giá trị của các bộ điều khiển của bộ điều khiển và các thành phần của mô hình dự báo smith cho sơ đồ cấu trúc của hệ thống như hình 5.53 với

s

2 1





Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	296,5 KB