過(guò)程控制系統(tǒng)期末復(fù)習(xí)題

1、一、填空（每空1分，共20分）1、自動(dòng)控制系統(tǒng)按給定值不同分類，可分為定值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)、程 序控制系統(tǒng)三種類型。2、比例控制規(guī)律的優(yōu)點(diǎn)是 控制及時(shí)、積分控制規(guī)律的優(yōu)點(diǎn)是 消除余差、微分控制規(guī)律的特點(diǎn)是 超前控制。3、自動(dòng)控制系統(tǒng)中LT表示 液位變送器，LRC表示。5、控制器的工作狀態(tài)有氣開(kāi)式 和氣關(guān)式。7、自動(dòng)控制系統(tǒng)是由 控制對(duì)象、測(cè)量變送器、控制器、控制閥 四部分組成。8、氣動(dòng)控制閥開(kāi)關(guān)形式有氣開(kāi)式 和 氣關(guān)式 。1、審級(jí)控制系統(tǒng)中副控制器的正反作用方式由 和決定的。2、控制閥的選擇主要從 結(jié)構(gòu)類型、流量特性、口徑和 作用方式 四個(gè)方面考 慮。3、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)是由 一個(gè)測(cè)量元件、

2、一個(gè)變送器、一個(gè)控制器、一個(gè)控制閥 和一個(gè)被控對(duì)象 組成的閉環(huán)負(fù)反饋 系統(tǒng)。4、比值控制系統(tǒng)的類型有 開(kāi)環(huán)比值、單閉環(huán)比值、雙閉環(huán)比值 和變比值控制 系統(tǒng)。5、DDZ-I1 儀表輸出信號(hào)為 4-20 m A DC或 1-10 VDC6、控制器的工作狀態(tài)有氣開(kāi)式 和氣關(guān)式。7、控制器的作用方式有正作用 和反作用 。二、分析說(shuō)明（共35分）1、舉一個(gè)審級(jí)控制系統(tǒng)的例子，并說(shuō)明使用審級(jí)控制系統(tǒng)的場(chǎng)合？ （10分）燃料油(FT)(進(jìn)料F)T2V ( TV)T2冷物料當(dāng)對(duì)象滯后較大，干擾幅值比較小，而且頻繁，采用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)得不到滿意的 效果時(shí)，易采用審級(jí)控制系統(tǒng)，2、舉一個(gè)前饋-反饋控制系統(tǒng)的例子，并

3、說(shuō)明前饋使用的場(chǎng)合？ （10分）2題圖左劃?rùn)M線是1 .是，系統(tǒng)中存在頻繁且幅值大的干擾可測(cè)但是不可控，對(duì)被控變量影響較大，采用反饋控 制難以克服，但工藝上被控變量的要求又比較嚴(yán)格，可以考慮引入前饋回路來(lái)改善系統(tǒng)的品質(zhì)2 .當(dāng)采用串級(jí)控制系統(tǒng)仍不能把主要干擾包含在副回路中時(shí)，采用前饋一一反饋控制系統(tǒng)， 可獲得更好的控制效果。3 .當(dāng)對(duì)象的控制通道滯后大時(shí)，反饋控制不及時(shí)，控制質(zhì)量差，可采用前饋一一反饋控制統(tǒng)，以提高控制的質(zhì)量。3、下圖為取暖鍋爐液位的控制方案， 分析控制閥的開(kāi)關(guān)形式（說(shuō)明依據(jù)），判斷控制器的正 反作用（寫明判斷過(guò)程）。說(shuō)明什么是被控變量、 操縱變量、干擾？分析控制過(guò)程？ （15分

4、）蒸汽3、下圖為離心泵的控制方案，分析控制閥的開(kāi)關(guān)形式（說(shuō)明依據(jù)），判斷控制器的正反作用（寫明判斷過(guò)程）。說(shuō)明什么是被控變量、操縱變量、干擾？分析控制過(guò)程？ （15分）B氣關(guān)閥閥7開(kāi)度A ,氣關(guān)閥50%100%三、選擇題（每題1分，共15分）1 1、單純的前饋控制是一種能對(duì)（C）進(jìn)行補(bǔ)償?shù)目刂葡到y(tǒng)。a測(cè)量與設(shè)定值之間的偏差b.被控變量的變化c干擾量的變化2、離心泵的流量控制閥安裝在泵的（ A ）。a.出口b.入口3、容積泵的流量控制閥安裝在泵的（ B ）。a.出口b.入口4、定值控制系統(tǒng)是按（ C ）進(jìn)行控制的。a.給定值與測(cè)量彳1的偏差b.干擾量的大小c.出口或入口c.出口或入口c.被控變量

5、的大小5、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)中，控制器的正反作用由（ C ）決定。a.控制閥的開(kāi)關(guān)形式b.被控對(duì)象的特性c.控制閥的開(kāi)關(guān)形式和被控對(duì)象的特性6、均勻控制系統(tǒng)中，控制器的控制規(guī)律通常采用（ A ）。a.P、PIb.P、PDc.P、PI、PID7、鍋爐液位的雙沖量控制系統(tǒng)是（ C ）。a.串級(jí)控制系統(tǒng)b.均勻控制系統(tǒng)c. 一開(kāi)環(huán)加一閉環(huán)8、選擇性控制系統(tǒng)中，取代控制器的控制規(guī)律通常采用（ A ）。a.P、PDb.P、PIc.P、Pk PID9、分程控制系統(tǒng)中，控制器的控制規(guī)律通常采用（ B ）。a.P、PDb.P、PI、PIDc. .P、PI10、控制器為DDZ一出，使用氣動(dòng)控制閥實(shí)現(xiàn)分程控制，必須配置

6、（A ）a .氣動(dòng)閥門定位器b.電氣閥門定位器c.電氣轉(zhuǎn)換11、由于微分規(guī)律有超前作用，因此控制器加入微分作用主要用來(lái)（C ）a.克服控制對(duì)象的慣性滯后，容量滯后和純滯后b.克服對(duì)象的純滯后c.克服控制對(duì)象的慣性滯后，容量滯后12、控制系統(tǒng)中控制器的正、反作用的確定是依據(jù)（ B ）a.實(shí)現(xiàn)閉環(huán)回路的正反饋b.實(shí)現(xiàn)閉環(huán)回路的負(fù)反饋c.系統(tǒng)放大倍數(shù)恰到好處13、串級(jí)控制系統(tǒng)由串級(jí)切換到主控時(shí)，在副控制器為（ B ）時(shí)，主控制器的作用方式不變。a.正作用b.反作用c.正作用或反作用14、比例控制作用輸出與（ A ）大小成比例。a.偏差b.被控變量c.偏差存在的時(shí)間15、分程控制系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是（ C ）

7、系統(tǒng)。a.開(kāi)環(huán)b.開(kāi)環(huán)+閉環(huán)c.簡(jiǎn)單控制2 .什么是現(xiàn)場(chǎng)總線？在現(xiàn)場(chǎng)總線上可以連接哪些智能設(shè)備？是一種在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備于控制裝置之間實(shí)現(xiàn)雙向、互聯(lián)、串行和多節(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信技術(shù)。5-前饋-反饋特點(diǎn)發(fā)揮了前饋控制系統(tǒng)及時(shí)的優(yōu)點(diǎn)。 保持了反饋控制能克服多個(gè)干擾影 響和具有對(duì)控制效果進(jìn)行校驗(yàn)的長(zhǎng)處。 反饋回路的存在，降低了對(duì)前饋控制模型的精度要 求，為工程上實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單的模型創(chuàng)造了條件。四、簡(jiǎn)答（共30分）1、前饋的特點(diǎn)？ （ 6分）（1）前饋控制是按照干擾作用的大小和方向進(jìn)行控制的，控制及時(shí)。（2）前饋控制屬于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，這是前饋控制的不足之處。（3）前饋控制器是專用控制器。（4） 一種前

8、饋?zhàn)饔弥荒芸朔环N干擾。2、比例積分控制規(guī)律適用場(chǎng)合？ （6分）比例積分使用于控制通道滯后及時(shí)間常數(shù)均較小、干擾幅度較小、負(fù)荷變化不大、控制 質(zhì)量要求不高、允許有余差的場(chǎng)合。3、均勻控制系統(tǒng)的特點(diǎn)？ （6分）把比例度和積分時(shí)間都整定得比較大，控制作用弱，從而達(dá)到均勻控制的目的4、比例控制為什么存在余差？ （6分）（1）由于比例控制規(guī)律其偏差的大小與閥門的開(kāi)度是一一對(duì)應(yīng)的，有一個(gè)閥門開(kāi)度就有一個(gè)對(duì)應(yīng)的偏差值。（2）也可以用比例積分控制規(guī)律特性說(shuō)明，P=Kc e,要克服干擾對(duì)控制變量的影響，控制器的輸出必須改變，才能使控制閥動(dòng)作即e=/05、集散控制系統(tǒng)基本由哪些部分組成？現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)，過(guò)程控制級(jí)，

9、過(guò)程管理級(jí)，經(jīng)營(yíng)管理級(jí)6、積分控制為什么消除余差？ （6分）積分控制的特點(diǎn)是：只要偏差存在，控制器輸出就會(huì)變化，控制機(jī)構(gòu)就要?jiǎng)幼?，系統(tǒng)不 可能穩(wěn)定。只有當(dāng)偏差消除時(shí)（即e=）,輸出信號(hào)才不再繼續(xù)變化，控制機(jī)構(gòu)才能停止動(dòng)作，系統(tǒng)才可能穩(wěn)定下來(lái)。1-簡(jiǎn)述選擇性控制系統(tǒng)與安全儀表系統(tǒng)的異同？答：選擇性控制系統(tǒng)：當(dāng)生產(chǎn)短期內(nèi)處于不正常狀況時(shí)，用取代控制器代替正常控制器。不使設(shè)備停車又起到對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)的目的能維持生產(chǎn)的繼續(xù)，避免停車（軟保護(hù)） 安全儀表系統(tǒng)：是被動(dòng)的靜態(tài)的，當(dāng)危險(xiǎn)情況出現(xiàn)時(shí)，它必須能夠由靜到動(dòng)。正常地完成停 車動(dòng)作。2-控制器參數(shù)的工程整定方法有哪些？ 答：衰減曲線法，臨界比例度法

10、，經(jīng)驗(yàn)法3-純滯后測(cè)量滯后，傳送滯后是怎樣產(chǎn)生的及其克服方法？答： 測(cè)量變送環(huán)節(jié)中純滯后產(chǎn)生的原因是檢測(cè)點(diǎn)與檢測(cè)變送儀表之間有一定的傳輸距離L,由于速度V的制約，使被控變量變化的信號(hào)傳遞到檢測(cè)點(diǎn)需要花一定的時(shí)間，因而產(chǎn)生 了純滯后。測(cè)量元件特別是測(cè)溫元件，由于存在熱阻和熱容，本身具有一定的時(shí)間常數(shù)，帶來(lái)了測(cè)量滯后。信號(hào)傳送滯后包括測(cè)量信號(hào)傳送滯后和控制信號(hào)傳送滯后。常用的信號(hào)有電動(dòng)和氣動(dòng)兩種，電動(dòng)信號(hào)的傳送滯后很小， 可忽略：如果用于傳送氣動(dòng)信號(hào)的管線較短， 而且過(guò)程變化不快， 傳送滯后可忽略。如果氣動(dòng)信號(hào)傳送信號(hào)傳送管線很長(zhǎng)，過(guò)程變化又很快，則信號(hào)的傳送滯后不能忽略。克服純滯后 合理選擇檢測(cè)點(diǎn)位置。選擇純滯后較小的測(cè)量變送儀表。采用史密斯預(yù)估補(bǔ)償器。克服測(cè)量滯后選擇慣性小的測(cè)量元件。合理選擇測(cè)量元件的安裝位置