《過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表》習(xí)題答案

1、過(guò)程操縱與自動(dòng)化儀表習(xí)題答案 篇一：2012過(guò)程操縱及其自動(dòng)化儀表a卷參考答案 ：號(hào)學(xué)：名姓 ：級(jí)班業(yè)專(zhuān)裝 ：院學(xué) 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)20112012學(xué)年第二學(xué)期 自動(dòng)化儀表與過(guò)程操縱試卷 (a卷) 方式:閉卷筆試，2小時(shí)，總分值100分 適用專(zhuān)業(yè):09電氣一、單項(xiàng)選擇題(共10小題，每題2分，共20分)(留意：第一大題答案請(qǐng)寫(xiě)入下面的答題卡中) 1、 操縱系統(tǒng)的反響信號(hào)使得原來(lái)信號(hào)加強(qiáng)的叫做( b ) a、 負(fù)反響 b、正反響 c、前饋 2、 某測(cè)溫儀表范圍為2001000，按照工藝要求，溫度指示值不同意超過(guò)6，那么應(yīng)選儀表的精度等級(jí)為( a ) a、0.5級(jí) b、1.0級(jí) c、1.5級(jí) 3、 常

2、見(jiàn)的自動(dòng)操縱系統(tǒng)是一個(gè)( c )系統(tǒng)。 a、開(kāi)環(huán)操縱 b、前饋操縱 c、反響操縱 4、 積分作用可用來(lái)( a ) a、消除余差 b、克服純滯后 c、克服容量滯后 5、 以下表達(dá)式中，表示比例積分調(diào)理規(guī)律的是( a ) a、?mv?k1 p(dv? tdvdt)b、?mv?kp(dv?tddvd)c、?mv?kpdv i ?dt6、 壓力表的測(cè)量使用范圍一般為其量程的( a )處。 a、1/32/3 b、lt;2/3c、1/3 7、 常見(jiàn)的調(diào)理閥按其工作方式分有氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng)，其中加工、安裝和維護(hù)工作量大，但動(dòng)力強(qiáng)勁，常用于航空航天、礦山機(jī)械的是 ( c ) a、電動(dòng)調(diào)理閥 b、氣動(dòng)調(diào)理閥 c

3、、液動(dòng)調(diào)理閥8、 如以下圖直通雙座閥，以下表述正確的選項(xiàng)( a ) a、適于大壓差場(chǎng)合 b、不適于大管徑場(chǎng)合 c、泄漏量較小 9、 對(duì)象遭到階躍輸入后，輸出到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)值的63.2所需的時(shí)間，確實(shí)是( b ) a、放大倍數(shù) b、時(shí)間常數(shù) c、純滯后時(shí)間10、有些工藝對(duì)象不同意長(zhǎng)時(shí)間施加較大幅度的擾動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)法建立其數(shù)學(xué)模型時(shí)應(yīng)采納( b ) a、階躍響應(yīng)曲線法 b、方波響應(yīng)曲線法 c、最小二乘法二、推斷題(共5小題，每題2分，共10分) ( )1、工業(yè)過(guò)程操縱系統(tǒng)大部分是隨動(dòng)系統(tǒng)。 ( )2、被調(diào)參數(shù)為溫度的對(duì)象，時(shí)間常數(shù)和滯后都比擬小。 ( )3、用電子電位差計(jì)測(cè)熱電偶溫度，假設(shè)冷端溫度下降

4、3，熱端溫度升高3， 那么示值約升高6。 ( )4、測(cè)量液體管道靜壓時(shí)，應(yīng)選擇在管道中間偏下方45度取壓。 ( )5、零點(diǎn)遷移的本質(zhì)是測(cè)量范圍的平移，它并不改變儀表的量程。三、填空題(共10小題，每題2分，共20分) 1、 自動(dòng)調(diào)理系統(tǒng)方塊圖中，給定值sv，測(cè)量值 pv，偏向dv之間的關(guān)系是 。 2、 彈性式式壓力計(jì)是按照彈性元件的的。 3、 ddz-型調(diào)理儀表現(xiàn)場(chǎng)傳輸信號(hào)為、15v電壓的adc。 4、 ddz和qdz分別表示電動(dòng)單元組合儀表和儀表。 5、 調(diào)理閥的流量特性是指被調(diào)介質(zhì)流過(guò)閥門(mén)的相對(duì)流量與閥門(mén)的之間的關(guān)系。 6、 選擇串級(jí)調(diào)理系統(tǒng)的 7、 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上參數(shù)符合一定比例關(guān)系

5、的操縱系統(tǒng)，稱(chēng)為比值操縱系統(tǒng)。 8、 按照檢測(cè)誤差出現(xiàn)的規(guī)律性，能夠?qū)⒄`差分為隨機(jī)誤差和忽略誤差。 9、 用百分?jǐn)?shù)表示。 10、被控過(guò)程的數(shù)學(xué)模型建模方法有機(jī)理演繹法、和混合法。 四、計(jì)算分析題(共5小題，每題8分，共40分) 1、 ddz-型pid基型調(diào)理器輸入電路如以下圖，試求v01。1v?(v01?vb)fvi?vf0?vf?解：反相輸入端“虛斷” ：（2分） rrr同相輸入端“虛斷”： 0?vtvs?vtvt?vb?（2分） rrr 由“虛短” 可知：vf?vt（2分） 因而v01 = 2(vi vs) （2分） 注：假設(shè)包括vb，v01 = 2(vi vs)+ vb不扣分 2、 室溫

6、20，采納k型熱電偶測(cè)量某物體溫度。與其相配的顯示儀表無(wú)冷端補(bǔ)償 功能。測(cè)量電路如以下圖，當(dāng)儀表指示為100時(shí)，求被測(cè)物體的溫度t (已經(jīng)明白：e(20,0)=0.798mv, e(80,0)=3.266mv, e(100,0)=4.095mv, e(110,0)=4.508mv, e(120,0)=4.919mv)。t 4.095+0.798=4.893mv（2分） 4.919-4.508=0.411mv 4.893-4.508=0.385mv0.385/0.411=0.9367（4分） 1100.936710119（2分） 3、 如以下圖容積式流量計(jì)，試簡(jiǎn)述其工作原理流體通過(guò)“計(jì)量空間”時(shí)

7、，在它的進(jìn)出口之間產(chǎn)生一定的壓力差，其轉(zhuǎn)動(dòng)部分在此壓力差作用下將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，并將流體由入口排向出口。（2分） 在這個(gè)過(guò)程中，流體一次次地充滿“計(jì)量空間”，又一次次地被送往出口。（2分） 對(duì)已定的流量計(jì)而言，該“計(jì)量空間”的體積是確定的，只要測(cè)得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)，就能夠得到被測(cè)流體體積的累積值。（4分） 4、 如以下圖，用差壓變送器測(cè)閉口容器液位，已經(jīng)明白h1=50cm，h2=200cm，h3=140cm，被測(cè)介質(zhì)密度=0.85g/cm3，負(fù)壓管內(nèi)隔離液為水，求： (1) 變送器量程； (2) 是否需要遷移？遷移量為多少？ 答：1、儀表量程?p?h2?g?16.7kpa(3分) p?h3?g?11.

8、7kpa 2、p?(h1?h2?h3)?水g?38.2kpa p?p?26.6kpa 需要負(fù)遷移，遷移量為26.6kpa(5分) 5、 某換熱器出口溫度操縱系統(tǒng)操縱閥開(kāi)度脈沖響應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下，矩形脈沖的幅度為2t/h，脈沖寬度為10min，試轉(zhuǎn)換為階躍響應(yīng)，假設(shè)器具有時(shí)滯的一階慣性環(huán)節(jié)近似，確定其參數(shù)，寫(xiě)出其傳函。解：矩形脈沖可看成兩個(gè)相反方向的階躍作用的代數(shù)和，因而y(t)?h1(t)?h2(t)?h1(t)?h1(t?), ?10 h1(t)?y(t)?h1(t?10)h1(t)?y(t)?h1(t?10) h1(1)?y(1)?0.46h1(3)?y(3)?1.7h1(4)?y(4)?3

9、.7h1(5)?y(5)?8h1(8)?y(8)?19 h1(10)?y(10)?h1(0)?26.4h1(15)?y(15)?h1(5)?36?8?44h1(20)?y(20)?h1(10)?33.5?26.4?59.9 h1(25)?y(25)?h1(15)?27.2?44?71.2h1(30)?y(30)?h1(20)?21?59.9?80.9h1(40)?y(40)?h1(30)?10.4?80.9?91.3h1(50)?y(50)?h1(40)?5.1?91.3?96.4（4分） h1(60)?y(60)?h1(50)?2.8?96.4?99.2h1(70)?y(70)?h1(60)

10、?1.1?99.2?100.3h1(80)?y(80)?h1(70)?0.5?100.3?100.8 y(?)?y(0)100.8?0 ?50.4 r2 可用一階慣性純滯后環(huán)節(jié)，利用兩點(diǎn)法，取a(15,44)和b(30,80.9)兩點(diǎn)進(jìn)展計(jì)算： y44 m1?ln(1?1)?ln(1?)?0.5736 kr50.4*2y80.9 m2?ln(1?2)?ln(1?)?1.6224 kr50.4*2k? t? t2?t130?15?14.3021 m1?m2?0.5736?1.6224 t2m1?t1m230*(?0.5736)?15*(?1.6224) ?6.7963 m1?m2?0.5736?

11、1.6224 50.4-6.8s e（4分） 14.3s?1 ? 可知其傳函為：g(s)?篇二：自動(dòng)化儀表與過(guò)程操縱課后習(xí)題答案_(1) 自動(dòng)化儀表指哪一類(lèi)儀表?什么叫單元組合式儀表? 1 答:a:是由假設(shè)干自動(dòng)化元件構(gòu)成的,具有較完善功能的自動(dòng)化技術(shù) 工具.b:由具有不同功能的假設(shè)干單元儀表按調(diào)理系統(tǒng)詳細(xì)要求組合而成的自動(dòng)調(diào)理儀表. 2、ddz-ii型與ddz-iii型儀表的電壓.電流信號(hào)傳輸標(biāo)準(zhǔn)是什么?在現(xiàn)場(chǎng)與操縱室之間采納直流電流傳輸信號(hào)有什么好處? 答:在ddz-i型和ddz-ii型以表中采納010ma直流電流作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),而在ddz-iii型和ddz-s型儀表中,采納國(guó)際上統(tǒng)一的42

12、0ma直流電流作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào).這兩種標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)都以直流電流作為聯(lián)絡(luò)信號(hào).采納直流信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是傳輸過(guò)程中易于和交流感應(yīng)干擾相區(qū)別,且不存在相移征詢題,可不受傳輸線中電感.電容和負(fù)載性質(zhì)的限制.采納電流制的優(yōu)點(diǎn)首先能夠不受傳輸線及負(fù)載電阻變化的阻礙,適于信號(hào)的遠(yuǎn)間隔傳送;其次由于電動(dòng)單元組合儀表特別多是采納力平衡原理構(gòu)成的,使用電流信號(hào)可直截了當(dāng)與磁場(chǎng)作用產(chǎn)生正比于信號(hào)的機(jī)械力.此外,關(guān)于要求電壓輸入的儀表和元件,只要在電流回路中串聯(lián)電阻便可得到電壓信號(hào),故使用比擬靈敏. 4、什么是儀表的精確度?試征詢一臺(tái)量程為-100+100.精確度為0.5級(jí)的測(cè)量?jī)x表,在量程范圍內(nèi)的最大誤差為多少? 答:模仿式儀

13、表的合理精確度,應(yīng)該以測(cè)量范圍中最大的絕對(duì)誤差和該儀表的測(cè)量范圍之比來(lái)衡量,這種比值稱(chēng)為相對(duì)百分誤差,儀表工業(yè)規(guī)定,去掉百分誤差的%,稱(chēng)為儀表精確度.一般選用相對(duì)誤差評(píng)定,看相對(duì)百分比,相對(duì)誤差越小精度越高.x/(100+100)=0.5%x=1. 1-1試述熱電偶的測(cè)溫原理,工業(yè)上常用的測(cè)溫?zé)犭娕加心膸追N?什么熱電偶的分度號(hào)?在什么情況下要使用補(bǔ)償導(dǎo)線? 答:a.當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路時(shí),假設(shè)兩個(gè)接點(diǎn)溫度不同,回路中就會(huì)出現(xiàn)熱電動(dòng)勢(shì),并產(chǎn)生電流.b.鉑極其合金,鎳鉻-鎳硅,鎳鉻-康銅,銅-康銅.c.分度號(hào)是用來(lái)反響溫度傳感器在測(cè)量溫度范圍內(nèi)溫度變化為傳感器電壓或電阻值變化的標(biāo)

14、準(zhǔn)數(shù)列.d.在電路中引入一個(gè)隨冷端溫度變化的附加電動(dòng)勢(shì)時(shí),自動(dòng)補(bǔ)償冷端溫度變化,以保證測(cè)量精度,為了節(jié)約,作為熱偶絲在低溫區(qū)的替代品. 1-2熱電阻測(cè)溫有什么特點(diǎn)?為什么熱電阻要用三線接法? 答:a.在-200到+500攝氏度范圍內(nèi)精度高,功能穩(wěn)定可靠,不需要冷端溫度補(bǔ)償,測(cè)溫范圍比熱電偶低,存在非線性.b. 在使用平衡電橋?qū)犭娮柽M(jìn)展測(cè)量時(shí),由電阻引出三根導(dǎo)線,一根的電阻與電源e相連接,不阻礙電橋的平衡,另外兩根接到電橋的兩臂內(nèi),他們隨環(huán)境溫度的變化能夠互相抵消. 1-3說(shuō)明熱電偶溫度變送器的根本構(gòu)造.工作原理以及實(shí)現(xiàn)冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?在什么情況下要做零點(diǎn)遷移?答:a.構(gòu)造:其核心是一個(gè)直

15、流低電平電壓-電流變換器,大體上都可分為輸入電路.放大電路及反響電路三部分.b.工作原理:應(yīng)用溫度傳感器進(jìn)展溫度檢測(cè)其溫度傳感器通常為熱電阻,熱敏電阻集成溫度傳感器.半導(dǎo)體溫度傳感器等,然后通過(guò)轉(zhuǎn)換電路將溫度傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為變準(zhǔn)電流信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào).c.由銅絲繞制的電阻rcu安裝在熱電偶的冷端接線處,當(dāng)冷端溫度變化時(shí),利用銅絲電阻隨溫度變化的特性,向熱電偶補(bǔ)充一個(gè)有冷端溫度決定的電動(dòng)勢(shì)作為補(bǔ)償.橋路左臂由穩(wěn)壓電壓電源vz(約5v)和高電阻r1(約10k歐)建立的恒值電流i2流過(guò)銅電阻rcu,在rcu上產(chǎn)生一個(gè)電壓,此電壓與熱電動(dòng)勢(shì)et串聯(lián)相接.當(dāng)溫度補(bǔ)償升高時(shí),熱電動(dòng)勢(shì)et下降,但由于rc

16、u增值,在rcu兩端的電壓增加,只要銅電阻的大小選擇適當(dāng),便可得到滿意的補(bǔ)償.d.當(dāng)變送器輸出信號(hào)ymin下限值(即標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一信號(hào)下限值)與測(cè)量范圍的下限值不相對(duì)應(yīng)時(shí)要進(jìn)展零點(diǎn)遷移 .2-1 2-3pid調(diào)理器中,比例度p,積分時(shí)間常數(shù)ti,微分時(shí)間常數(shù)td,積分增益ki,微分增益kd分別有什么含義?在調(diào)理器動(dòng)作過(guò)程中分別產(chǎn)生什么阻礙?假設(shè)令ti取,td取0,分別代表調(diào)理器處于什么狀態(tài)?答:1在比例積分運(yùn)算電路中,ri,ci組成輸入電路,cm為反響元件.1)比例度p=cm/cix100%表示在只有比例作用的情況下,能使輸出量做滿量程變化的輸入量變化的百分?jǐn)?shù).2)積分時(shí)間ti=riciti愈小,由

17、積分作用產(chǎn)生一個(gè)比例調(diào)理效果的時(shí)間愈短,積分作用愈強(qiáng).ti越大,積分作用越弱.3)積分增益ki=cm/cixaa為放大器增益,ki越大,調(diào)理靜差越小.比例微分運(yùn)算電路中,由rdcd及分壓器構(gòu)成無(wú)源比例微分電路.4)kd為比例微分調(diào)理器輸出地最大跳變值與單純由比例作用產(chǎn)生的輸出變化值之比.5)微分時(shí)間td=kdrdcd.2,ti取無(wú)窮時(shí),調(diào)理器處于pd狀態(tài).td取零時(shí)調(diào)理器處于pi狀態(tài). 4-1執(zhí)行器在操縱系統(tǒng)中處于什么地位?其功能對(duì)操縱系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)有什么阻礙?答:執(zhí)行器是平安測(cè)控中不可缺少的重要部分,它在系統(tǒng)中的作用是按照調(diào)理器的命令,直截了當(dāng)操縱被測(cè)物體的狀態(tài)和參數(shù). 4-2調(diào)理閥有哪些構(gòu)造方

18、式?分別適用于什么場(chǎng)合?執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指執(zhí)行器中的哪一部分?執(zhí)行器選用氣開(kāi),氣關(guān)的原那么是什么? 答:調(diào)理閥按照構(gòu)造分為九個(gè)大類(lèi):(1)單座調(diào)理閥;適用于泄漏要求嚴(yán).工作壓差小的潔凈介質(zhì)場(chǎng)合(2)雙座調(diào)理閥;適用于泄漏要求不嚴(yán).工作壓差大的潔凈介質(zhì)場(chǎng)合(3)套筒調(diào)理閥;適用于單座閥場(chǎng)合(4)角形調(diào)理閥;適用于泄漏要求些壓差不大的潔凈介質(zhì)場(chǎng)合及要求直角配管的場(chǎng)合(5)三通調(diào)理閥;用于分流和合流及兩相流.溫度差不大于150的場(chǎng)合(6)隔膜閥;適用于不潔凈介質(zhì).弱腐蝕介質(zhì)的兩位切斷場(chǎng)合(7)蝶閥;適用于不潔凈介質(zhì)和大口徑.大流量.大壓差的場(chǎng)合(8)球閥;適用于不潔凈.含纖維介質(zhì).可調(diào)比擬大的操縱場(chǎng)合(9

19、)偏心旋轉(zhuǎn)閥.故適用于不潔凈介質(zhì).泄漏要求小的調(diào)理場(chǎng)合執(zhí)行機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的推進(jìn)部分.規(guī)那么:氣開(kāi)氣閉的選擇主要從消費(fèi)平安角度考慮,當(dāng)工廠發(fā)生斷電或其他事故引起信號(hào)壓力中斷時(shí),調(diào)理閥的開(kāi)閉狀態(tài)應(yīng)防止損壞設(shè)備和損害操作人員,如閥門(mén)在如今打開(kāi)危險(xiǎn)性小,那么宜選氣閉式執(zhí)行器;反之,那么選用氣開(kāi)式執(zhí)行器. 4-3什么是調(diào)理閥的固有流量特性和工作流量特性?為什么流量特性的選擇對(duì)操縱系統(tǒng)的工作至關(guān)重要? 答:在調(diào)理閥前后壓差固定的情況下得出的流量特性稱(chēng)為固有流量特性,也叫理想流量特性.在各種詳細(xì)的使用條件下,閥芯位移對(duì)流量的操縱特性,稱(chēng)為工作流量特性.從自動(dòng)操縱的角度看,調(diào)理閥一個(gè)最重要的特性是他的流量特性,

20、即調(diào)理閥閥芯位移與流量之間的關(guān)系,值得指出調(diào)理閥的特性對(duì)整個(gè)自動(dòng)調(diào)理系統(tǒng)的調(diào)理質(zhì)量有特別大的阻礙. 4-4為什么合理選擇調(diào)理閥的口徑,也確實(shí)是合理確定調(diào)理閥的流通才能c特別重要? 答:在操縱系統(tǒng)中,為保證工藝操作的正常進(jìn)展,必須按照工藝要求,精確計(jì)算閥門(mén)的流通才能,合理選擇調(diào)理閥的尺寸.假設(shè)調(diào)理閥的口篇三：過(guò)程操縱與自動(dòng)化儀表復(fù)習(xí)要點(diǎn)和習(xí)題答案(6,7,10) 第六章 高功能過(guò)程操縱 1 掌握串級(jí)調(diào)理系統(tǒng)的構(gòu)造特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)，會(huì)分析！ 2 掌握串級(jí)系統(tǒng)中主副變量的選擇原那么，調(diào)理器的調(diào)理規(guī)律確實(shí)定原那么， 調(diào)理器的正反作用確實(shí)定 3 掌握前饋的原理特點(diǎn)以及與反響的區(qū)別！前饋操縱器的傳函求法！ 4

21、掌握smith預(yù)估法根本原理 5 會(huì)畫(huà)工藝圖流程及系統(tǒng)原理框圖 第七章 特別過(guò)程操縱 1. 掌握比值調(diào)理系統(tǒng)的原理，主動(dòng)量，從動(dòng)量。儀表比值系數(shù)確實(shí)定! 調(diào)理器的 調(diào)理規(guī)律 2. 均勻操縱的特點(diǎn)，整定原那么，調(diào)理規(guī)律 3. 會(huì)畫(huà)工藝圖流程及系統(tǒng)原理框圖 第十章：鍋爐 1掌握鍋爐水位操縱的主要干擾分析，調(diào)理，三沖量的工藝流程圖、系統(tǒng)框 圖及操縱分析。燃燒系統(tǒng)操縱。 2精餾塔兩端產(chǎn)質(zhì)量量操縱。 第6章： 1（8） 能 1（9） 是 （反響環(huán)節(jié)視為正時(shí)） 1（11） 1） 2）氣開(kāi)閥 3）主：反作用 副：反作用 1（12） 1） 2）氣開(kāi)閥 3）主：反作用 副：反作用 2. （1）ff ff oo 2. （4） tos?1?(?f?o)sk(to1s?1)(to2s?1)?(?f?o)s g(s)?e?kffe g(s)k(tfs?1)(to2s?1)tfs?1 g(s) 3（3） 1）操縱系統(tǒng)框圖：2）當(dāng)調(diào)理閥上的氣源中斷時(shí)，為了防止溫度過(guò)高，燒壞設(shè)備，應(yīng)關(guān)閉閥門(mén)，不再通入蒸汽，因而采納氣開(kāi)閥 3）先確定副調(diào)理器，由于副