過程控制工程期末考試復習題及參考答案

1、復習題過程控制工程（課程代碼392217）一、選擇題（請從下列選項中選出正確的一項）1、下列不屬于單回路反饋控制系統(tǒng)的是（）選項A）被控對象選項B）被測對象選項C）測量變送選項D）控制器和控制閥答案：B2、在工業(yè)控制中，使用最多的控制系統(tǒng)是（）選項A）單回路反饋控制系統(tǒng)選項B）串級控制系統(tǒng)選項C）比值控制系統(tǒng)選項D）前饋控制系統(tǒng)答案：A3、下列中對干擾通道特性對控制質(zhì)量影響描述錯誤的是（）選項A） Kf增加，余差增加，系統(tǒng)穩(wěn)定性不變選項B） Tf增加，過渡過程時間減小選項C） f增加，振蕩幅值減小選項D）Tf增加，余差減小答案：D4、下列中對控制對象特性對控制質(zhì)量影響描述錯誤的是（）選項A）

2、一般希望放大倍數(shù)K0大些好，易于調(diào)節(jié)選項A） 一般希望控制通道時間常數(shù)小些好，但不能過小選項C）控制通道時間常數(shù)越小越好，系統(tǒng)才靈敏選項D）時間常數(shù)大，系統(tǒng)的工作頻率低答案：D5、下列對操縱變量選擇原則描述錯誤的是（）選項A）操縱變量必須可控選項A）選擇通道放大倍數(shù)相對大的選項C）選擇干擾通道時間常數(shù)小一點的選項D）選擇通道的純滯后盡量小答案：C6、下列中對控制通道特性對控制質(zhì)量影響描述錯誤的是（）選項A） K0增加，余差增加，系統(tǒng)穩(wěn)定性不變選項B） T0增加，過渡過程時間增加選項C） T0增加，系統(tǒng)頻率變慢選項D）T0增加，穩(wěn)定程度大大降低答案：A 6、下圖的曲線中，哪一條是對數(shù)流量特性的是

3、（）O+O 60 HO I ac選項A） 1選項B） 2選項C） 3選項D） 4答案：B7、在控制系統(tǒng)中，能準確、快速、及時地跟蹤設定值的變化的系統(tǒng)屬于（）選項A）隨動系統(tǒng)選項B）定值系統(tǒng)選項C）程序系統(tǒng)選項D）以上都不是答案：A8、在過程控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)的設定值保持不變的系統(tǒng)屬于（）選項A）隨動系統(tǒng)選項B）定值系統(tǒng)選項C）程序系統(tǒng)選項D）以上都不是答案：B9、在過程控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)的設定值有規(guī)律變化的系統(tǒng)屬于（）選項A）隨動系統(tǒng)選項B）定值系統(tǒng)選項C）程序系統(tǒng)選項D）以上都不是答案：C10、用來表征生產(chǎn)設備或過程運行是否正常而需要加以控制的物理量是（）選項A）被控對象選項B）被控變量選項C）

4、操縱變量選項D）測量值答案：B11、受控制器的操縱，使被控變量保持在設定值的物理量是（）選項A）被控對象選項B）設定值選項C）操縱變量選項D）測量值答案：C12、一階環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是（）選項 A） K/（Ts+l）選項 B） K/Tis選項C） K選項D） Tds答案：A13、比例環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是（）選項 A） K/（Ts+l）選項 B） K/Tis選項C） K選項D） Tds答案：C14、在一階系統(tǒng)的特征參數(shù)中，（ ）是系統(tǒng)的靜態(tài)參數(shù)選項A）放大倍數(shù)K選項B）時間常數(shù)T選項C）滯后時間t選項D）傳遞函數(shù)答案：A15、在一階過程控制系統(tǒng)中時間常數(shù)T定義為系統(tǒng)的輸出量y（t）到達穩(wěn)態(tài)值的（）選項

5、A） 80%選項 B） 63.2%選項C） 20%選項D） 40%答案：B16、在一階過程控制系統(tǒng)中，（）決定了系統(tǒng)在響應結(jié)束時的穩(wěn)態(tài)性能選項A）時間常數(shù)T選項8）輸入值選項C）滯后時間t選項D）放大倍數(shù)K答案：D17、在過程控制儀表中，控制器的放大倍數(shù)Kc是通過改變（）來設置的選項A）量程選項B）輸出信號選項C）控制器的比例度選項0）輸入信號答案：C18、在過程控制系統(tǒng)過渡過程的質(zhì)量指標中，（）是表示過渡過程曲線超出新穩(wěn)定值的最大 值選項A）最大偏差選項B）超調(diào)量選項C）衰減比選項D）振蕩周期答案：B19、在過程控制系統(tǒng)過渡過程的質(zhì)量指標中，（）是描述被控變量偏離設定值最大程度的物 理量選項

6、A）最大偏差選項B）超調(diào)量選項C）衰減比選項D）振蕩周期答案：A20、在過程控制系統(tǒng)過渡過程的質(zhì)量指標中，（ ）是衡量系統(tǒng)快速性的質(zhì)量指標選項A）最大偏差選項B）超調(diào)量選項C）衰減比選項D）振蕩周期答案：D21、一階過程控制系統(tǒng)穩(wěn)定條件是（）選項A）特征根為正，微分方程系數(shù)都大于零選項B）特征根為負，微分方程系數(shù)都大于零選項C）特征根為正，微分方程系數(shù)都小于零選項D）特征根為負，微分方程系數(shù)都小于零答案：B22、二階過程控制系統(tǒng)穩(wěn)定條件是（）選項A）特征根實部為負，微衰減系數(shù)小于零，分方程系數(shù)都大于零選項B）特征根實部為正，微衰減系數(shù)小于零，分方程系數(shù)都大于零選項C）特征根實部為正，微衰減系數(shù)

7、大于零，分方程系數(shù)都大于零選項D）特征根實部為負，微衰減系數(shù)大于零，分方程系數(shù)都大于零答案：D23、二階系統(tǒng)的衰減系數(shù)與系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大關系，當衰減系數(shù)滿足（）時，系統(tǒng)是穩(wěn) 定的選項A）衰減系數(shù)=0選項B）-1衰減系數(shù)0選項C）衰減系數(shù)-1選項D） 0衰減系數(shù)1答案：D24、二階系統(tǒng)的衰減系數(shù)與系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大關系，當衰減系數(shù)滿足（）時，系統(tǒng)是穩(wěn) 定的選項A）衰減系數(shù)=1選項B）衰減系數(shù)-1選項C）衰減系數(shù)1選項D） 0衰減系數(shù)1答案：B25、在比例控制器中，放大倍數(shù)Kc和控制器的比例度3之間的關系是（）選項A）3越大，Kc也越大選項B）3越大，Kc越小選項C）3變化與Kc無關選項D）3與

8、Kc都是定值答案：B26、在比例控制器中，在相同輸入偏差下，放大倍數(shù)Kc和輸出p（t）之間的關系是 （）選項A） Kc越大，輸出p（t）越小選項B） Kc越大，輸出p（t）不變選項C） Kc越大，輸出p（t）也越大選項D） Kc越小，輸出p（t）越大答案：C27、在過程控制系統(tǒng)中，若使控制變量最終不存在余差但系統(tǒng)的穩(wěn)定性要下降應選用（）選項A）比例控制器選項B）比例積分控制器選項C）比例微分控制器選項D）比例積分微分控制器答案：B28、在過程控制系統(tǒng)中，既能使控制變量不存在余差又使系統(tǒng)具有超前性控制應選用（ ） 控制規(guī)律選項A）P選項B）PI選項C）PID選項D）PD答案：C29、在過程控制系

9、統(tǒng)中，系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時，不管放大系數(shù)Kc有多大最終仍有余差可以選用（） 控制規(guī)律選項A）P選項B）PI選項C）PID選項D）PD答案：B30、在比例控制規(guī)律中，衰減系數(shù)與系統(tǒng)的穩(wěn)定性之間的關系應滿足（ ）A）衰減系數(shù)越大系統(tǒng)越穩(wěn)定B）衰減系數(shù)越大系統(tǒng)越不穩(wěn)定C）衰減系數(shù)與系統(tǒng)穩(wěn)定無關答案：A31、下面對過程的控制質(zhì)量沒有影響的是（ ）A）控制通道放大倍數(shù)KoB）擾動通道放大倍數(shù)KfC）擾動通道時間常數(shù)D）擾動通道純滯后時間答案：D32、在單回路控制中，控制閥的結(jié)構(gòu)形式的選擇很重要，在高壓差時選用（）A）角形控制閥B）隔膜控制閥0三通控制閥D）蝶閥答案：A33、在單回路控制中，控制閥的結(jié)構(gòu)形式的選擇

10、很重要，在控制強腐蝕性介質(zhì)時選用 （）選項A）角形控制閥選項B）隔膜控制閥選項C）三通控制閥選項D）蝶閥答案：B34、在單回路控制中，控制閥的結(jié)構(gòu)形式的選擇很重要，在分流或合流控制時選用（）選項A）角形控制閥選項B）隔膜控制閥選項C）三通控制閥選項D）蝶閥答案：C35、在單回路控制中，控制閥的結(jié)構(gòu)形式的選擇很重要，在大口徑、大流量、低差壓，而泄 漏量要求不高時選用（ ）選項A）角形控制閥選項B）隔膜控制閥選項C）三通控制閥選項D）蝶閥答案：D36、為了使過程控制系統(tǒng)能夠正常工作，則必須使系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)的靜態(tài)放大系數(shù)相乘必須滿足（ ）選項A）等于0選項B）大于0選項C）小于0選項D）不能確定答案

11、：C37、在控制閥的正作用下，控制閥是氣開式，則Kv滿足（）選項A）等于0選項B）大于0選項C）小于0選項D）不能確定答案：B38、在控制閥的負作用下，控制閥是氣關式，則Kv滿足（）選項A）等于0選項B）大于0選項C）小于0選項D）不能確定答案：C39、控制器正作用時，其放大系數(shù)Kc滿足（）選項A）Kc0選項 B）Kc0選項D）Kc=0答案：C40、控制器負作用時，其放大系數(shù)Kc滿足（）選項A）Kc0選項 B）Kc0選項D）Kc=0答案：A41、在控制器上對所求得的整定參數(shù)設置的順序是（ ）選項 A）P,I,D選項 B）P,D,I選項 C）I,P,D選項 D）I,D,P答案：A42、在某溫度控

12、制系統(tǒng)中，采用4：1衰減曲線法整定控制器的參數(shù)，得3 s=20%,當控制器 為比例作用時，其整定參數(shù)值為（ ）選項A）20%選項B）40%選項C）60%選項D）80%答案：A43、過程控制設計中，系統(tǒng)設計的核心是（ ）選項A）控制方案設計選項B）工程設計選項C）工程安裝選項D）儀表調(diào)校答案：A44、在控制器的參數(shù)整定中屬于理論整定法得是（ ）選項A）經(jīng)驗湊試法選項B）衰減曲線法選項C）響應曲線法選項D）對數(shù)頻率特性法答案：D45、在控制器的參數(shù)整定中屬于工程整定法得是（ ）選項A）對數(shù)頻率特性法選項B）根軌跡法選項C）經(jīng)驗湊試法答案：C46、在某溫度控制系統(tǒng)中，采用4：1衰減曲線法整定控制器的

13、參數(shù)，得3 s=20%,當控制器 為比例積分作用時，其整定參數(shù)值為（ ）選項A）24%選項B）12%選項C）36%選項D）48%答案：A47、在某溫度控制系統(tǒng)中，采用4：1衰減曲線法整定控制器的參數(shù)，得3 s=20%,當控制器 為比例積分微分作用時，其整定參數(shù)值為（ ）選項A）20%選項B）40%選項C）16%選項D）32%答案：C48、串級控制系統(tǒng)中控制器的作用正確的是（ ）選項A）主粗副粗選項B）主粗副細選項C）主細副粗選項D）主細副細答案：C49、串級控制系統(tǒng)系統(tǒng)中存在的一次擾動來源于它的（ ）選項A）主回路選項B）副回路選項C）主副回路都有選項D）不能確定答案：A50、串級控制系統(tǒng)系統(tǒng)

14、中存在的二次擾動來源于它的（ ）選項A）主回路選項B）副回路選項C）主副回路都有選項D）不能確定答案：C51、串級控制系統(tǒng)系統(tǒng)中主環(huán)是一個（ ）系統(tǒng)選項A）定值系統(tǒng)選項B）隨動系統(tǒng)選項C）程序系統(tǒng)選項D）分時系統(tǒng)答案：A52、串級控制系統(tǒng)系統(tǒng)中副環(huán)是一個（ ）系統(tǒng)選項A）定值系統(tǒng)選項B）隨動系統(tǒng)選項C）程序系統(tǒng)選項D）分時系統(tǒng)答案：B53、串級控制系統(tǒng)中主回路的控制器包括（ ）選項A）主控制器選項B）副控制器選項C）主、副控制器選項D）不確定答案：C54、串級控制系統(tǒng)中主回路的對象是（ ）選項A）主、副對象選項B）主對象選項C）副對象選項D）不確定答案：A55、串級控制系統(tǒng)中主、副環(huán)要滿足（）

15、選項A）主定副隨選項B）主定副定選項C）主隨副定選項D）主隨副隨答案：A56、串級控制系統(tǒng)中主控制器的正、反作用的選擇順序（A）選項A）先副后主選項B）先主后副選項C）主、副同樣選項D）不確定57、有2個閥門，流通能力分別為C1 = 100, C2 = 3,其可調(diào)范圍均為R=30,用于分程控制 時，分程可調(diào)范圍為（B）選項A）750選項B）1000選項C）900選項D）125058、對于對象的純滯后時間較大，時間常數(shù)特別大的應采用（B）控制選項A）分程控制選項B）前饋控制選項C）均勻控制選項D）串級控制二、作圖題1.請畫出開環(huán)比值控制系統(tǒng)和單閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖答案：開環(huán)比值控制系統(tǒng)2.一個雙

16、閉環(huán)比值控制系統(tǒng)如下圖所示。其比值用DDZ-III型乘法器來實現(xiàn)。請 畫出系統(tǒng)方框圖。答：3.一比值控制系統(tǒng)用DDZ-III型乘法器來進行比值運算（乘法器輸出I，其 中I0與I1分別為乘法器的兩個輸入信號），流量用孔板配差壓變送器來測量， 但沒有加開方器，原理如下圖所示，請畫出其方框圖。答：11測量變送2 4MF2F1測量變送1三、解答題.下圖為一水槽，其液位為L ,進水流量為F,試設計一入口流量與液位雙 沖量均勻控制系統(tǒng)。畫出該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，確定該系統(tǒng)中控制閥的開閉形式，控 制器的正、反作用以及引入加法器時各信號所取的符號。答:入口流量與液位雙沖量均勻控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下進入加法器的信號所取

17、的符號為：IS為負值，IL、IF為正值。選擇控制閥為氣開式，當流量或液位、流量和液位增加時，控制閥的開度 要減小，此時I0增加，控制器的輸入增大，其輸出應減小，所以控制器選擇反 作用。.通過分析判斷下圖所示的系統(tǒng)屬于何種類型?畫出它的方塊圖，并說明其 工作原理。答：系統(tǒng)屬于前饋一反饋控制系統(tǒng)方框圖通過對進入儲液罐的總流量F1+ F2,使出液量保持穩(wěn)定。反饋控制系統(tǒng)sp根據(jù)總流量的大小調(diào)節(jié)F2,保持F3的穩(wěn)定。前饋控制將F1的流量檢測，與F2 的檢測值相加，作為控制器的輸入。當F1增加，測量值增加，控制器的輸入增 加，此時要求F2下降，所以控制器輸出減小，為反作用，控制閥為氣開式，開 度減小，F(xiàn)

18、2的流量下降。四、綜合題1.如圖所示為鍋爐燃燒系統(tǒng)選擇性控制方案。它可以根據(jù)用戶對蒸汽量的要 求，自動調(diào)整燃料量和助燃空氣量。不僅能維持兩者的比值不變，而且能使燃料 量與空氣量的調(diào)整滿足下述邏輯關系：當蒸汽用量增加時，先增加空氣量后增加 燃料量；當蒸汽用量減少時，先減燃料量后減空氣量。根據(jù)上述要求，試確定圖 中控制閥的開閉形式、控制器正反作用及選擇器的類型。從安全出發(fā)兩個控制閥均選擇氣開式。對于PC FC1串級系統(tǒng)，當燃料量由于擾動增大時，應該使閥門關小，此時 FC1的測量值增大，輸入增加，而輸出應減小，所以FC1為負作用。當蒸汽壓力增加時，應減小燃料量，所以PC也為負作用；同樣可知FC2為

19、負作用。當蒸汽壓力降低（負荷增大時），PC輸出增加，此時應該先增加空氣量，所 以上面的選擇器應該為高選器。當蒸汽壓力升高時（負荷增減小時），PC輸出減小，此時應該先減燃料量， 所以下面面的選擇器應該為低選器。2.如何選擇控制變量？答：所選控制變量必須是可控的。所選控制變量應是通道放大倍數(shù)比較大者，最好大于擾動通道的放大倍 數(shù)。（2.5分）所選控制變量應使擾動通道時間常數(shù)越大越好，而控制通道時間常數(shù)應 適當小一些為好，但不易過小。所選控制變量其通道純滯后時間應越小越好。所選控制變量應盡量使干擾點遠離被控變量而靠近控制閥。在選擇控制變量時還需考慮到工藝的合理性。一般來說，生產(chǎn)負荷直接 關系到產(chǎn)品的

20、產(chǎn)量，不宜經(jīng)常變動，在不是十分必要的情況下，不宜選擇生產(chǎn)負 荷作為控制變量.下圖為熱交換器出口溫度控制系統(tǒng)，要求確定在下面不同情況下控制閥開、 閉形式及控制器的正、反作用。被加熱物料在溫度過高時會發(fā)生分解、自聚。被加熱物料在溫度過低時會發(fā)生凝結(jié)。 如果控制變量為冷卻水流量，該地區(qū)最低溫度在0以下，如何防止熱 交換器被凍壞。答：控制閥氣閉式，控制器的反作用?？刂崎y氣開式，控制器的正作用。控制閥氣閉式，控制器的反作用。.單回路系統(tǒng)方塊圖如圖所示。試問當系統(tǒng)中某組成環(huán)節(jié)的參數(shù)發(fā)生變化時， 系統(tǒng)質(zhì)量會有何變化?為什么？1 +串若與熔大；若與大：,若A增大；著毛埔K當KC、KV、K0增加時，系統(tǒng)的余差減小，但系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。T0增加時，系統(tǒng)的工作頻率降低，控制速度變慢。這樣就不能及時地 克服干擾的影響，因而，系統(tǒng)的控制質(zhì)量會越差。t 0增加時，使系統(tǒng)控制不及時，使動態(tài)偏差增大，而且還會使系統(tǒng)的穩(wěn) 定性降低。Kf增加時，系統(tǒng)的余差也變大，即控制靜態(tài)質(zhì)量變差。Tf增加時，控制 過程的品質(zhì)會提高。Tf增加時，質(zhì)量沒有影響。.下圖為一管式爐原油出口溫度