安徽建筑大學(xué)自動化自動化儀表與過程控制試卷及答案

安徽建筑工業(yè)學(xué)院試卷（卷）第2頁共3頁注：學(xué)生不得在草稿紙上答題，答題不得超出框體?？荚囌n程：班級：學(xué)號：姓名：注：學(xué)生不得在草稿紙上答題，答題不得超出框體。安徽建筑工業(yè)學(xué)院試卷（A卷）第1頁共3頁（2012—2013學(xué)年第1學(xué)期）適用年級專業(yè)：09自動化注：學(xué)生不得在草稿紙上答題，答題不得超出框體?？荚囌n程：自動化儀表與過程控制班級：學(xué)號：姓名：注：學(xué)生不得在草稿紙上答題，答題不得超出框體?？偡忠欢奈辶甙碎喚韽?fù)核一、選擇題（每題2分，共20分）序號12345678910選項1.某臺DDZ-Ⅲ型溫度比例控制器,測溫范圍為200~1200℃。當(dāng)溫度給定值由800℃變化到850℃時,其輸出由12mA變化到16mA。則該控制器的比例度δ是( )。A．40% B.25%C.20% D.80%2．熱電偶測溫系統(tǒng)采用補(bǔ)償電橋后，相當(dāng)于冷端溫度溫定在（ ）。A.0℃B.補(bǔ)償電橋所處溫度C.補(bǔ)償電橋平衡溫度D.環(huán)境溫度3．圖為貯罐液位控制系統(tǒng)，為安全起見，貯罐內(nèi)液體嚴(yán)禁溢出。當(dāng)選擇流出量Q為操縱變量時，其控制閥和控制器分別應(yīng)如何選擇作用方向？（）A.氣關(guān)式、正作用B.氣開式、正作用C.氣關(guān)式、反作用D.氣開式、反作用4．調(diào)節(jié)器的比例度和積分時間正確說法是（ ）。

A.比例度越大，比例作用越強(qiáng) B.積分時間越小，積分作用越強(qiáng)C.比例度越大，比例作用越弱 D.積分時間越大，積分作用越強(qiáng)5．我國生產(chǎn)的電動單元組合儀表，以線性集成電路為主要放大元件、具有安全火花防爆性能的是（）型儀表。A.DDZ-IB.DDZ-IIC.DDZ-IIID.DDZ-IV6．在圖示4個水槽水位對象中，設(shè)所有的閥門特性及開度相同。試判斷其中具有自衡特性的對象中，哪一個的時間常數(shù)最大？（ ）ABCD7．在下列各項中的哪一個屬于帶非自衡特性的對象（）。A.純滯后對象 B.純積分對象 C.一階慣性對象D.純比例對象8．出于危險分散考慮，單回路控制器雖有若干路模擬量及開關(guān)量輸出，但只有（）路采取直流電流信號輸出，即原則上只能控制（）個執(zhí)行器。（）A.1，1B.2，1C.1，2D.2，29．已知數(shù)字積分運算：積分時間Ti=0.1s，采樣周期ΔT=0.2s，輸入采樣值x(0)=2,x(1)=2,x(2)=1,x(3)=1,則k=3時刻的數(shù)字積分運算結(jié)果為（）。A.10B.8C.16D.1210．在外界條件小變的情況下，使用同一儀表對被測參量進(jìn)行反復(fù)測量(正行程和反行程)時，所產(chǎn)生的最大差值與測量范圍之比稱為（）。A.動差B.變差C.偏差D.誤差二、填空（20分，每空1分）1．單回路控制器和模擬儀表一樣，聯(lián)絡(luò)信號在控制室與現(xiàn)場之間采用直流電流信號，在控制室內(nèi)采用直流電壓信號。2．執(zhí)行器根據(jù)其結(jié)構(gòu)，一般由和兩部分組成；執(zhí)行器按其使用能源形式可為、、三大類。3．在過程控制系統(tǒng)中更多地采用來表示調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定度，在生產(chǎn)中，其取值一般在之間.4．調(diào)節(jié)器中最簡單的一種是兩位式調(diào)節(jié)器，其輸出僅根據(jù)偏差信號的正負(fù)，取或兩種輸出狀態(tài)中的一種。5．理想（固有）流量特性有三種典型的流量特性是 、 、 。6．自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由 、 、 和 四大部分組成。7．過程控制兩種基本的建模方法為 和 。三、簡答題（15分）1.什么是自動化儀表2.反應(yīng)曲線。3.典型最佳調(diào)節(jié)過程的標(biāo)準(zhǔn)。四、計算分析題（共45分）1．（10分）某測量范圍是0500℃的溫度計出廠前校驗結(jié)果如下表：被校表讀數(shù)0100200300400500標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)0103203306304497求：該表的基本誤差并確定它的精度等級。2.（10分）某燃?xì)饧訜釥t對象，測取燃?xì)鈮毫εc爐溫之間的動態(tài)關(guān)系：將輸入在t0時刻階躍增加4MPa；測取輸出溫度變化為一階飛升曲線； 溫度在100×10－3秒開始變化；穩(wěn)定后溫度增加值為4°C； 溫度達(dá)到95%×4＝3.8°所用的時間為9秒。請說明燃?xì)饧訜釥t對象的特性。（10分）3．(10分)如下圖所示液位控制系統(tǒng)中，被控過程物料的輸入量和輸出量是什么？控制系統(tǒng)的（1）被控變量、（2）操縱變量、（3）主要擾動、（4）輸入信號、（5）輸出信號各是什么？4．（15分）聚合釜溫度與流量的串級控制系統(tǒng)，如圖所示（1）畫出控制系統(tǒng)方框圖。（2）說明該系統(tǒng)的主、副對象，主、副變量，主、副調(diào)節(jié)器各是什么？（3）分析系統(tǒng)不采用簡單溫度控制而采用串級溫度、流量控制的原因。1.某臺DDZ-Ⅲ型溫度比例控制器,測溫范圍為200~1200℃。當(dāng)溫度給定值由800℃變化到850℃時,其輸出由12mA變化到16mA。則該控制器的比例度δ是(C)。A．40% B.25%C.20% D.80%2．熱電偶測溫系統(tǒng)采用補(bǔ)償電橋后，相當(dāng)于冷端溫度溫定在（A）。A.0℃B.補(bǔ)償電橋所處溫度C.補(bǔ)償電橋平衡溫度D.環(huán)境溫度3．圖為貯罐液位控制系統(tǒng)，為安全起見，貯罐內(nèi)液體嚴(yán)禁溢出。當(dāng)選擇流出量Q為操縱變量時，其控制閥和控制器分別應(yīng)如何選擇作用方向？（C）A.氣關(guān)式、正作用B.氣開式、正作用C.氣關(guān)式、反作用D.氣開式、反作用4．調(diào)節(jié)器的比例度和積分時間正確說法是（C）。

A.比例度越大，比例作用越強(qiáng) B.積分時間越小，積分作用越強(qiáng)C.比例度越大，比例作用越弱 D.積分時間越大，積分作用越強(qiáng)5．我國生產(chǎn)的電動單元組合儀表，以線性集成電路為主要放大元件、具有安全火花防爆性能的是(C）型儀表。A.DDZ-IB.DDZ-IIC.DDZ-IIID.DDZ-IV6．在圖示4個水槽水位對象中，設(shè)所有的閥門特性及開度相同。試判斷其中具有自衡特性的對象中，哪一個的時間常數(shù)最大？（C）ABCD7．在下列各項中的哪一個屬于帶非自衡特性的對象（A）。A.純滯后對象 B.純積分對象 C.一階慣性對象D.純比例對象8．出于危險分散考慮，單回路控制器雖有若干路模擬量及開關(guān)量輸出，但只有（）路采取直流電流信號輸出，即原則上只能控制（）個執(zhí)行器。（B）A.1，1B.2，1C.1，2D.2，29．已知數(shù)字積分運算：積分時間Ti=0.1s，采樣周期ΔT=0.2s，輸入采樣值x(0)=2,x(1)=2,x(2)=1,x(3)=1,則k=3時刻的數(shù)字積分運算結(jié)果為（D）。A.10B.8C.16D.12在外界條件小變的情況下，使用同一儀表對被測參量進(jìn)行反復(fù)測量(正行程和反行程)時，所產(chǎn)生的最大差值與測量范圍之比稱為（B）。A.動差B.變差C.偏差D.誤差二、填空（20分，每空1分）1．單回路控制器和模擬儀表一樣，聯(lián)絡(luò)信號在控制室與現(xiàn)場之間采用4--20mA直流電流信號，在控制室內(nèi)采用1--5V直流電壓信號。2．執(zhí)行器根據(jù)其結(jié)構(gòu)，一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兩部分組成；執(zhí)行器按其使用能源形式可為氣動執(zhí)行器、電動執(zhí)行器、液動執(zhí)行器三大類。3．在過程控制系統(tǒng)中更多地采用衰減率來表示調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定度，在生產(chǎn)中，其取值一般在0.75--0.9之間.4．調(diào)節(jié)器中最簡單的一種是兩位式調(diào)節(jié)器，其輸出僅根據(jù)偏差信號的正負(fù)，取0或100%兩種輸出狀態(tài)中的一種。5．理想流量特性有三種典型的流量特性是直線型、快開型、對數(shù)型。6．自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由調(diào)節(jié)對象、檢測儀表、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器四大部分組成。7．過程控制兩種基本的建模方法為機(jī)理法和實驗測定法。三、簡答題（15分）1.什么是自動化儀表2.反應(yīng)曲線。3.典型最佳調(diào)節(jié)過程的標(biāo)準(zhǔn)。四、計算分析題（共45分）1．（10分）某測量范圍是0500℃的溫度計出廠前校驗結(jié)果如下表：被校表讀數(shù)0100200300400500標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)0103203306304497求：該表的基本誤差并確定它的精度等級。解：(1)最大絕對誤差值為

6

。

(2)儀表精度δ=6/(500-0)*100%=1.2%所以允許誤差為±1.5%，儀表精度等級為1.5級。2.（10分）某燃?xì)饧訜釥t對象，測取燃?xì)鈮毫εc爐溫之間的動態(tài)關(guān)系：將輸入在t0時刻階躍增加4MPa；測取輸出溫度變化為一階飛升曲線； 溫度在100×10－3秒開始變化；穩(wěn)定后溫度增加值為4°C；溫度達(dá)到95%×4＝3.8°所用的時間為9秒。請說明燃?xì)饧訜釥t對象的特性。（10分）解：K=△T/△P=4/4=1T=T0/△P=9/4=2.25τ=0.1<<T=2.25

純滯后時間可以忽略不計代入標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式得：G（s）=K/(TS+1)=1/(2.25S+1)3．(10分)如下圖所示液位控制系統(tǒng)中，被控過程物料的輸入量和輸出量是什么？控制系統(tǒng)的（1）被控變量、（2）操縱變量、（3