過程控制系統與儀表期末模擬考題

1、過程控制系統與儀表期末模擬考題一、判斷題:1 .過程控制系統中，需要控制的工藝設備（塔、容器、貯糟等）、機器稱為被控對象。（V）2 .擾動量是作用于生產過程對象并引起被控變量變化的隨機因素。（X）答案：擾動量是除操縱變量外作用于生產過程對象并引起被控變量變化的隨機因素。3 .在一個定值控制系統中，被控變量不隨時間變化的平衡狀態(tài)，也即被控變量變化率等于零的狀態(tài)，稱為系統的動態(tài)。（X）答案：在一個定值控制系統中，被控變量不隨時間變化的平衡狀態(tài)，也即被控變量變化率等于零的狀態(tài)，稱為系統的靜態(tài)，靜態(tài)是一種相對靜止狀態(tài)。4 .對一個系統總是希望能夠做到余差小，最大偏差小，調節(jié)時間短，回復快。 （V）5

2、.時間常數越小，被控變量的變化越慢，達到新的穩(wěn)態(tài)值所需的時間也越長。（X）答案：時間常數越大，被控變量的變化越慢，達到新的穩(wěn)態(tài)值所需的時間也越長。6 .時間常數指當對象受到階躍輸入作用后，被控變量達到新穩(wěn)態(tài)值的63.2 %所需要的時間。（V）7 .對干擾通道時間常數越小越好，這樣干擾的影響和緩，控制就容易。（X）答案：時間常數越大越好，這樣干擾的影響和緩，控制就容易(V)8 .放大倍數K取決于穩(wěn)態(tài)下的數值，是反映靜態(tài)特性的參數。9 .對于控制通道來說希望T越大越好，而對擾動通道來說希望T適度小點好。（X）答案：控制通道T越小越好，而對擾動通道來說希望T適度大點好10 .對象特性放大系數K m是

3、動特性，時間常數Tm和滯后時間zm是測量元件和變送器的靜 態(tài)特性。（X）答案：對象特性放大系數Km是靜特性，時間常數Tm和滯后時間zm是測量元件和變 送器 的動特性。11 .對純滯后大的調節(jié)對象，為克服其影響，可引入微分調節(jié)作用來克服。（X）答案：微分作用能起到超前調節(jié)的作用，但不能克服純滯后。答案：對象特性時間常數越長，則過程反應越慢，易引起較長的過渡時間。12 .純滯后時間長，將使系統超調量增加，干擾通道中純滯后對調節(jié)品質沒有影響。（V）13 .測量滯后一般由測量元件特性引起，克服測量滯后的辦法是在調節(jié)規(guī)律中增加積分環(huán)節(jié)。（X）答案：微分作用能起到超前調節(jié)的作用，因此能克服純滯后；積分作用

4、能克服余差。14 .目前國內生產調節(jié)閥主要有有線性、等百分比、快開3種流量特性。（V）15 .積分作用可以消除余差，但要求用在對象時間常數較小，系統負荷變化較小的控制過程中。（V）、填空題：16 .調節(jié)閥的流量特性有（快開）、（等百分比）和（線性），流量特性的選擇主要是與（廣義對象特性）相匹配。17被調介質流過閥門的相對流量（Q/Qmax）與閥門相對行程（I/L ）之間的關系，稱為調節(jié)閥 的（流量）特性;若閥前后的壓差保持不變時，上述關系稱為（理想）特性;實際使用中，閥 前后的壓差總是變化的，此時上述關系為（工作）特性。18 .直通雙座調節(jié)閥的不平衡力較直通單座調節(jié)閥（ ?。?，泄漏量（大）。1

5、9 .控制系統引入積分作用是為了（消除余差），但積分的引入會使系統（產生振蕩現象），引 入微分作用是為了（克服容量滯后）。20 .某調節(jié)系統采用比例積分作用調節(jié)器，先用純比例調整到合適的調節(jié)輸出，在加入積分作 用的過程中，應（減小調節(jié)器的放大倍數）。21 .自動調節(jié)系統常用參數整定方法（經驗法），（衰減曲線法），（臨界比例度法）， （反應曲線法）。22 .執(zhí)行器按其能源型式可分為（氣動），（電動），（液動）三大類。23 .氣動執(zhí)行器由（執(zhí)行機構）和（調節(jié)機構）兩個部分組成。24 .選擇控制方案時，總是力圖使調節(jié)通道的放大倍數（增益）（增大），干擾通道的放大倍數（增益）（減?。?。25 .簡單控制

6、系統由（ 變送器）、（被調對象）、（調節(jié)器）和（執(zhí)行器）四個環(huán)節(jié)組成26.由于微分調節(jié)規(guī)律有超前作用，因此調節(jié)器加入微分作用主要是用（克服容量滯后）。27選擇控制方案時，總是力圖使調節(jié)通道的放大倍數（增益）大王 干擾28.某調節(jié)系統采用比例積分作用調節(jié)器，在加入微分作用的后，最大偏差A減小余差C丕變調 節(jié)時 間ts縮短穩(wěn)定性n提高。29簡單均勻控制系統與液位定值控制系統的區(qū)別是調節(jié)目的不同；調節(jié)器參數整定不同；工藝過程不同。30 .定值控制系統是按（偏差）進行控制的，而前饋控制是按（干擾）進行控制的；前者是（閉）環(huán)控制，后者是（開）環(huán)控制。前饋控制一般應用于擾動（可測）和擾動（顯 著） 與擾動

7、（頻繁）的場合。三、選擇題：31 . （ A ）在閥芯行程比較小時，流量就比較大，隨著行程的增加，流量很快地達到最大。A.快開流量特性B.線性流量特性C.拋物線流量特性D.等百分比流量特性32 .電動調節(jié)器控制信號為（A或B ）,輸出信號為（A ） oA. 4 20mA DCB. 1 5V DCC. 0 5V D. 0.2 V DC33 . AL808調節(jié)器CF系統功能選擇，外部給定，反作用調節(jié)時設（C）。A. CF= 0B. CF= 1C. CF= 8D.CF= 934 .雙容對象特性與單容對象特性相比增加了（ D ）。A.純滯后B.傳送滯后C.測量滯后D,容量滯后35 . PID調節(jié)器變?yōu)?/p>

8、純比例作用，則（C）。A.積分時間置、微分時間置xB.積分時間置0、微分時間置C.積分時間置,微分時間置0D.積分時間置0,微分時間置036 .某控制系統采用比例積分作用調節(jié)器。某人用先比例后加積分的湊試法來整定調節(jié)器的參數。若比例帶的數值已基本合適，再加入積分作用的過程中，則（B ）A.應適 當減 少比例帶B.適當 增加比例帶C.無需改變比例帶D.與比例帶無關37 .控制系統的反饋信號使得原來信號增強的叫作（B ）。A.負反饋B.正反饋C.前饋D .回饋38 .過渡過程品質指標中，余差表示（A ）。A.新穩(wěn)態(tài)值與給定值之差B.測量值與給定值之差C.調節(jié)參數與被調參數之差D.超調量與給定值之差

9、39 . 一般認為，經過（B ）時間后，動態(tài)過程便結束了。A. 2TB. 3TC. 6T D. 10T40.引起被調參數偏離給定值的各種因素稱（B)oA.調節(jié)B.擾動C.反饋D.給定四、簡答題：41、過程控制系統按其基本結構形式可分為幾類？其中閉環(huán)系統中按設定值的不同形式又可分 為幾種？答：過程控制系統按其基本結構形式可分為閉環(huán)自動控制系統和開環(huán)自動控制系統。在閉環(huán)控制系統中，按照設定值的不同形式又可分為：（1）定值控制系統（2）隨動控制系統（3）程序控制系統42、試述熱電阻測溫原理，常用熱電阻的種類有哪些？ Ro各為多少？答：熱電阻溫度計是利用 金屬導體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來進行溫

10、度測量的，只要設法測出電阻值的變化， 就可達到溫度測量的目的。工業(yè)上常用的熱電阻有：伯電阻，銅電阻。目前工業(yè)上使用的伯電阻有兩種：一k種是Ro =10 ；另外一種是Ro=100 o工業(yè)上使用的銅電阻也有兩種：一種是Ro=5O ；另一種是Ro =100 o43、何為控制閥的理想流量特性和工作流量特性？常用的調節(jié)閥理想流量特性有哪些？答：閥前后壓差保持不變時的流量特性稱為理想流量特性；在實際使用過程中，閥前后的壓 差會隨閥的開度的變化而變化，此時的流量特性稱為工作流量特性。常用的調節(jié)閥理想流量特性有：直線流量特性、等百分比（對數）流量特性、快開特性。五計算題44、某化學反應器，工藝規(guī)定操作溫度為2

11、00 ioa考慮安全因素，調節(jié)過程中溫度規(guī)定值 最大不得超過15C?，F設計運行的溫度定值調節(jié)系統，在最大階躍干擾作用下的過渡過 程曲線 如下圖所示，試求：該系統的過渡過程品質指標（最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過渡 時間），并問該調節(jié)系統是否滿足工藝要求。參考答案：最大偏差 A = 230-200 = 30C余差 C= 205-200 = 5C衰減比 n = y1:y3 = 25:5 = 5:1振蕩周期 T = 20- 5=15 （min）設被控變量進入穩(wěn)態(tài)值的土 2%,就認為過渡過程結束，則誤差區(qū)域=205 X （ 2%） =4.1C在新穩(wěn)態(tài)值（205C ）兩側以寬度為土 4.1C畫一區(qū)

12、域（陰影線）。曲線進入時間點 Ts =22min工藝規(guī)定操作溫度為200 10C,考慮安全因素，調節(jié)過程中溫度規(guī)定值最大不得超過15C,而該調節(jié)系統A=30C,不滿足工藝要求。最大偏差 A = 230-200 = 30C余差C= 205-200 = 5C衰減比 n = y1:y3 = 25:5 = 5:145、如圖所示，用差壓變送器檢測液位。已知p仁1200kg/m3, p2= 950kg/m3, h1= 1.0m, h2 = 5.0m,液位變化的范圍為03.0m,如果當地重力加速度g=9.8m/s,求差壓變送器的量程 和遷移量。當液位在03.0m變化時，差壓的變化量為p1gHmax= 120

13、0X 9.8X 3.0= 35280 Pa根據差壓變送器的量程系列,可選差變的量程為40kPa當H = 0時，有巾二p2g( h2- h1)= 950X 9.8X( 5.0- 1.0)= 37240 Pa所以,差壓變送器需要進行負遷移,負遷移量為37.24kPa遷移后該差變的測量范圍為一37.242.76kPa若選用DDZ-川型儀表，則當變送器輸出1= 4mA時，表示H = 0;當1= 20mA時，H=40X 3.0/35.28= 3.4m,即實際可測液位范圍為03.4m。如果要求H=3.0m時差變輸出滿刻度(20mA),則可在負遷移后再進行量程調整,使得當Ap=37.24+ 35.28=- 1.96kPa時,差變的輸出達到20mAo46、有一臺電動差壓變送器，表量程為25000Pa對應的最大流量為50t/h,工藝要求40t/h時報警。問：不帶開方器時，報警值設定在多少？帶開方器時，報警信號設定在多