過程控制系統(tǒng)與儀表期末模擬考題

過程控制系統(tǒng)與儀表期末模擬考題一、判斷題：過程控制系統(tǒng)中，需要控制的工藝設(shè)施(塔、容器、貯糟等)、機(jī)器稱為被控對象。（√）擾動(dòng)量是作用于生產(chǎn)過程對象并惹起被控變量變化的隨機(jī)要素。（×）答案：擾動(dòng)量是除操控變量外作用于生產(chǎn)過程對象并惹起被控變量變化的隨機(jī)要素。在一個(gè)定值控制系統(tǒng)中，被控變量不隨時(shí)間變化的均衡狀態(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)向。（×）答案：在一個(gè)定值控制系統(tǒng)中，被控變量不隨時(shí)間變化的均衡狀態(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)是一種相對靜止?fàn)顟B(tài)。對一個(gè)系統(tǒng)老是希望能夠做到余差小，最大偏差小，調(diào)理時(shí)間短，答復(fù)快。（√）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。（×）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。時(shí)間常數(shù)指當(dāng)對象遇到階躍輸入作用后，被控變量達(dá)到新穩(wěn)態(tài)值的63.2%所需要的時(shí)間。（√）對擾亂通道時(shí)間常數(shù)越小越好，這樣擾亂的影響緩和，控制就容易。（×）答案：時(shí)間常數(shù)越大越好，這樣擾亂的影響緩和，控制就簡單。放大倍數(shù)K取決于穩(wěn)態(tài)下的數(shù)值，是反應(yīng)靜態(tài)特征的參數(shù)。（√）關(guān)于控制通道來說希望τ越大越好，而對擾動(dòng)通道來說希望τ適量小點(diǎn)好。（×）答案：控制通道τ越小越好，而對擾動(dòng)通道來說希望τ適量大點(diǎn)好對象特征放大系數(shù)Κm是動(dòng)特征，時(shí)間常數(shù)Tm和滯后時(shí)間τm是丈量元件和變送器的靜態(tài)特征。（×）答案：對象特征放大系數(shù)Κm是靜特征，時(shí)間常數(shù)Tm和滯后時(shí)間τm是丈量元件和變送器的動(dòng)特征。對純滯后大的調(diào)理對象，為戰(zhàn)勝其影響，可引入微分調(diào)理作用來戰(zhàn)勝。（×）答案：微分作用能起到超前調(diào)理的作用，但不可以戰(zhàn)勝純滯后。答案：對象特征時(shí)間常數(shù)越長，則過程反響越慢，易惹起較長的過渡時(shí)間。純滯后時(shí)間長，將使系統(tǒng)超調(diào)量增添，擾亂通道中純滯后對換節(jié)質(zhì)量沒有影響。（√）丈量滯后一般由丈量元件特征惹起，戰(zhàn)勝丈量滯后的方法是在調(diào)理規(guī)律中增添積分環(huán)節(jié)。（×）答案：微分作用能起到超前調(diào)理的作用，所以能戰(zhàn)勝純滯后；積分作用能戰(zhàn)勝余差。14.當(dāng)前國內(nèi)生產(chǎn)調(diào)理閥主要有有線性、等百分比、快開3種流量特征。（√）積分作用能夠除去余差，但要求用在對象時(shí)間常數(shù)較小，系統(tǒng)負(fù)荷變化較小的控制過程中。（√）二、填空題：調(diào)理閥的流量特征有（快開）、（等百分比）和（線性），流量特征的選擇主假如與（廣義對象特征）相般配。17．被調(diào)介質(zhì)流過閥門的相對流量(Q/Qmax)與閥門相對行程(l/L)之間的關(guān)系,稱為調(diào)理閥的(流量)特征;若閥前后的壓差保持不變時(shí),上述關(guān)系稱為(理想)特征;實(shí)質(zhì)使用中,閥前后的壓差老是變化的,此時(shí)上述關(guān)系為(工作)特征。18．直通雙座調(diào)理閥的不均衡力較直通單座調(diào)理閥（小）,泄露量（大）。19．控制系統(tǒng)引入積分作用是為了（除去余差）,但積分的引入會(huì)使系統(tǒng)（產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象）,引入微分作用是為了（戰(zhàn)勝容量滯后）。20．某調(diào)理系統(tǒng)采納比率積分作用調(diào)理器，先用純比率調(diào)整到適合的調(diào)理輸出，在加入積分作用的過程中，應(yīng)（減小調(diào)理器的放大倍數(shù)）。21．自動(dòng)調(diào)理系統(tǒng)常用參數(shù)整定方法

(

經(jīng)驗(yàn)法

)，(

衰減曲線法

)，(

臨界比率度法

)，(反響曲線法

)。22．履行器按其能源型式可分為（氣動(dòng)）,（電動(dòng)）,（液動(dòng)）三大類。23．氣動(dòng)履行器由（履行機(jī)構(gòu)）和（調(diào)理機(jī)構(gòu)）兩個(gè)部分構(gòu)成。24．選擇控制方案時(shí)，老是力爭使調(diào)理通道的放大倍數(shù)（增益）（增大），擾亂通道的放大倍數(shù)（增益）（減?。?5．簡單控制系統(tǒng)由（變送器）、（被調(diào)對象）、（調(diào)理器）和（履行器）四個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。因?yàn)槲⒎终{(diào)理規(guī)律有超前作用，所以調(diào)理器加入微分作用主假如用（戰(zhàn)勝容量滯后）。27.選擇控制方案時(shí)，老是力爭使調(diào)理通道的放大倍數(shù)（增益）大于擾亂28．某調(diào)理系統(tǒng)采納比率積分作用調(diào)理器，在加入微分作用的后，最大偏差A(yù)減小余差C不變調(diào)理時(shí)間ts縮短穩(wěn)固性n提升。29．簡單平均控制系統(tǒng)與液位定值控制系統(tǒng)的差別是①調(diào)理目的不同；②調(diào)理器參數(shù)整定不一樣；③工藝過程不一樣。30、定值控制系統(tǒng)是按（偏差）進(jìn)行控制的，而前饋控制是按（擾亂）進(jìn)行控制的；前者是（閉）環(huán)控制，后者是（開）環(huán)控制。前饋控制一般應(yīng)用于擾動(dòng)（可測）和擾動(dòng)（明顯）與擾動(dòng)（屢次）的場合。三、選擇題：（A）在閥芯行程比較小時(shí)，流量就比較大，跟著行程的增添，流量很快地達(dá)到最大。A.快開流量特征B.線性流量特征C.拋物線流量特征D.等百分比流量特征電動(dòng)調(diào)理器控制信號(hào)為（A或B），輸出信號(hào)為（A）。A.4～20mADCB.1～5VDCC.0～5VD.0.2～1VDCAI-808調(diào)理器CF系統(tǒng)功能選擇，外面給定，反作用調(diào)理時(shí)設(shè)（C）。A.CF＝0B.CF＝1C.CF＝8D.CF＝9雙容對象特征與單容對象特征對比增添了（D）。A.純滯后B.傳遞滯后C.丈量滯后D.容量滯后PID調(diào)理器變成純比率作用，則（C）。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0D.積分時(shí)間置0，微分時(shí)間置0某控制系統(tǒng)采納比率積分作用調(diào)理器。某人用先比率后加積分的湊試法來整定調(diào)理器的參數(shù)。若比率帶的數(shù)值已基本適合，再加入積分作用的過程中，則（B）A.應(yīng)適合減少比率帶

B.適合增添比率帶

C.無需改變比率帶

D.與比率帶沒關(guān)控制系統(tǒng)的反應(yīng)信號(hào)使得本來信號(hào)加強(qiáng)的叫作（B）。A.負(fù)反應(yīng)

B．正反應(yīng)

C．前饋

D．回饋38.過渡過程質(zhì)量指標(biāo)中，余差表示（

A）。A.新穩(wěn)態(tài)值與給定值之差B.丈量值與給定值之差C.調(diào)理參數(shù)與被調(diào)參數(shù)之差D.超調(diào)量與給定值之差一般以為，經(jīng)過（B）時(shí)間后，動(dòng)向過程便結(jié)束了。A.2TB.3TC.6TD.10T40．惹起被調(diào)參數(shù)偏離給定值的各樣要素稱（B）。A.調(diào)理B.擾動(dòng)C.反應(yīng)D.給定四、簡答題：41、過程控制系統(tǒng)按其基本構(gòu)造形式可分為幾類?此中閉環(huán)系統(tǒng)中按設(shè)定值的不一樣形式又可分為幾種?答：過程控制系統(tǒng)按其基本構(gòu)造形式可分為閉環(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，依據(jù)設(shè)定值的不一樣形式又可分為：(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)42、試述熱電阻測溫原理，常用熱電阻的種類有哪些？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進(jìn)行溫度丈量的，只需想法測出電阻值的變化，便可達(dá)到溫度丈量的目的。工業(yè)上常用的熱電阻有：鉑電阻，銅電阻。當(dāng)前工業(yè)上使用的鉑電阻有兩種：一種是R0=10；此外一種是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。43、何為控制閥的理想流量特征和工作流量特征？常用的調(diào)理閥理想流量特征有哪些？答：閥前后壓差保持不變時(shí)的流量特征稱為理想流量特征；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)的流量特征稱為工作流量特征。常用的調(diào)理閥理想流量特征有：直線流量特征、等百分比(對數(shù))流量特征、快開特征。五計(jì)算題44、某化學(xué)反響器，工藝規(guī)定操作溫度為200±10℃，考慮安全要素，調(diào)理過程中溫度規(guī)定值最大不得超出15℃?，F(xiàn)設(shè)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)的溫度定值調(diào)理系統(tǒng)，在最大階躍擾亂作用下的過渡過程曲線以下列圖所示，試求：該系統(tǒng)的過渡過程質(zhì)量指標(biāo)（最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過渡時(shí)間），并問該調(diào)理系統(tǒng)能否知足工藝要求。參照答案：最大偏差A(yù)=230-200=30℃余差C=205-200=5℃衰減比n=y1:y3=25:5=5:1振蕩周期T=20–5=15（min）設(shè)被控變量進(jìn)入穩(wěn)態(tài)值的土2％，就以為過渡過程結(jié)束，則偏差區(qū)域=205×（±2％）＝±4.1℃在新穩(wěn)態(tài)值（205℃）雙側(cè)以寬度為±4.1℃畫一地區(qū)（暗影線）。曲線進(jìn)入時(shí)間點(diǎn)Ts=22min工藝規(guī)定操作溫度為200±10℃，考慮安全要素，調(diào)理過程中溫度規(guī)定值最大不得超出15℃，而該調(diào)理系統(tǒng)A=30℃，不知足工藝要求。最大偏差

A=230-200=30

℃余差

C=205-200=5

℃衰減比

n=y1:y3=25:5=5:145、以下圖，用差壓變送器檢測液位。已知ρ1＝1200kg／m3，ρ2950kg／m3，h1＝1.0m，h2＝5.0m，液位變化的范圍為0～3.0m，假如當(dāng)?shù)刂亓涌於萭＝9.8m／s，求差壓變送器的量程和遷徙量。當(dāng)液位在0～3.0m變化時(shí)，差壓的變化量為1gHmax＝1200×9.8×3.0＝35280Pa依據(jù)差壓變送器的量程系列，可選差變的量程為40kPa當(dāng)H＝0時(shí)，有p＝－ρ2g（h2－h(huán)1）＝－950×9.8×（5.0－1.0）＝－37240Pa所以，差壓變送器需要進(jìn)行負(fù)遷徙，負(fù)遷徙量為37.24kPa遷徙后該差變的丈量范圍為－37.24～2.76kPa若采納DDZ-Ⅲ型儀表，則當(dāng)變送器輸出I＝4mA時(shí)，表示H＝0；當(dāng)I＝20mA時(shí)，H＝40×3.0／35.28＝3.4m，即實(shí)質(zhì)可測液位范圍為0～3.4m。假如要求H＝3.0m時(shí)差變輸出滿刻度（20mA），則可在負(fù)遷徙后再進(jìn)行量程調(diào)整，使適合p＝－37.24＋35.28＝－1.96kPa時(shí)，差變的輸出達(dá)到20mA。46、有一臺(tái)電動(dòng)差壓變送器，表量程為25000Pa，對應(yīng)的最大流量為50t/h，工藝要求40t/h時(shí)報(bào)警。問：①不帶開方器時(shí)，報(bào)警值設(shè)定在多少？②帶開方器時(shí)，報(bào)警信號(hào)設(shè)定在多少？參照