過程控制期末考試

期末復(fù)習題對象（過程）的數(shù)學模型建立方法主要有機理演繹法和試驗辨識法兩種。控制系統(tǒng)的性能指標有單項指標和綜合指標兩種。熱電偶主要用于測較高溫度，而熱電阻用于測中低溫度，熱電阻與測量橋路連接時，往往采用三線制線圈的連接方式。系。被測介質(zhì)為導電液體時，電容式物控計的內(nèi)電阻（金屬棒）要用絕緣物覆蓋。調(diào)節(jié)閥的理想測量特性有直線、對數(shù)和快開三種。在工程上，簡單控制系統(tǒng)的參數(shù)整定方法有臨界比例度法、衰減曲線法和經(jīng)驗試湊法三種。DDZ-III型儀表的供電電源為24V DC，DDZ-II型儀表的供電電源為220 VAC，DDZ-III型儀表的標準統(tǒng)一電信號為4~20mADC1~5V，而DDZ-II0~10mADC應(yīng)變器或壓力傳感器是基于應(yīng)變效應(yīng)進行測量的，即將物理變量轉(zhuǎn)換成電阻值。控制系統(tǒng)的單項性能指標有衰減比、超調(diào)量、殘余偏差和調(diào)節(jié)時間。電動調(diào)節(jié)閥由調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機構(gòu)兩部分組成，它有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種工作方式。用于測流量的節(jié)流裝置有孔板、噴嘴和文丘里管三種標準形式。溫度變送器有三個品種，它們分別是：接觸式變送器、非接觸式溫度變送器和智能式溫度變送器。基型控制器由量程單元和放大單元兩大部分組成。1．控制系統(tǒng)對偏差的定義是e=-t，而儀表對偏差的定義則e=-。簡單控制系統(tǒng)主要由控制器、執(zhí)行器、被控對象和測量變送四個基本環(huán)節(jié)組成。電——氣閥門定位器具有電氣轉(zhuǎn)換、改善閥門性能雙重作用。在確定系統(tǒng)的控制方案時，應(yīng)使對象控制通道的放大系數(shù)增大，時間常數(shù)減小 ，純滯后減?。粚ο蟾蓴_通道放大系數(shù)減小，時間常數(shù)增大。成的執(zhí)行器為型式氣關(guān)。為了擴大控制閥的可調(diào)范圍可采用分程控制系統(tǒng)?？刂破鞯姆e分時間減小，則積分作用增大，使控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。子流量計的流體流動方向自下而上DDZ-III某加熱爐的爐溫約為DDZ-III偶變送器隨動控制系統(tǒng)的給定值隨機變化。應(yīng)采用同向分程個分程控制系統(tǒng)在串級控制系統(tǒng)中，主回路屬于定值控制系統(tǒng)，副回路屬于隨動控制系統(tǒng)，副調(diào)節(jié)器工作在外給定狀態(tài)。熱磁式氧氣分析儀是利用氧的磁化率 其他氣體的磁化率特性來測定混合氣體中的含氧量。 A遠大于B等于 C遠小于電磁流量計是測量 介質(zhì)體積流量的儀表A非導電液體 B導電液體 C非導磁氣體 D導磁氣體采用DDZ-III型差壓變送器來貯槽測量液位時，若差壓變送器的安裝位置低于貯槽底部，則在最低液位時，差壓變送輸出X值 X>4mADC此時差壓變送器應(yīng)作正遷移12在單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)中，從動量閉環(huán)控制系統(tǒng)屬于隨動和定值控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)子流量器是采用節(jié)A 原理來測量流量，液體流動方_E A.恒壓降變面積B.

C.恒面積變壓降 D.必須至上而下。必須至下而上選超控制是為了實_B 而設(shè)計的控制系統(tǒng)，它屬于極限控制的一A.分程控制軟保護硬保護模擬控制器若采用PI算法，請問其輸出△u=Kc(e(t)+),是A 工作狀態(tài)下實A.自動 B.軟手動 C.硬手動D.保持若控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差時，B PID控制器的比例度數(shù)值。A 積分時間常數(shù)使系統(tǒng)穩(wěn)定性提高A增加 B減小 C.不變錯誤。前饋控制系統(tǒng)是根據(jù)干擾量的大小來進行控制的比值控制系統(tǒng)中的流量比值Fu/F=KK答：正確，當流量與檢測信號呈非線性關(guān)系，當物料流量的比值K一定，流量與其檢測信號呈平方關(guān)系時，比值器的參數(shù)與物料流量的實際比值和最大值之比的乘積也呈平方關(guān)系。流量與檢測信號呈線性關(guān)系，當物料流量的比值K一定、流量與其檢測信號呈線性關(guān)系時，比值器的參數(shù)與物料流量的實際比值和最大值之比的乘積也呈線性關(guān)系判斷下列系統(tǒng)圖的控制方案是否合理？若不合理，請說明指正。改正目的控制系統(tǒng)為何種控制系統(tǒng)？a原料作為被控參數(shù)反饋控制系統(tǒng)b同一管道上安裝兩個控制閥，同時調(diào)節(jié)前后兩個相互矛盾的工藝參數(shù)分程控制系統(tǒng)C調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝于從動量通道上即FsC下單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)D副控制器的測量變送應(yīng)是測量鍋爐溫度而不是燃料流量，故FT應(yīng)安裝在鍋爐上串級控制系統(tǒng)前饋—反饋控制系統(tǒng)：分程控制系統(tǒng)：系統(tǒng)有兩個控制閥，控制器的輸出送到這兩個控制閥，這兩個控制閥將工作在不同的信號段VAPC 對象VBPTT當調(diào)節(jié)器的設(shè)定值不變時，請判斷以下兩種說法哪個正確？為什么？）調(diào)節(jié)器為正作用）若流量值增加，調(diào)節(jié)器的輸出減少，則該調(diào)節(jié)器為正作用。）正確。輸入量增加（或減小，輸出量隨之增加（或減小）時，調(diào)節(jié)器為正作用。Ti是否正確？為什么？錯誤。增大積分時間，Ti積分越弱，不利于消去余差。加大比例度會使比例作用消弱，不利于系統(tǒng)快速達到穩(wěn)定?？刂葡到y(tǒng)由哪幾個部分組成？它們的輸入輸出分別是什么？（用常規(guī)符號表示控制器：輸入，輸（； 執(zhí)行器：輸入，輸（；被控過程：輸入（（t，輸出。什么是控制通道和干擾通道？對不同通道的特性參數(shù)τ）要求有什么不同？對c(t)的作用途徑，要求KPP的作用途徑，要求KFτF若被響應(yīng)曲線來分，對象（過程）特性可分為哪幾種？（響應(yīng)曲線有四種）在電偶的參比端溫度補償方法有幾種？答：補償導線法，冰浴法，查表法，補償電橋法，機械調(diào)零法工程上常用的控制規(guī)律有哪幾種？它們主要用于何種工況？（PD和PID控制算法的數(shù)學表達式，并。答：1.比例控制器P控制質(zhì)量要求不高，允許有余差的場合Cu(t)Ke(t)u(0)C比例積分控制PI不允許有余差的場合u(t)

[e(t)

e(t)dt]u(0)C TI比例微分控制PD用于過程容量滯后較大的場合Cu(t)KC

[e(t)

de(t)]dtD比列積分微分控制PID 控制質(zhì)量要求較高DCu(t)KC

[e(t) 1TI

e(t)dt

de(t)]u(0)D dt簡單控制系統(tǒng)的投運主要步驟及控制器參數(shù)工程整定方法？、熟悉系統(tǒng)的技術(shù)要求或性能指標、建立控制系統(tǒng)的數(shù)學模型、確定控制方案態(tài)特性進行分析與綜合、系統(tǒng)仿真與實驗研究、工程設(shè)計、工程安裝、控制器的參數(shù)整定控制器參數(shù)工程整定方法：理論計算整定法、工程整定法、自整定法。7目的：當操作條件到達安全極限時，實行保護兩種：選擇調(diào)節(jié)器的輸出信號 選擇變送器的輸出信號8．在工程應(yīng)用中，設(shè)計分程控制系統(tǒng)主要解決那兩個方面的問題？根據(jù)調(diào)解閥的氣開，氣關(guān)形式分程控制系統(tǒng)可分為哪種類型？答：解決擴大執(zhí)行器得可調(diào)范圍和改善控制系統(tǒng)品質(zhì)的問題分為同向分程和異向分程在某工業(yè)生產(chǎn)過程中，根據(jù)現(xiàn)場的生產(chǎn)特點和工藝要求，為了提高控制質(zhì)量，設(shè)計一個前饋-反饋控制系統(tǒng)，已知過程？？？？控制通道和擾動通道的傳遞函數(shù)分別為UFF9q/qmax與閥桿相對行程l/lmax之間的關(guān)系；Δ=常數(shù)，q/qmax~l/lmax工作流量特性：控制閥的前后壓差不能恒定時得到的流量特性，既Δp≠常數(shù)，q/qmax~l/lmax10．被控變量選擇的原則答：1。盡量選擇能反映產(chǎn)品質(zhì)量的變量作為被控變量；所選的被控變量能滿足生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，安全，高效．所選的被控變量能滿足生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，安全，高效的要求操縱變量的選擇應(yīng)遵循的原則工藝上允許調(diào)節(jié)的變量。Kr,Trτr不宜選擇生產(chǎn)主要物料量作為操作量五、計算題1.有一臺DDZ三型比例調(diào)器，其輸入電流是4—20mA，其輸入電壓范圍是1—5V，計算當比例度為40%時輸入電流變化為4mA。IZ 4204P max min 40%u

max

U min

u1Cu2.5V KC

1 1 2.5P 40%*工藝變量的要求來選擇儀表的量程和精度？現(xiàn)檢測出出口壓力約1.5Mpa工藝要求0.05Mpa，就地指示，可供選擇的彈簧管壓力的精度為：1.0，1.5，2.5，4.0級，量程為0~1.5，0~2.5，0~4.0Mpa，試選擇壓力表的量程和精度。解：1.6X3/2=2.4MPa量程：0—2.5MPa0.05/2.5*100%=2%1.51.6X2=3.2MPa量程：0—4MPa0.05/4*100%=1.25%1.0級3用分度值Pt50Cu50143°C電阻14380.63Pt=80.63158 159158 80.6380.62158.180.8180.62

Cu50、在生產(chǎn)過程中，要求參與反應(yīng)的B兩種物料保持一定比值，若已知正常操作時物料流量q1=8.5 采用孔測量并配用差壓變送器，其測量范圍物料流量相應(yīng)的測量范圍為根據(jù)要求設(shè)**k=q1/q2比值的控制系統(tǒng)，要求在流量和測量信號分別成線性和非線性關(guān)系時，采DDZ-III型儀表組成系統(tǒng)時的比值系數(shù)。解：6、某臺DDZ-III型比例積分控制器，比例度100%，積分時間為2分，穩(wěn)態(tài)時輸出為5mA………，輸入突然增加了0.2Ma,試問經(jīng)過5min后，輸出變化為多少？解：u(t)K

e(t)dt0.2(1 5)55.7c TI比值控制基本概念

2。定義：實現(xiàn)兩個或兩個以上參數(shù)符合一定比例關(guān)系的控制系統(tǒng)，稱為比值控制系統(tǒng)。均勻控制的目的從控制方案出發(fā)，解決前后工序供求矛盾，達到前后兼顧協(xié)調(diào)工作（如使液位和流量均勻變）分程控制系統(tǒng)定義：制系統(tǒng)。目的：①擴大執(zhí)行器可調(diào)范圍，改善控制系統(tǒng)品質(zhì)；②滿足工藝上操作的特殊要求。特點：多個執(zhí)行器；分程工作。六、綜合題下圖是鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)，工藝要求該控制系統(tǒng)的被控變量恒定，而且無余差。1、根據(jù)給定值的情況，說明該系統(tǒng)為何種類型的控制系統(tǒng)2、畫出該控制系統(tǒng)