過(guò)程控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)題

1、過(guò)程控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)題一.選擇題(每題 2 分，共 10題，共 20分)1.過(guò)程控制系統(tǒng)由幾大部分組成，它們是：( C )A.傳感器、變送器、執(zhí)行器B.控制器、檢測(cè)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)閥門(mén)C. 控制器、檢測(cè)裝置、執(zhí)行器、被控對(duì)象D. 控制器、檢測(cè)裝置、執(zhí)行器2 . 在簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)中，接受偏差信號(hào)的環(huán)節(jié)是( B )。A . 變送器B. 控制器 ,C. 控制閥 D. 被控對(duì)象3 .串級(jí)控制系統(tǒng)主、副對(duì)象的時(shí)間常數(shù)之比，T01/T02 =()為好，主、副回路恰能發(fā)揮其優(yōu)越性，確保系統(tǒng)高質(zhì)量的運(yùn)行。A. 3 10 B. 28C.1 4D.1 24 . 過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)指標(biāo)中，余差表示()。A.新穩(wěn)態(tài)值與給定值

2、之差B.測(cè)量值與給定值之差C.調(diào)節(jié)參數(shù)與被調(diào)參數(shù)之差D.超調(diào)量與給定值之差5 .PID 調(diào)節(jié)器變?yōu)榧儽壤饔?，則 () 。A.積分時(shí)間置8、微分時(shí)間置ooB.積分時(shí)間置0、微分時(shí)間置8C.積分時(shí)間置8,微分時(shí)間置 0 D.積分時(shí)間置0,微分時(shí)間置06 .()在閥芯行程比較小時(shí)，流量就比較大，隨著行程的增加，流量很快地達(dá)到最大。A. 快開(kāi)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7 .閉環(huán)控制系統(tǒng)是根據(jù)()信號(hào)進(jìn)行控制的。A.被控量B.偏差C.擾動(dòng)D.給定值8 .衡量控制準(zhǔn)確性的質(zhì)量指標(biāo)是() 。A.衰減比B.過(guò)渡過(guò)程時(shí)間C.最大偏差D.余差9 .對(duì)象特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)取常用

3、的方法是()。A.階躍響應(yīng)曲線法B.頻率特性法C.比例積分法D.最小二乘法10 .用于迅速啟閉的切斷閥或兩位式調(diào)節(jié)閥應(yīng)選擇()的調(diào)節(jié)閥。A.快開(kāi)特性B.等百分比特性C.線性D.拋物線特性11 .調(diào)節(jié)具有腐蝕性流體，可選用()閥。A.單座閥B.雙座閥C.蝶閥D.隔膜閥12 .調(diào)節(jié)閥接受調(diào)節(jié)器發(fā)出的控制信號(hào)，把() 控制在所要求的范圍內(nèi)，從而達(dá)到生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。A.操縱變量B.被控變量C.擾動(dòng)量D.偏差13 .串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)主調(diào)節(jié)輸出信號(hào)送給()。A 調(diào)節(jié)閥B 副調(diào)節(jié)器C. 變送器D. 主對(duì)象14 .在階躍擾動(dòng)作用下，過(guò)程控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程出現(xiàn)的形式如下，()是一種穩(wěn)定控制系統(tǒng)A.發(fā)散振蕩過(guò)程

4、B.等幅振蕩過(guò)程C.衰減振蕩過(guò)程D.非振蕩發(fā)散過(guò)程15 . 串級(jí)控制系統(tǒng)參數(shù)整定步驟應(yīng)為 () 。A.先主環(huán)，后副環(huán)B.先副環(huán)后主環(huán)C.只整定副環(huán)D.沒(méi)有先后順序16 . 引起被調(diào)參數(shù)偏離給定值的各種因素稱(chēng)()。A.調(diào)節(jié)B.擾動(dòng)C.反饋D.給定17 .依據(jù)所測(cè)物理量的不同, 控制系統(tǒng)可分為 （） 。A.壓力控制系統(tǒng)、物位控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等B.指示型、記錄型、訊號(hào)型、遠(yuǎn)傳指示型、累積型等 C.離散型和連續(xù)型 D. 以上都不對(duì)18 .在簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)中，擾動(dòng)主要針對(duì)（）環(huán)節(jié)。A.測(cè)量變送B.控制器C.控制閥D.被控對(duì)象19 .經(jīng)驗(yàn)湊試法的關(guān)鍵是“看曲線，調(diào)參數(shù)”。在整定中，觀察

5、到曲線最大偏差大且趨于非 周期過(guò)程時(shí)，需把比例度（）。A.增大 B.減少C.減到最小D.置020 .選擇被控變量的首要原則是（）。A.直接質(zhì)量指標(biāo) B.間接質(zhì)量指標(biāo)C.靈敏度高的變量D.容易測(cè)量的變量。21 . 某單回路反饋控制系統(tǒng)，控制器采用 PID 器，欲減小系統(tǒng)的余差，可以采取如下措施 （）A.增大比例系數(shù) B.增大積分常數(shù)C.A、B均可D.減小比例系數(shù)。22 .對(duì)于一階對(duì)象特性，通?？梢杂茫?A）來(lái)表示。A.放大彳音數(shù) K、時(shí)間常數(shù)T B.放大彳音數(shù)K、滯后時(shí)間t C.時(shí)間常數(shù) T滯后 時(shí)間t D.放大彳音數(shù) K、時(shí)間常數(shù) T滯后時(shí)間T 23.開(kāi)關(guān)量的輸出一般不用于控制（ B ）。A.

6、報(bào)警器B.調(diào)節(jié)閥C.指示燈D.繼電器24 .流量、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律，通常選用（A ） 。A. PIB. PDC. PID25 .要消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律，通常選用（A ） 。A. PIB. PDC. P D. 以上都不對(duì)26 .溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律，通常選用（C ） 。A. PIB. PDC. PID D. 以上都不對(duì)27 . 某控制系統(tǒng)采用比例積分作用調(diào)節(jié)器。某人用先比例后加積分的湊試法來(lái)整定調(diào)節(jié)器的 參數(shù)。若比例帶的數(shù)值已基本合適，在加入積分作用的過(guò)程中，則（ B ） 。 A. 應(yīng)適當(dāng)減小比例帶B. 應(yīng)適當(dāng)增加比例帶C. 無(wú)需改變比例帶28調(diào)節(jié)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器正、反作用

7、的確定是根據(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D 生產(chǎn)的安全性。29. 串級(jí)控制系統(tǒng)參數(shù)整定步驟應(yīng)為（ B ） 。 A. 先主環(huán)，后副環(huán)B. 先副環(huán)后主環(huán)C. 只整定副環(huán)D. 沒(méi)有先后順序30.19. 不是描述對(duì)象特性的參數(shù)有（ A ）。 A. tB. T C. K D. t31. 16. 控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)使得原來(lái)信號(hào)增強(qiáng)的叫作（ B ） 。 A.負(fù)反饋 B.正反饋 C.前饋 D.回饋 32. 經(jīng)驗(yàn)湊試法的關(guān)鍵是“看曲線，調(diào)參數(shù)” 。在整定中，觀察到曲線振蕩很頻繁，需把 比例度 （ A ）以減少振蕩 A. 增大B. 減少C. 減到最小D. 置

8、 033. 經(jīng)驗(yàn)湊試法的關(guān)鍵是“看曲線，調(diào)參數(shù)” 。當(dāng)曲線最大偏差大且趨于非周期過(guò)程時(shí)， 需把比例度（ B ） 。編輯版 wordA.增大B.減少C.減到最小D.置034 .典型衰減振蕩過(guò)程曲線最佳衰減比為（C ）。A.4: 1 B. 10: 1 C. 4: 1 10: 1 D. 2: 1 10: 135 .雙容對(duì)象特性與單容對(duì)象特性相比增加了（ D ）。A.純滯后B.傳送滯后C.測(cè)量滯后D.容量滯后二、判斷題（每題 1分，共10題，共10分）1對(duì)于500c以下的中、低溫，熱電偶輸出的熱電勢(shì)很小，容易受到干擾而測(cè)不準(zhǔn)。一般使用熱電阻溫度計(jì)來(lái)進(jìn)行中低溫度的測(cè)量。（）對(duì)36 熱電阻的三線制接法：電

9、阻測(cè)溫信號(hào)通過(guò)電橋轉(zhuǎn)換成電壓時(shí)，熱電阻的接線如用兩線接法，接線電阻隨溫度變化會(huì)給電橋輸出帶來(lái)較大誤差，必須用三線接法。（）對(duì)37 為了合理、經(jīng)濟(jì)使用儀表，儀表的量程不能選得太大，但為了保證測(cè)量精度，一般被測(cè)壓力的最小值不低于儀表滿量程的1/3為宜。（）對(duì)38 控制儀表又稱(chēng)控制器或調(diào)節(jié)器。（）對(duì)5對(duì)于慣性較大的對(duì)象，常常希望能加快控制速度，此時(shí)可增加微分作用。（）對(duì)39 微分作用能超前控制（）對(duì)40 目前最常用的安全柵是齊納式安全柵安全柵和變壓器隔離式安全柵。（）對(duì)41 響應(yīng)曲線法屬于閉環(huán)環(huán)整定方法。（）錯(cuò)42 當(dāng)對(duì)象的滯后較大，干擾比較劇烈、頻繁時(shí)，采用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)往往控制質(zhì)量較差，滿足不了工

10、藝上的要求，這時(shí)，可考慮采用串級(jí)控制系統(tǒng)。 （）對(duì)10、在燃燒比值控制系統(tǒng)中，燃料是從動(dòng)量，空氣是主動(dòng)量。（錯(cuò)）11 .調(diào)節(jié)系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，當(dāng)調(diào)節(jié)器的測(cè)量值與設(shè)定值相等（即無(wú)偏差）時(shí)，就可進(jìn)行手、自動(dòng) 切換操作。（錯(cuò)）12 .串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以用于非線性對(duì)象，且負(fù)荷變化又較大的場(chǎng)合，用于改善對(duì)象特性。a）13 .對(duì)一個(gè)系統(tǒng)總是希望能夠做到余差小，最大偏差小，調(diào)節(jié)時(shí)間短，恢復(fù)快。（X）14 .擾動(dòng)量是作用于生產(chǎn)過(guò)程對(duì)象并引起被控變量變化的隨機(jī)因素。（錯(cuò)）15 .過(guò)程控制系統(tǒng)中，需要控制的工藝設(shè)備（塔、容器、貯糟等卜機(jī)器稱(chēng)為被控對(duì)象。（，）16 .擾動(dòng)量是作用于生產(chǎn)過(guò)程對(duì)象并引起被控變量變化的隨機(jī)因素。

11、（X）答案：擾動(dòng)量是除操縱變量外作用于生產(chǎn)過(guò)程對(duì)象并引起被控變量變化的隨機(jī)因素。17 .由調(diào)節(jié)器輸出至被調(diào)參數(shù)間的所有環(huán)節(jié)稱(chēng)為干擾通道。（X）答案：由調(diào)節(jié)器輸出至被調(diào)參數(shù)間的所有環(huán)節(jié)稱(chēng)為調(diào)節(jié)通道。18 .過(guò)程控制系統(tǒng)的偏差是指設(shè)定值與測(cè)量值之差。（，）19 .由控制閥操縱，能使被控變量恢復(fù)到設(shè)定值的物料量或能量即為操縱變量。（，）20 .按控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)是否反饋到系統(tǒng)的輸入端可分為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。（，）21 .在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，按照設(shè)定值的情況不同，可分為定值控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)、程 序控制系統(tǒng)。 （X） 答案：在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，按照設(shè)定值的情況不同，可分為定值控制 系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系

12、統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)。22 .在一個(gè)定值控制系統(tǒng)中，被控變量不隨時(shí)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(chēng)為系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)。（X）答案：在一個(gè)定值控制系統(tǒng)中，被控變量不隨時(shí)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(chēng)為系統(tǒng)的靜態(tài)，靜態(tài)是一種相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。23 .對(duì)一個(gè)系統(tǒng)總是希望能夠做到余差小，最大偏差小，調(diào)節(jié)時(shí)間短，回復(fù)快。（，）24 .時(shí)間常數(shù)越小，被控變量的變化越慢，達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間也越長(zhǎng)。（X）答案：時(shí)間常數(shù)越大，被控變量的變化越慢，達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間也越長(zhǎng)。25 . 時(shí)間常數(shù)指當(dāng)對(duì)象受到階躍輸入作用后，被控變量達(dá)到新穩(wěn)態(tài)值的 63.2 %所需要的時(shí)間。（，

13、）26 .對(duì)干擾通道時(shí)間常數(shù)越小越好，這樣干擾的影響和緩，控制就容易。（X）答案：時(shí)間常數(shù)越大越好，這樣干擾的影響和緩，控制就容易。27 .放大彳音數(shù)K取決于穩(wěn)態(tài)下的數(shù)值，是反映靜態(tài)特性的參數(shù)。（，）28 .對(duì)象特性放大系數(shù) Km是動(dòng)特性，時(shí)間常數(shù)Tm和滯后時(shí)間cm是測(cè)量元件和變送器的靜態(tài)特性。（X）答案：對(duì)象特性放大系數(shù) Km是靜特性，時(shí)間常數(shù)Tm和滯后時(shí)間cm是測(cè)量元件和變送器的動(dòng)特性。29 .當(dāng)調(diào)節(jié)過(guò)程不穩(wěn)定時(shí)，可增大積分時(shí)間或加大比例度，使其穩(wěn)定。（，）30 .比例調(diào)節(jié)過(guò)程的余差與調(diào)節(jié)器的比例度成正比，比例度越大則余差越大。（，）31 .臨界比例度法是在純比例運(yùn)行下通過(guò)試驗(yàn)，得到臨界比

14、例度8 K和臨界周期 Tk,然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的關(guān)系，求出調(diào)節(jié)器各參數(shù)值。（，）32 .采用PID調(diào)節(jié)器的條件是對(duì)象純滯后較大。（X）答案：采用 PID 調(diào)節(jié)器的條件是對(duì)象純滯后不能太大，否則應(yīng)考慮采用其他控制方法。33 .當(dāng)生產(chǎn)不允許被調(diào)參數(shù)波動(dòng)時(shí)，選用衰減振蕩形式過(guò)渡過(guò)程為宜。（X）答案：當(dāng)生產(chǎn)不允許被調(diào)參數(shù)波動(dòng)時(shí)，選用非周期衰減過(guò)程為宜。34 .時(shí)間常數(shù)越小，對(duì)象受干擾后達(dá)到穩(wěn)定值所需時(shí)間越短。（，）35 .化工過(guò)程中，通常溫度控制對(duì)象時(shí)間常數(shù)和滯后時(shí)間都較短。（X）答案：化工過(guò)程中，通常溫度控制對(duì)象時(shí)間常數(shù)和滯后時(shí)間都較大。應(yīng)合理選擇檢測(cè)點(diǎn)。36 . 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)干擾通道放大倍數(shù)越大

15、，則超調(diào)量越大；調(diào)節(jié)通道放大倍數(shù)越大，則超調(diào)量越小。（，）37 .對(duì)象特性時(shí)間常數(shù)越長(zhǎng)，則過(guò)程反應(yīng)越快，易引起較長(zhǎng)的過(guò)渡時(shí)間。（X）答案：對(duì)象特性時(shí)間常數(shù)越長(zhǎng)，則過(guò)程反應(yīng)越慢，易引起較長(zhǎng)的過(guò)渡時(shí)間。38 .純滯后時(shí)間長(zhǎng)，將使系統(tǒng)超調(diào)量增加，干擾通道中純滯后對(duì)調(diào)節(jié)品質(zhì)沒(méi)有影響。（，）39 .目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)調(diào)節(jié)閥主要有有線性、等百分比、快開(kāi)3種流量特性。（，）40 . 積分作用可以消除余差，但要求用在對(duì)象時(shí)間常數(shù)較小，系統(tǒng)負(fù)荷變化較小的控制過(guò)程中。（，）41 .串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以用于改善純滯后時(shí)間較長(zhǎng)的對(duì)象，有超前作用。（，）42 .串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以用于非線性對(duì)象，且負(fù)荷變化又較大的場(chǎng)合，用于改善對(duì)象

16、特性。（，）43 .串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)要求對(duì)主參數(shù)和副參數(shù)均應(yīng)保證實(shí)現(xiàn)無(wú)差控制。（X ）答案： 串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般對(duì)主參數(shù)有控制精度要求， 副回路則以“先調(diào)”、 “快調(diào)”、 “粗調(diào)”的形式起到克服干擾作用， 提高串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的克服干擾能力， 所以副參數(shù)不能保證無(wú) 差控制。44 .凡是有兩個(gè)以上的調(diào)節(jié)器相互連接，該調(diào)節(jié)系統(tǒng)就是串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。（X） 答案：許多控制系統(tǒng)都是由兩個(gè)以上的調(diào)節(jié)器相互連接， 只有結(jié)構(gòu)上有兩個(gè)閉合回路； 主副調(diào)節(jié)器串聯(lián)， 主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定； 副調(diào)節(jié)器的輸出操縱調(diào)節(jié)閥動(dòng)作， 實(shí)現(xiàn)主調(diào)節(jié)器的定 值控制的控制系統(tǒng)才是串級(jí)控制。45 .比值系統(tǒng)中，兩個(gè)需配比的流量中選擇主受

17、控變量是任意的。（X） 答案：兩個(gè)需配比的流量中，一般以生產(chǎn)中的主要物料量為主變量。46 .串級(jí)控制系統(tǒng)中主調(diào)節(jié)器以“先調(diào)”、“快調(diào)”、“粗調(diào)”克服干擾。（X）答案：串級(jí)控制系統(tǒng)中主調(diào)節(jié)器以“慢調(diào)”、 “細(xì)調(diào)”作用， 使主參數(shù)穩(wěn)定在設(shè)定比上， 副調(diào)節(jié)器則 以“先調(diào)”、“快調(diào)”、“粗調(diào)”克服干擾。47串級(jí)控制系統(tǒng)起主導(dǎo)作用的參數(shù)是主參數(shù)，穩(wěn)定主導(dǎo)參數(shù)的輔助參數(shù)叫副參數(shù)。（，）48. 串級(jí)控制系統(tǒng)兩步整定法是主、副回路分別整定，第一步先整定副回路，第二步再整定主回路。（，）49. 單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)對(duì)主物料來(lái)說(shuō)是開(kāi)環(huán)的，而對(duì)從物料來(lái)說(shuō)是一個(gè)隨動(dòng)控制系統(tǒng)。（，）50. 串級(jí)控制系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入主回路的擾動(dòng)

18、具有較強(qiáng)的克服能力。（X ）答案：串級(jí)控制系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入副回路的擾動(dòng)具有較強(qiáng)的克服能力。三.簡(jiǎn)答題（每題5 分，共 5題，共 25分）1、 過(guò)程控制系統(tǒng)按其基本結(jié)構(gòu)形式可分為幾類(lèi)?其中閉環(huán)系統(tǒng)中按設(shè)定值的不同形式又可分為幾種 ?答：過(guò)程控制系統(tǒng)按其基本結(jié)構(gòu)形式可分為閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)和開(kāi)環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，按照設(shè)定值的不同形式又可分為： （1）定值控制系統(tǒng)（2）隨動(dòng)控制系統(tǒng)（3）程序控制系統(tǒng)2、試述熱電阻測(cè)溫原理，常用熱電阻的種類(lèi)有哪些？R0 各為多少？答： 熱電阻溫度計(jì)是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的，只要設(shè)法測(cè)出電阻值的變化，就可達(dá)到溫度測(cè)量的目的。工業(yè)

19、上常用的熱電阻有：鉑電阻，銅電阻。目前工業(yè)上使用的鉑電阻有兩種：一種是R0 =10；另外一種是R0 =100。工業(yè)上使用的銅電阻也有兩種：一種是R0=50；另一種是R0 =100。3、試述過(guò)程控制系統(tǒng)中常用的控制規(guī)律及其特點(diǎn)。答：控制系統(tǒng)中常用的控制規(guī)律有比例（P）、比例積分（PI）、比例積分微分（PID）控制規(guī)律。比例控制規(guī)律是控制器的輸出信號(hào)與它的輸入信號(hào)（給定值與測(cè)量值的偏差）成比例。它的特點(diǎn)是控制及時(shí)，克服干擾能力強(qiáng)，但在系統(tǒng)負(fù)荷變化后，控制結(jié)果有余差。比例積分控制規(guī)律是控制器的輸出信號(hào)不僅與輸入信號(hào)成比例， 而且與輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間的積分成比例。它的特點(diǎn)是能夠消除余差，但是積分控制作用比

20、較緩慢、控制不及時(shí)。比例積分微分控制規(guī)律是在比例積分的基礎(chǔ)上再加上微分作用， 微分作用是控制器的輸出與輸入的變化速度成比例，它對(duì)克服對(duì)象的容量滯后有顯著的效果。4、何為控制閥的理想流量特性和工作流量特性？常用的調(diào)節(jié)閥理想流量特性有哪些？答：閥前后壓差保持不變時(shí)的流量特性稱(chēng)為理想流量特性；在實(shí)際使用過(guò)程中，閥前后的壓差會(huì)隨閥的開(kāi)度的變化而變化，此時(shí)的流量特性稱(chēng)為工作流量特性。常用的調(diào)節(jié)閥理想流量特性有：直線流量特性、等百分比（對(duì)數(shù)）流量特性、快開(kāi)特性。5、控制器參數(shù)整定的任務(wù)是什么?工程上常用的控制器參數(shù)整定有哪幾種方法?答：控制器參數(shù)整定的任務(wù)是：根據(jù)已定的控制方案，來(lái)確定控制器的最佳參數(shù)值（

21、包括比例度 積分時(shí)間T1 微分時(shí)間 TD ），以便使系統(tǒng)能獲得好的控制質(zhì)量?？刂破鲄?shù)的工程整定法主要有臨界比例度法、衰減曲線法和經(jīng)驗(yàn)湊試法等。6、什么是調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律？基本控制規(guī)律有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？答：調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)隨著它的輸入偏差信號(hào)變化的規(guī)律叫控制規(guī)律。基本控制規(guī)律有：雙位控制：輸出不是最大，就是最小，只有兩個(gè)位置。比例控制：控制作用及時(shí)，有余差。編輯版 word積分控制：具有消除余差的作用。微分控制：具有超前調(diào)節(jié)的作用。7 .串級(jí)系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？對(duì)進(jìn)入副回路的干擾有很強(qiáng)的克服能力；改善了被控過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的工作頻率；對(duì)進(jìn)入主回路的干擾控制效果也有改善;對(duì)負(fù)荷或操作

22、條件的變化有一定自適應(yīng)能力。8 .過(guò)程控制系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？過(guò)程控制的特點(diǎn)：控制對(duì)象一一被控過(guò)程復(fù)雜、控制要求多樣控制方案豐富多彩控制過(guò)程大多數(shù)屬于慢過(guò)程與參數(shù)控制定值控制是過(guò)程控制的主要形式過(guò)程控制系統(tǒng)由規(guī)范化的、系列化的檢測(cè)與控制儀表或自動(dòng)化裝置組成9 .自動(dòng)調(diào)節(jié)閥按照工作所用能源形式可分為哪幾種，各有什么特點(diǎn)？電動(dòng)調(diào)節(jié)閥：電源配備方便，信號(hào)傳輸快、損失小，可遠(yuǎn)距離傳輸；但推力較小。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠，維護(hù)方便，防火防爆；但氣源配備不方便。液動(dòng)調(diào)節(jié)閥：用液壓傳遞動(dòng)力，推力最大；但安裝、維護(hù)麻煩，使用不多。10 .氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥主要由哪兩部分組成？各起什么作用？答：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控

23、制機(jī)構(gòu)（閥）兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是推動(dòng)裝置，它是將信號(hào)壓力的大小轉(zhuǎn)換為閥桿位移的裝置。控制機(jī)構(gòu)是閥門(mén)，它將閥桿的位移轉(zhuǎn)換為流通面積的大小。11 .什么叫氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)式與氣關(guān)式？起選擇的原則是什么？答：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥在氣壓信號(hào)中斷后閥門(mén)會(huì)復(fù)位。無(wú)壓力信號(hào)時(shí)閥全開(kāi)，隨著信號(hào)增大，閥門(mén)逐漸關(guān)小的稱(chēng)為氣關(guān)式。反之，無(wú)壓力信號(hào)時(shí)閥全閉，隨著信號(hào)增大，閥門(mén)逐漸開(kāi)大稱(chēng)的為氣開(kāi)式閥門(mén)氣開(kāi)氣關(guān)式的選擇原則：當(dāng)控制信號(hào)中斷時(shí)，閥門(mén)的復(fù)位位置能使工藝設(shè)備處于安全狀態(tài)12 .簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？答：簡(jiǎn)單過(guò)程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成：指由一個(gè)測(cè)量變送器、一個(gè)控制器、一個(gè)執(zhí)行器（控制閥）和一個(gè)對(duì)象（四個(gè)基本環(huán)節(jié)）所構(gòu)

24、成的單閉環(huán)控制系統(tǒng)。13 .試分析比例、積分、微分控制規(guī)律各自的特點(diǎn)，積分和微分為什么不單獨(dú)使用？1）比例控制及時(shí)、反應(yīng)靈敏，偏差越大，控制力越強(qiáng)；但結(jié)果存在余差。2）積分控制可以達(dá)到無(wú)余差；但動(dòng)作緩慢，控制不及時(shí)，不單獨(dú)使用。3）微分控制能起到超前調(diào)節(jié)作用；但輸入偏差不變時(shí)，控制作用消失，不單獨(dú)使用14 .簡(jiǎn)單歸納控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。1）控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)；2）工程設(shè)計(jì)；3）工程安裝和儀表調(diào)校；4）調(diào)節(jié)器參數(shù)整定。14.什么是衰減曲線法？有何特點(diǎn)？解答：衰減曲線法是在純比例運(yùn)行下通過(guò)使系統(tǒng)產(chǎn)生衰減振蕩，得到衰減比例度8 SF口衰減周期 TS （或上升時(shí)間 T升），然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的關(guān)系

25、求出控制器各參數(shù)值。這種方法比較簡(jiǎn)便，整定質(zhì)量高，整定過(guò)程安全可靠，應(yīng)用廣泛，但對(duì)于干擾頻繁，記錄曲線不規(guī)則的系統(tǒng)難于應(yīng)用。四、計(jì)算題（30分，共3小題）1 .某換熱器的溫度控制系統(tǒng)，給定值為200 C。在階躍干擾作用下的過(guò)渡過(guò)程曲線如圖所示。試求最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間（土。2%）解：最大偏差：A = 230-200 = 30C ；余差： C= 205-200 = 5c ；衰減比：n = y1: y3 = （230-205 : （210-205 = 25:5 = 5:1振蕩周期：T=20-5=15min過(guò)渡時(shí)間：t=22min2 .某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定的操作溫度為（90

26、0 土 10） C,考慮安全因素，要求控制過(guò)程中溫度偏離設(shè)定值不得超過(guò) 80C?，F(xiàn)設(shè)計(jì)的定值溫度控制系統(tǒng)，在最大階躍干擾作用下的過(guò)渡過(guò)程曲線如下圖，試求最大動(dòng)態(tài)偏差、衰減比、振蕩周期，過(guò)渡過(guò)程時(shí)間（土2%）該系統(tǒng)能否滿足工藝要求？解：最大動(dòng)態(tài)偏差:A 950 900 50 c-yi95090842，。無(wú)支減比：n- -4.2y391890810振蕩周期：T 45 5 40min余差：C 908 900 8 C過(guò)渡過(guò)程時(shí)間：47min因?yàn)樽畲髣?dòng)態(tài)偏差 50c小于要求的80 C,所以該系統(tǒng)能滿足工藝要求。3.某發(fā)酵過(guò)程工藝規(guī)定的操作溫度為(40 ±2) C,考慮發(fā)酵效果，要求控制過(guò)程中溫

27、度偏離給求最大偏差、衰減比、余差、過(guò)渡時(shí)間(土)2嘛蕩周期，該系統(tǒng)能否滿足工藝要求?定值最大不得超過(guò) 6C?，F(xiàn)設(shè)計(jì)的定值溫度控制系統(tǒng)，在階躍擾動(dòng)作用下的過(guò)渡過(guò)程曲線如下圖，試解：最大動(dòng)態(tài)偏差：A 45 40 5 c余差：C 41 40 1 Cy145 414衰減比：n " 4:1y342 411過(guò)渡過(guò)程時(shí)間：23min振蕩周期：T 18 5 13min因?yàn)樽畲髣?dòng)態(tài)偏差 5c小于要求的6C,所以系統(tǒng)能滿足工藝要求。4.某一標(biāo)尺為07000 c的溫度計(jì)，出廠前校驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/C02004006008001000被校驗(yàn)表讀數(shù)/C02014026048061001求：該表最大絕對(duì)誤

28、差；儀表的精度；如果工藝要求允許最大誤差為±5WI是否能用?解：標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/C02004006008001000被校驗(yàn)表讀數(shù)/C02014026048061001絕對(duì)誤差0+1+2+4+6+1滿度相對(duì)誤差+0.1%+0.2%+0.4%+0.6%+0.1%最大絕對(duì)誤差：+6 C儀表的精度：1級(jí)如果工藝要求允許最大誤差為土5C ,該泰x a SFS1 1000 10 C,不能用1001005 .如果某反應(yīng)器最大壓力為1.0MPa,允許的最大絕對(duì)誤差為0. 01MPa,現(xiàn)用一臺(tái)測(cè)量范圍為01 . 6MPa、精度為1級(jí)的壓力表進(jìn)行測(cè)量，問(wèn)：能否符合工藝要求？若用一臺(tái)測(cè)量范圍為 01 . 0M

29、Pa、 精度為1級(jí)的壓力表進(jìn)行測(cè)量，問(wèn)：能否符合要求？解：測(cè)量范圍為01 . 6MPa、精度為1級(jí)的壓力表的允許的最大絕對(duì)誤差為:maxa SFS1001 1.61000.016MPa,大于0. 01MPa,不能符合工藝要求測(cè)量范圍為01 .0MPa、精度為1級(jí)的壓力表的允許的最大絕對(duì)誤差為:maxa SFS1001 1.01000.01 MPa,等于0. 01MPa,從允許的最大絕對(duì)誤差角度，能符合工藝要求，但量程不符合!6 .如果某反應(yīng)器最大壓力為 0. 8MPa,允許的最大名對(duì)誤差為 0. 01MPa,現(xiàn)用一臺(tái)測(cè)量范圍為01 . 6MPa、精度為1級(jí)的壓力表進(jìn)行測(cè)量，問(wèn)：能否符合工藝要求

30、？若用一臺(tái)測(cè)量范圍為01 . 0MPa、精度為1級(jí)的壓力表進(jìn)行測(cè)量，問(wèn)：能否符合要求？解：測(cè)量范圍為01 . 6MPa、精度為1級(jí)的壓力表的允許的最大絕對(duì)誤差為:編輯版worda SFSmaxTTT-100測(cè)量范圍為01 .0MPa、精度為1級(jí)的壓力表的允許的最大絕對(duì)誤差為:a SFSmax1001 1.00.01100MPa,等于0. 01MPa,從允許的最大絕對(duì)誤差角度，能符合工藝要求，量程也符合!7.某溫度控制系統(tǒng),控制溫度為800 C,要求絕對(duì)誤差不超過(guò)土7C,現(xiàn)選擇一臺(tái)測(cè)量范圍為01200C、精度等級(jí)為1.0級(jí)的儀表,問(wèn)：是否合適？如果不合適，應(yīng)如何選擇?解:測(cè)量范圍為01200C、

31、精度等級(jí)為1。0級(jí)的儀表，其最大誤差:a SFSmax7"T"T-1001 1200,12 c, 12c大于7C,不合適100應(yīng)選擇測(cè)量范圍為01200C、精度等級(jí)為 0。5級(jí)的儀表1 1.6 一一八 0.016MPa,大于0. 01MPa,不能符合工藝要求100a Sfsmax _1000.5 1200 6 C, 6 c 小于 7C,合適1008.用差壓變送器測(cè)量某儲(chǔ)罐的液體，差壓變送器安裝位置如圖； 導(dǎo)出變送器所測(cè)出的差壓值p與液位高度H之間的關(guān)系。變送器零點(diǎn)要不要遷移？如果遷移，遷移量？解: pP01gH ；PP02 gh2；PPP1gH g ( 1九 2卜2)H 0

32、時(shí)，p g ( h2h2)0!需要零點(diǎn)遷移H 0時(shí)，p g ( h 2hJ 0需要零點(diǎn)正遷移H 0時(shí)，p g (1% 2h2)0需要零點(diǎn)負(fù)遷移本題i 2； hi h2；需要負(fù)遷移，遷移量 p g (h2 %)10 .用帶隔離罐的差壓變送器測(cè)某儲(chǔ)罐的液位，差壓變送器的安裝位置如圖所示。請(qǐng)導(dǎo)出變送器所 測(cè)差壓Ap與液位H之關(guān)系。變送器零點(diǎn)需不需要遷移？若要遷移，是正遷移還是負(fù)遷移？解：P+=H pig+ hi 化g+P0P-= h2 (2g + P0A P=P+- P= H pig-( h2-hi)(2gH=0時(shí)，A P<0,需遷移負(fù)遷移11 .DDZ-m控制器，比例度=50%,積分時(shí)間TI

33、=0.2min,微分時(shí)間TD =2min ,微分放大倍數(shù)Kd=10。假定輸出初始值為 4mA;在t 0時(shí)施加0.5mA的階躍信號(hào)，試寫(xiě)出在該階躍信號(hào)作用下 比例、積分、微分輸出的表達(dá)式；計(jì)算 t 12s時(shí)控制器的輸出信號(hào)值。解:11比例輸出：IP I i0.5 1mA0.511.11 _12.積分輸出:11 I i dt0.51 mATI0.5 0.260微分輸出：ID -(Kd 1)e (KD/TD)t I(10 1)e (i0/2)(i2/60) 0.5 9e 13.3mA0.5t 12s時(shí)控制器的輸出信號(hào)值Io I0 Ip It I d 9.3mA12 .DDZ-出控制器，比例度=80%

34、,積分時(shí)間Ti =0.4min ,微分時(shí)間Td =2.4min ,微分放大倍數(shù)Kd=10。假定輸出初始值為 6mA;在t 0時(shí)施加0.4mA的階躍信號(hào)，試寫(xiě)出在該階躍信號(hào)作用下比例、積分、微分輸出的表達(dá)式；計(jì)算 t 24s時(shí)控制器的輸出信號(hào)值。解：比例輸出:1 八八0.4 0.5mA0.8積分輸出:IITiIi dt 上10.4一 240.4 0.5 mA60微分輸出:-(Kd1)e (KD/TD)tIi1(10/0.4)(24/60)1(10 1)e () 0.4 4.5e0.81.65 mAt 12s時(shí)控制器的輸出信號(hào)值Io Io I p It I d 7.85mA13.某比例積分控制器輸

35、入、輸出均為420mA,若將比例度設(shè)為100%,積分時(shí)間TI=2min,態(tài)時(shí)輸出為5mA,某瞬間，輸入突然增加了 0.2mA,試問(wèn)經(jīng)過(guò)5min后,輸出將由5mA變化到多少?解：，對(duì)于比例輸入：控制器輸入、輸出均為420mA,比例度1Kp某瞬間，輸入突然增加了0.2mA,輸出增量KpKp Ii 三TIIi tIO Kp Ii ?T I1Ii t 1 0.2 20.25 0.7 mA則經(jīng)過(guò)5min后，輸出將由5mA變化到 I O0.7 5.7mA。14. DDZ-m基型調(diào)節(jié)器，輸入信號(hào)階躍變化了0。5mA時(shí)，其輸出信號(hào)由 6mA變化到7mA,求調(diào)節(jié)器的比例放大系數(shù)Kp與比例度解:DDZ-m基型調(diào)節(jié)

36、器的輸入、輸出均為420mA,所以:0.5100% 100% 50%；7 6Kp0。5015. 一臺(tái)DDZ-m型溫度控制器，測(cè)量的全量程為0800C,當(dāng)溫度階躍變化了40c時(shí)，控制器的輸出由6mA變化到8mA ,試求控制器的比例度解:e/( xmax xmin )p /( p max p min )40/800(8 6)/(20 4)2/161/200.440%16 . 一臺(tái)DDZ-m型溫度控制器，測(cè)量的全量程為01000 C,當(dāng)溫度階躍變化了 40c時(shí)，控制器的比例度 =50%，試求控制器的輸出變化。解:e /( x maxp /( p maxX min ) . p min )50%, e

37、40maxX min/( pmaxp min)40 / 10000. 5 / 161.28 mA17 .、甲的正常流量為 240kg/h,儀表量程為 0-360kg/h;乙的正常流量為 120NM3/h ,儀表量程為0-240NM3/h。采用控制乙的單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，計(jì)算引入開(kāi)方運(yùn)算與不引入開(kāi)方運(yùn)算所分別設(shè)置的比值系數(shù)答：F1為甲流量，F(xiàn)2為乙流量1.引入開(kāi)方器時(shí)：2.不引入開(kāi)方器時(shí):120 360- 240 240五、設(shè)計(jì)題（共1題，共15分）1、在蒸汽鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，必須滿足汽-水平衡關(guān)系，汽包水位是一個(gè)十分重要的指標(biāo)。當(dāng)液位過(guò)低時(shí)，汽包中的水易被燒干引發(fā)生產(chǎn)事故，甚至?xí)l(fā)生爆炸。（1）

38、試設(shè)計(jì)一個(gè)液位的簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，在圖中畫(huà)出控制方案圖。（2）確定調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)形式，并說(shuō)明原因。（3）確定調(diào)節(jié)器的正、反作用方式，必須有詳細(xì)的分析過(guò)程。（4）畫(huà)出該控制系統(tǒng)的方框圖?？刂品桨戈U如用所示.X籍水2）為了防止汽但中的水雄皖干項(xiàng)發(fā)生產(chǎn)事故，量節(jié)間選擇氣關(guān)式*3 LT：洋：弱.叫.一二用：壟2“象,二后1為了向或食反饋拴制系統(tǒng).LC必就選擇正作用唱節(jié)看【4）控制系蛻的方概圖如圖所示要求:(1)(2)(3)(4)2、如圖所示的反應(yīng)釜進(jìn)行的是吸熱反應(yīng)，為使化學(xué)反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，必須用熱水通過(guò)加熱套加熱反應(yīng)物料，以保證化學(xué)反應(yīng)在規(guī)定的溫度下進(jìn)行。如果釜內(nèi)溫度太低，不但會(huì)導(dǎo)致反映停止，還會(huì)使物料

39、產(chǎn)生聚合凝固導(dǎo)致設(shè)備堵塞，為生產(chǎn)過(guò)程再次運(yùn)行造成麻煩甚至損壞設(shè)備。設(shè)計(jì)一個(gè)釜內(nèi)溫度的簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，在圖中畫(huà)出控制方案圖。確定調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)形式，并說(shuō)明原因。確定調(diào)節(jié)器的正、反作用方式，必須有詳細(xì)的分析過(guò)程。畫(huà)出該控制系統(tǒng)的方框圖。2 '薪：tlj控制方案圖航圖所示2為了防止反唳除止r并且不身變物料產(chǎn)生聚合類(lèi)面3鞍設(shè)備堵塞.調(diào)節(jié)闌透便氣美 式03j TT：正柞用；躅節(jié)還反作用鼓控浦象：正作南 為了枸成面反域控制系里.TC必須選擇正作用周節(jié)器-4J控制鬃統(tǒng)的方框圖如圖所示3、如圖所示熱交換器，將進(jìn)入其中的冷卻物料加熱到設(shè)定溫度。工藝要求熱物料溫度的而且不能發(fā)生過(guò)熱情況，以免造成生產(chǎn)事故

40、。（1）試設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)熱物料的溫度控制，在圖中畫(huà)出控制方案圖。（2）確定調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)形式，并說(shuō)明原因。（3）確定調(diào)節(jié)器的正、反作用方式，必須有詳細(xì)的分析過(guò)程。（4）確定調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律。、解二1）控制方案圖如圖所示田 為了防止熱枷楙發(fā)生過(guò)功情況，情節(jié)蜩跪擇氣開(kāi)E*3） TT-正作用：騙節(jié)海：正作用；被控對(duì)象：正作用為了構(gòu)成哂f控制系統(tǒng).K曲細(xì)選擇反作用調(diào)節(jié)戰(zhàn) 明調(diào)節(jié)典的信/燃律,PID"4、一個(gè)如圖所示的換熱器，用蒸汽將進(jìn)入其中的冷水加熱到一定溫度，生產(chǎn)工藝要求熱水溫度維持恒定（A。W 土，1而江不能發(fā)生過(guò)熱情況。（1）試設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單溫度控制系統(tǒng)，在圖中畫(huà)出控制方案

41、圖，并畫(huà)出其方框圖。（2）確定調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)形式，并說(shuō)明原因。（3）確定調(diào)節(jié)器的正、反作用方式，必須有詳細(xì)的分析過(guò)程。（4）確定調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律。4 機(jī)（1控制方案圖如圖所示稅制系統(tǒng)的方根圖相圖斯示 為了防止熱水發(fā)生過(guò)誄情況,調(diào)節(jié)閥選擇氣開(kāi)式*（3） TT; IF作用二調(diào)節(jié)胭；正作用；襦押時(shí)象;次作州為了軻成向反憒挖制系統(tǒng)，TC必須選擇反作用陶節(jié)舞-闔節(jié)躁的畫(huà)節(jié)規(guī)律：P1D -5、在某生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)加熱爐對(duì)冷物料加熱，根據(jù)工藝要求，需對(duì)熱物料出口溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。對(duì)系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，主要擾動(dòng)為燃料壓力波動(dòng)。（1）試設(shè)計(jì)一個(gè)熱物料出口溫度的串級(jí)控制系統(tǒng)，在圖中畫(huà)出控制方案圖。（2）為保證設(shè)備安全，爐溫不能過(guò)高，確定調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)形式。（3）確定兩臺(tái)調(diào)節(jié)器的正反作用方式，必須有詳細(xì)的分析過(guò)程。（4）確 定兩臺(tái)調(diào)節(jié)器應(yīng)選擇什么調(diào)節(jié)規(guī)律。，L控制方案圖如圖所示為保證設(shè)備立全，爐沮不能過(guò)高.身節(jié)周選擇氣開(kāi)工，斗PT正作用i嗝節(jié)陶；正作用i副被控對(duì)象；正作用為了杓成剛回爵負(fù)