《過程控制系統(tǒng)》復(fù)習(xí)題

1、過程控制系統(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. 310 B. 28 C. 14 D. 124. 過渡過程品質(zhì)指標(biāo)中，余差表示( )。 A.新穩(wěn)態(tài)值與給定值之

2、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、微分時(shí)間置 B. 積分時(shí)間置0、微分時(shí)間置 C. 積分時(shí)間置，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.過渡過程時(shí)間 C.最大偏差 D.余差9.對(duì)象特性

3、的實(shí)驗(yàn)測(cè)取常用的方法是( )。 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，過程控制系統(tǒng)的過渡過程出現(xiàn)的形式如

4、下，( )是一種穩(wěn)定控制系統(tǒng) A.發(fā)散振蕩過程 B.等幅振蕩過程 C.衰減振蕩過程 D.非振蕩發(fā)散過程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( )。 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)

5、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，觀察到曲線最大偏差大且趨于非周期過程時(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? A )來表示。 A. 放大倍數(shù) K、時(shí)間常數(shù) T B. 放大倍數(shù) K、滯后時(shí)間 C. 時(shí)間常數(shù) T、滯后時(shí)間 D. 放大倍數(shù) K

6、、時(shí)間常數(shù) T、滯后時(shí)間23.開關(guān)量的輸出一般不用于控制( B )。 A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. PI B. PD C. 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.  PI B. PD C. 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.  PI B. PD C. 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程中，則（ B ）。 A

7、. 應(yīng)適當(dāng)減小比例帶 B. 應(yīng)適當(dāng)增加比例帶 C. 無需改變比例帶 28調(diào)節(jié)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器正、反作用的確定是根據(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. 沒有先后順序 30.19. 不是描述對(duì)象特性的參數(shù)有（A ）。A. t B. T C. K D. 31. 16. 控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)使得原來信號(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

8、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 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程時(shí)，需把比例度（ B ）。A. 增大 B. 減少 C. 減到最小 D. 置 034.典型衰減振蕩過程曲線最佳衰減比為（ C ）。 A. 4：1 B. 10：1 C. 4：110：1 D. 2：110：135. 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500以下的中、低溫，熱電偶輸出的熱電勢(shì)很小，容易受到

9、干擾而測(cè)不準(zhǔn)。一般使用熱電阻溫度計(jì)來進(jìn)行中低溫度的測(cè)量。（）對(duì)2. 熱電阻的三線制接法：電阻測(cè)溫信號(hào)通過電橋轉(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)給電橋輸出帶來較大誤差，必須用三線接法。（）對(duì)3. 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)4. 控制儀表又稱控制器或調(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)6. 微分作用能超前控制（）對(duì)7. 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)8. 響應(yīng)曲線法屬于閉環(huán)環(huán)整定方法。（）

10、錯(cuò)9. 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。 (對(duì))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。 (對(duì))14.擾動(dòng)量是作用于生產(chǎn)過程對(duì)象并引起被控變量變化的隨機(jī)因素。(錯(cuò))15. 過程控制系統(tǒng)中，需要控制的工藝設(shè)備(塔、容器、貯糟等)

11、、機(jī)器稱為被控對(duì)象。（） 16. 擾動(dòng)量是作用于生產(chǎn)過程對(duì)象并引起被控變量變化的隨機(jī)因素。（×） 答案：擾動(dòng)量是除操縱變量外作用于生產(chǎn)過程對(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)稱為干擾通道。 （×） 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)稱為調(diào)節(jié)通道。 18. 過程控制系統(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)

12、、前饋控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)。 （×） 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)，稱為系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)。 （×） 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)。（×） 答案：時(shí)間常數(shù)越大

13、，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。 （） 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。（×） 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. 放大倍數(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)m是動(dòng)特性，時(shí)間常數(shù)Tm和滯后時(shí)間m是測(cè)量元件和變送器的靜態(tài)特性。 （×） 答案： 對(duì)象特性放大系數(shù)m是靜特性， 時(shí)間常數(shù)Tm和滯后時(shí)間m是測(cè)量元件和變送器的動(dòng)特性。 29. 當(dāng)調(diào)節(jié)過程不穩(wěn)定時(shí)，

14、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)行下通過試驗(yàn)，得到臨界比例度 K 和臨界周期 TK，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的關(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。（×） 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渡過程為宜。（×） 答案：當(dāng)生產(chǎn)不允許被調(diào)參數(shù)波動(dòng)時(shí)，選用非周期衰減過程為宜。 34. 時(shí)間常數(shù)越小，對(duì)象受干擾后達(dá)到穩(wěn)

15、定值所需時(shí)間越短。 （） 35. 化工過程中，通常溫度控制對(duì)象時(shí)間常數(shù)和滯后時(shí)間都較短。 （×） 答案：化工過程中，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，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)，則過程反應(yīng)越快，易引起較長(zhǎng)的過渡時(shí)間。（×） 答案：對(duì)象特性時(shí)間常數(shù)越長(zhǎng)，則過程反應(yīng)越慢，易引起較長(zhǎng)的過渡時(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 3 種流量特性。（）

16、 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)無差控制。（×） 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)。（×） 答案

17、：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控變量是任意的。（×） 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。（×）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)定值上，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)

18、，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)主物料來說是開環(huán)的，而對(duì)從物料來說是一個(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)具有較強(qiáng)的克服能力。（×） 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、過程控制系統(tǒng)按其基本結(jié)構(gòu)形式可分為幾類?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

19、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，常用熱電阻的種類有哪些？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)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=10；另外一種是=100。工業(yè)上使用的銅電阻也有兩種：一種是=50；另一種是=100。3、試述過程控制系統(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

20、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)的流量特性稱為理想流量特性；在實(shí)際使用過程中，閥前后的壓差會(huì)隨閥的開度的變化而變化，此時(shí)的流量特性稱為

21、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，來確定控制器的最佳參數(shù)值(包括比例度積分時(shí)間微分時(shí)間)，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?；究刂埔?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。 積分控制

22、：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)荷或操作條件的變化有一定自適應(yīng)能力。8.過程控制系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？過程控制的特點(diǎn)：控制對(duì)象被控過程復(fù)雜、控制要求多樣控制方案豐富多彩控制過程大多數(shù)屬于慢過程與參數(shù)控制定值控制是過程控制的主要形式過程控制系統(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)

23、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?？刂茩C(jī)構(gòu)是閥門，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)中斷后閥門會(huì)復(fù)位。 無壓力信號(hào)時(shí)閥全開，隨著信號(hào)增大，閥門逐漸關(guān)小的稱為氣關(guān)式。反之，無壓力信號(hào)時(shí)閥全閉，隨著信號(hào)增大，閥門逐漸開大稱的為氣開式閥門氣開氣關(guān)式的選擇原則：當(dāng)控

24、制信號(hào)中斷時(shí)，閥門的復(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)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

25、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)行下通過使系統(tǒng)產(chǎn)生衰減振蕩，得到衰減比例度S 和衰減周期 TS（或上升時(shí)間 T 升），然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的關(guān)系求出控制器各參數(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 。在階躍干擾作用下的過渡過程曲線如圖所示。試求最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過渡過程時(shí)間（±2%）。解：最大偏差：A = 230-200 = 30；余差： C= 205-2

26、00 = 5；衰減比： n = y1: y3 =（230-205）:（210-205） 25:5 = 5:1振蕩周期：T=20-5=15min過渡時(shí)間：t=22min2某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定的操作溫度為（900±10），考慮安全因素，要求控制過程中溫度偏離設(shè)定值不得超過80。現(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渡過程曲線如下圖，試求最大動(dòng)態(tài)偏差、衰減比、振蕩周期，過渡過程時(shí)間（±2%）該系統(tǒng)能否滿足工藝要求？解：最大動(dòng)態(tài)偏差：衰減比：振蕩周期：余差： 過渡過程時(shí)間：47min因?yàn)樽畲髣?dòng)態(tài)偏差50小于要求的80，所以該系統(tǒng)能滿足工藝要求。3某發(fā)酵過程工藝規(guī)定的操作

27、溫度為（40±2），考慮發(fā)酵效果，要求控制過程中溫度偏離給定值最大不得超過6?，F(xiàn)設(shè)計(jì)的定值溫度控制系統(tǒng)，在階躍擾動(dòng)作用下的過渡過程曲線如下圖，試求最大偏差、衰減比、余差、過渡時(shí)間（±2%?。┖驼袷幹芷冢撓到y(tǒng)能否滿足工藝要求？解：最大動(dòng)態(tài)偏差：余差： 衰減比：過渡過程時(shí)間：23min振蕩周期：因?yàn)樽畲髣?dòng)態(tài)偏差5小于要求的6，所以系統(tǒng)能滿足工藝要求。4.某一標(biāo)尺為01000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)/02004006008001000被校驗(yàn)表讀數(shù)/02014026048061001求：該表最大絕對(duì)誤差；儀表的精度；如果工藝要求允許最大誤差為±5，該表是

28、否能用？解：標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)/02004006008001000被校驗(yàn)表讀數(shù)/02014026048061001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儀表的精度：1級(jí)如果工藝要求允許最大誤差為±5，該表，不能用5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001MPa，現(xiàn)用一臺(tái)測(cè)量范圍為016MPa、精度為1級(jí)的壓力表進(jìn)行測(cè)量，問：能否符合工藝要求？若用一臺(tái)測(cè)量范圍為010MPa、精度為1級(jí)的壓力表進(jìn)行測(cè)量，問：能否符合要求？解：測(cè)量范圍為016MPa、精度為1級(jí)的壓力表的允許的最大絕對(duì)誤差為：MPa，大于

29、001MPa，不能符合工藝要求測(cè)量范圍為010MPa、精度為1級(jí)的壓力表的允許的最大絕對(duì)誤差為： MPa，等于001MPa，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08MPa，允許的最大絕對(duì)誤差為001MPa，現(xiàn)用一臺(tái)測(cè)量范圍為016MPa、精度為1級(jí)的壓力表進(jìn)行測(cè)量，問：能否符合工藝要求？若用一臺(tái)測(cè)量范圍為010MPa、精度為1級(jí)的壓力表進(jìn)行測(cè)量，問：能否符合要求？解：測(cè)量范圍為016MPa、精度為1級(jí)的壓力表的允許的最大絕對(duì)誤差為：MPa，大于001MPa，不能符合工藝要求測(cè)量范圍為010MPa、精度為1級(jí)的壓力表的允許的最大絕對(duì)誤差為： MPa，等

30、于001MPa，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，要求絕對(duì)誤差不超過±7，現(xiàn)選擇一臺(tái)測(cè)量范圍為01200、精度等級(jí)為1.0級(jí)的儀表，問：是否合適？如果不合適，應(yīng)如何選擇？解：測(cè)量范圍為01200、精度等級(jí)為1。0級(jí)的儀表，其最大誤差：，12大于7，不合適應(yīng)選擇測(cè)量范圍為01200、精度等級(jí)為0。5級(jí)的儀表，6小于7，合適8.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：本題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

31、裝位置如圖所示。請(qǐng)導(dǎo)出變送器所測(cè)差壓p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 1g+ h12g+P0 P-= h22g+P0 P= P+- P-= H 1g-( h2- h1)2g H=0時(shí)，P<0， 需遷移 負(fù)遷移 11.DDZ-控制器，比例度=50%，積分時(shí)間=0.2min，微分時(shí)間=2min，微分放大倍數(shù)=10。假定輸出初始值為4mA；在時(shí)施加0.5mA的階躍信號(hào)，試寫出在該階躍信號(hào)作用下比例、積分、微分輸出的表達(dá)式；計(jì)算s時(shí)控制器的輸出信號(hào)值。解：比例輸出：mA積分輸出：mA微分輸出：mAs時(shí)控制器的輸出信號(hào)值mA12.DDZ-控制器，

32、比例度=80%，積分時(shí)間=0.4min，微分時(shí)間=2.4min，微分放大倍數(shù)=10。假定輸出初始值為6mA；在時(shí)施加0.4mA的階躍信號(hào)，試寫出在該階躍信號(hào)作用下比例、積分、微分輸出的表達(dá)式；計(jì)算s時(shí)控制器的輸出信號(hào)值。解：比例輸出：mA積分輸出：mA微分輸出：mAs時(shí)控制器的輸出信號(hào)值mA13某比例積分控制器輸入、輸出均為420mA，若將比例度設(shè)為100%，積分時(shí)間=2min，穩(wěn)態(tài)時(shí)輸出為5mA，某瞬間，輸入突然增加了0.2mA，試問經(jīng)過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，比例度某瞬間，輸入突然增加了0.2mA，輸出增量mA則經(jīng)過5mi

33、n后，輸出將由5mA變化到mA。14DDZ-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，試求調(diào)節(jié)器的比例放大系數(shù)與比例度。解：DDZ-基型調(diào)節(jié)器的輸入、輸出均為420mA，所以：15一臺(tái)DDZ-型溫度控制器，測(cè)量的全量程為0800，當(dāng)溫度階躍變化了40時(shí)，控制器的輸出由6mA變化到8mA，試求控制器的比例度。解：16一臺(tái)DDZ-型溫度控制器，測(cè)量的全量程為01000，當(dāng)溫度階躍變化了40時(shí)，控制器的比例度=50%，試求控制器的輸出變化。解：17. 、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0-240N

34、M3/h。采用控制乙的單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，計(jì)算引入開方運(yùn)算與不引入開方運(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.引入開方器時(shí)：        2.不引入開方器時(shí)： 五、設(shè)計(jì)題（共1題，共15分）1、在蒸汽鍋爐運(yùn)行過程中，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）試設(shè)計(jì)一個(gè)液位的簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，在圖中畫出控制方案圖。（2）確定調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)形式，并說明原因。（3）確定調(diào)節(jié)器的正、反

35、作用方式，必須有詳細(xì)的分析過程。（4）畫出該控制系統(tǒng)的方框圖。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)使物料產(chǎn)生聚合凝固導(dǎo)致設(shè)備堵塞，為生產(chǎn)過程再次運(yùn)行造成麻煩甚至損壞設(shè)備。要求:（1）設(shè)計(jì)一個(gè)釜內(nèi)溫度的簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，在圖中畫出控制方案圖。（2）確定調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)形式，并說明原因。（3）確定調(diào)節(jié)器的正、反作用方式，必須有詳細(xì)的分析過程。（4）畫出該控制系統(tǒng)的方框圖。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)生過熱情況，以免造成生產(chǎn)事故。（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，在圖中畫出控制方案圖。（2）確定調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)形式，并說明原因。（3）確定調(diào)節(jié)器的正、反作用方式，必須有詳細(xì)的分析過程。（4）確定調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律。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)