過(guò)程控制及儀表自動(dòng)化教材試卷

1、試卷一一、填空題（每空1分，共22分）1所謂自動(dòng)控制，就是在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用控制裝置，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程、工藝參數(shù)、目標(biāo)要求等進(jìn)行 ，使之按照預(yù)定的方案達(dá)到要求的指標(biāo)。2按輸入量變化的規(guī)律分類(lèi)，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以分為 系統(tǒng)、 系統(tǒng)、 系統(tǒng)。3自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能通常是指系統(tǒng)的 、 和動(dòng)態(tài)性能。4. 在經(jīng)典控制理論中，主要有 ， 和根軌跡法等幾種分析方法。5. 對(duì)數(shù)幅頻特性L()或它的漸近線(xiàn)大多與lg成 關(guān)系。因此，若以L()為縱軸，lg為橫軸，則其圖線(xiàn)將為 。6. 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差將主要取決于系統(tǒng)中的 和 環(huán)節(jié)。7. 根據(jù)校正裝置在系統(tǒng)中所處地位的不同，一般分為 校正、 校正和 。8. 熱電阻C

2、u50中的“Cu”是指 ，“50”是指 。9. 電容式壓力變送器由測(cè)量部件、 和 三部分組成。10. 執(zhí)行器按其能源形式分為 、 、 三大類(lèi)。二、選擇題（每空2 分，共28分）1、如果系統(tǒng)中加入一個(gè)微分負(fù)反饋，將使系統(tǒng)的超調(diào)量s ( )。A. 增加 B. 減小 C. 不變 D. 不定2、設(shè)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的頻率特性G(j)=，當(dāng)=1rad/s時(shí)，其頻率特性幅值M(1)=( )。A. 1 B. C. D. 3、控制系統(tǒng)時(shí)域分析中，最常用的典型輸入信號(hào)是( )。A. 階躍函數(shù) B. 脈沖函數(shù)C. 斜坡函數(shù) D. 正弦函數(shù)4、對(duì)于典型二階系統(tǒng)，阻尼比愈小，則( )。A. 最大超調(diào)量越小 B. 振蕩次數(shù)越小C

3、. 相對(duì)穩(wěn)定性越差 D. 峰值時(shí)間tp越大5、當(dāng)延遲時(shí)間t0很小時(shí)，通常將延遲環(huán)節(jié)簡(jiǎn)化為一個(gè)( )環(huán)節(jié)。A.小慣性 B.積分C.大慣性 D.PI6、開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)K0，T10，T20的單位負(fù)反饋系統(tǒng)是( )。A.穩(wěn)定系統(tǒng) B.不穩(wěn)定系統(tǒng)C.穩(wěn)定性隨T1，T2，K而變 D.穩(wěn)定性與T1，T2，K無(wú)關(guān)7、為了保證系統(tǒng)有足夠的穩(wěn)定裕量，在設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，要使穿越頻率c附近(左、右各幾個(gè)頻程)L()的斜率為( )A. 0dB/decB. -20dB/decC. 20dB/dec D. -40dB/dec8、與開(kāi)環(huán)控制相比較閉環(huán)控制的特征是（）A.系統(tǒng)有執(zhí)行元件 B.系統(tǒng)有控制器C.系統(tǒng)有放大元件D.

4、系統(tǒng)有反饋環(huán)節(jié)9積分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移()=( )。A. 90 B. -90 C. 0 D. -18010系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為此系統(tǒng)為（）型系統(tǒng)。A.一 B.二 C.三 D.零11積分環(huán)節(jié)加單位負(fù)反饋后，是( )環(huán)節(jié)。A.積分 B.慣性 C.比例 D.微分12系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，除了比例增益外，主要取決于系統(tǒng)中的( )。A. 積分環(huán)節(jié)多少 B. 慣性環(huán)節(jié)C. 比例微分環(huán)節(jié) D. 振蕩環(huán)節(jié)13開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=，且T1T20，則以下正確的有( )。A. 不論K為何值，閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)定的系統(tǒng)B. 增大T1，將使系統(tǒng)穩(wěn)定性改善C. 改變K，影響系統(tǒng)的相位裕量D. 系統(tǒng)為型系統(tǒng)14根據(jù)對(duì)象特性來(lái)選擇控制

5、規(guī)律時(shí)，對(duì)于控制通道滯后小，負(fù)荷變化不大，工藝參數(shù)不允許有余差的系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)選用()控制。A.比例 B.比例積分 C.比例微分 D.比例積分微分三、求取下圖所示電路的傳遞函數(shù)。（為輸入信號(hào)，為輸出信號(hào)）（5分）四、化簡(jiǎn)下圖所示的系統(tǒng)框圖。（8分）五、某最小相位系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如圖所示，求系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)。（8分）六、下圖所示為某單位負(fù)反饋系統(tǒng)校正前、后的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性（漸進(jìn)線(xiàn)）（此為最小相位系統(tǒng)）。（10分）（1）寫(xiě)出校正前、后的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)、；（2）求出串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)，并設(shè)計(jì)此調(diào)節(jié)器的線(xiàn)路（不用設(shè)置參數(shù)）。（3）判斷出校正前、后系統(tǒng)的相位裕量的變化趨勢(shì)；（4）分析校正對(duì)系統(tǒng)動(dòng)

6、、穩(wěn)態(tài)性能（、）的影響。七、下圖為一液位控制系統(tǒng)示意圖。試畫(huà)出該液位控制系統(tǒng)的方框圖，并指出被控對(duì)象、被控變量、操縱變量及可能影響被控變量的擾動(dòng)各是什么？（9分）八、某換熱器的溫度控制系統(tǒng)在單位階躍干擾作用下的過(guò)渡過(guò)程曲線(xiàn)如下圖所示。試分別求出最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過(guò)渡時(shí)間（給定值為200）。（10分）試卷二一、填空題（每空1分，共20分）1設(shè)有反饋環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)，稱(chēng)為 系統(tǒng)；不設(shè)反饋環(huán)節(jié)的，則稱(chēng)為 系統(tǒng)。2. 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)通常用 、 和 來(lái)衡量。3. 在延遲時(shí)間很小的情況下，延遲環(huán)節(jié)可用 環(huán)節(jié)來(lái)代替。4. 系統(tǒng)在前向通路中含有 環(huán)節(jié)將使系統(tǒng)的穩(wěn)定性嚴(yán)重變差；而 環(huán)節(jié)則可改善

7、系統(tǒng)的穩(wěn)定性。5. 系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的 段，表征著系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能；而 段，則表征著系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。6. 變送器信號(hào)傳送和供電的方式有三種，即 、 、 。7. 如果熱電偶兩接觸點(diǎn)溫度相同，則回路總的熱電動(dòng)勢(shì)為 。8. 用來(lái)測(cè)量瞬時(shí)流量的儀表稱(chēng)為 ，測(cè)量累積流量的儀表稱(chēng)為 。9. 串級(jí)控制系統(tǒng)的參數(shù)整定方法有兩種： 和 。10.比值控制系統(tǒng)主要有單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)和 。11.DCS是指 。二、選擇題（每空2分，共30分）1、微分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移()=( )。A. 90 B. -90 C. 0 D. -1802、運(yùn)算放大器具有( )的優(yōu)點(diǎn)。A. 輸入阻抗高，輸出阻抗高

8、B. 輸入阻抗高，輸出阻抗低C. 輸入阻抗低，輸出阻抗高 D. 輸入阻抗低，輸出阻抗低3、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，除了比例增益外，主要取決于系統(tǒng)中的( )。A. 積分環(huán)節(jié)多少 B. 慣性環(huán)節(jié)C. 比例微分環(huán)節(jié) D. 振蕩環(huán)節(jié)4、增大開(kāi)環(huán)增益K，將使二階系統(tǒng)穩(wěn)定性( )。A.改善 B. 變差 C.不變 D.具體問(wèn)題具體分析5、阻尼比01時(shí)的振蕩環(huán)節(jié)對(duì)單位階躍的響應(yīng)為( )A. 按指數(shù)規(guī)律上升 B. 等幅振蕩C. 減幅振蕩 D. 單調(diào)上升曲線(xiàn)6、PD控制規(guī)律指的是( )。A. 比例、微分 B. 比例、積分 C. 積分、微分 D. 比例、積分、微分7、對(duì)數(shù)頻率特性曲線(xiàn)橫坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度代表( )A. 兩倍頻程

9、 B. 一倍頻程 C. 十倍頻程 D. 半倍頻程8如果系統(tǒng)不穩(wěn)定，則系統(tǒng)( )A.不能工作B.可以工作，但穩(wěn)定誤差很大C.可以工作，但過(guò)渡時(shí)間很長(zhǎng)D.可以正常工作9對(duì)數(shù)幅頻特性中，低頻漸近線(xiàn)不為零分貝的環(huán)節(jié)有()A. 慣性 B. 比例微分 C. 振蕩 D. 積分10用漸近線(xiàn)表示慣性環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線(xiàn)時(shí),在其交接頻率處所產(chǎn)生的誤差為_(kāi)分貝( )。A.0 B.-3 C. -6 D.11某環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線(xiàn)如圖示，這是( )L(w)20db/decw0A. 比例環(huán)節(jié) B. 積分環(huán)節(jié) C. 純微分環(huán)節(jié) D. 慣性環(huán)節(jié)12系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，除了比例增益外，主要取決于系統(tǒng)中的( )。 A.積分環(huán)節(jié)多少

10、 B.慣性環(huán)節(jié) C.比例微分環(huán)節(jié) D.振蕩環(huán)節(jié) 13對(duì)于典型二階系統(tǒng)，阻尼比愈小，則 ( ) 。 A.最大超調(diào)量越小 B.振蕩次數(shù)越小C.相對(duì)穩(wěn)定性越差 D.峰值時(shí)間 tp 越大14當(dāng)對(duì)象受到階躍輸入作用后，被控變量如果保持初始速度變化，達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間稱(chēng)為()。A.時(shí)間常數(shù) B.滯后時(shí)間 C.振蕩周期 D.過(guò)渡時(shí)間15.反應(yīng)器、壓縮機(jī)、鍋爐都可以作為自動(dòng)控制系統(tǒng)中的()。A.被控變量 B.被控對(duì)象 C.控制系統(tǒng) D.操縱介質(zhì)三、求取下圖所示電路的傳遞函數(shù)。（為輸入信號(hào)，為輸出信號(hào)）（5分）四、化簡(jiǎn)下圖所示的系統(tǒng)框圖。（7分）五、如下圖所示的系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)，求（1）穿越頻率；（2）系統(tǒng)的相位穩(wěn)定裕量，并判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。（；）（10分）六、下圖所示為加熱爐溫度控制系統(tǒng)。根據(jù)工藝要求，出現(xiàn)故障時(shí)爐子應(yīng)當(dāng)熄火。試說(shuō)明調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)