過(guò)程控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)題0001

1、過(guò)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(guò)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)為好，主、副回路恰能發(fā)揮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 (其優(yōu)越性，確保系統(tǒng)高質(zhì)量的運(yùn)行。A. 310 B. 28C. 14 D. 14. 過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)指標(biāo)中，余差表示 (A. 新穩(wěn)態(tài)值與給

2、定值之差 C.調(diào)節(jié)參數(shù)與被調(diào)參數(shù)之差5. PID 調(diào)節(jié)器變?yōu)榧儽壤饔茫瑒t (A. 積分時(shí)間置、微分時(shí)間置C. 積分時(shí)間置，微分時(shí)間置 02)。B. 測(cè)量值與給定值之差D.超調(diào)量與給定值之差)。B. 積分時(shí)間置 0、微分時(shí)間置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)8. 衡量控制準(zhǔn)確性的質(zhì)量指標(biāo)是 ()。A.衰減比B.過(guò)渡過(guò)程時(shí)間C.最大偏差9. 對(duì)象特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)取常

3、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.給定值D.余差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12. 調(diào)節(jié)閥接受調(diào)節(jié)器發(fā)出的控制信號(hào)，把 程的自動(dòng)控制。D隔膜閥()控制在所要求的范圍內(nèi)，從而達(dá)到生產(chǎn)過(guò)A. 操縱變量B.被控變量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. 擾動(dòng)量 D. 偏差 ()。C. 變送器 D. 主對(duì)象14. 在階躍擾動(dòng)作用下，過(guò)程控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程出現(xiàn)的形式如下， 系統(tǒng)()是一種穩(wěn)

4、定控制A.發(fā)散振蕩過(guò)程B.等幅振蕩過(guò)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)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C.衰減振蕩過(guò)程 )。 C.只整定副環(huán) ()。D.給定D.非振蕩發(fā)散過(guò)程D.沒(méi)有先后順序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)象19. 經(jīng)驗(yàn)湊試法的關(guān)鍵是“看曲

5、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(guò)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)21. 某單回路反饋控制系統(tǒng)，控制器采用 （ ） A.增大比例系數(shù)B.增大積分常數(shù)22. 對(duì)于一階對(duì)象特性，通常可以用 （A. 放大倍數(shù) K、時(shí)間常數(shù) TC.靈敏度高的變量D.容易測(cè)量的變量。PID 器，欲減小系統(tǒng)的余差，可以采取如下措施C.A、B均可D.減小比例系數(shù)。A ）來(lái)表示。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、時(shí)間常數(shù) T、滯后時(shí)間23. 開關(guān)量的輸

6、出一般不用于控制 （ B ）。D繼電器A ）。D. 以上都不對(duì)D.以上都不對(duì)A報(bào)警器B調(diào)節(jié)閥C指示燈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. PI B. PD C. P26. 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. PID27. 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(lái)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(guò)程中，則（ B ）。A. 應(yīng)適當(dāng)減小比例帶 B. 應(yīng)適當(dāng)增加比例帶 C. 無(wú)需改變比例帶 28調(diào)

7、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(méi)有先后順序30.19. 不是描述對(duì)象特性的參數(shù)有（ A ）。A. tB. T C. K D. 31. 16. 控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)使得原來(lái)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 0

8、33. 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(guò)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(guò)程曲線最佳衰減比為（C ）。A. 4：1B. 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，容易受到干擾而測(cè)不準(zhǔn)。一般使 用熱電阻溫度計(jì)來(lái)進(jìn)行中低溫度的測(cè)量。 （）對(duì)2. 熱電阻的三線制

9、接法：電阻測(cè)溫信號(hào)通過(guò)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(lái)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。 （）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)

10、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(wú)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(guò)程對(duì)象并引起被控變量變化的隨機(jī)因素。（錯(cuò)）15. 過(guò)程控制系統(tǒng)中，需要控制的工藝設(shè)備 （塔、容器、貯糟等 ）、機(jī)器稱為被控對(duì)象。 （）16. 擾動(dòng)量是作用于

11、生產(chǎn)過(guò)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(guò)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(guò)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)、前饋控制系統(tǒng)、程 序控制系統(tǒng)。 （×） 答

12、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 狀態(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，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

13、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(guò)程不穩(wěn)定時(shí)，可增大積分時(shí)間或加大比例度，使其穩(wěn)定。

14、 （）30. 比例調(diào)節(jié)過(guò)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(guò)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(lái)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(guò)渡過(guò)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(guò)程為宜。34. 時(shí)間常數(shù)越小，對(duì)象受干擾后達(dá)到穩(wěn)定值所需時(shí)間越短。 （）35. 化工過(guò)程中

15、，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(guò)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(guò)程反應(yīng)越快，易引起較長(zhǎng)的過(guò)渡時(shí)間。 （×） 答案：對(duì)象特性時(shí)間常數(shù)越長(zhǎng)，則過(guò)程反應(yīng)越慢，易引起較長(zhǎng)的過(guò)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(méi)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。 （）40. 積分作用可以消除余差，但要求用在對(duì)

16、象時(shí)間常數(shù)較小，系統(tǒng)負(fù)荷變化較小的控制過(guò)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(wú)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(wú) 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：許多 控制系統(tǒng)都是由兩個(gè)以上的

17、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)，穩(wěn)定主

18、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(lái)說(shuō)是開環(huán)的，而對(duì)從物料來(lái)說(shuō)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(guò)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(guò)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

19、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)2、試述熱電阻測(cè)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(lái)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R0 =10 ；另外一種是 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 。3、試述過(guò)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

20、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)

21、際使用過(guò)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(lái)確定控制器的最佳參數(shù)值（包括比例度 積分時(shí)間 T1微分時(shí)間 TD ），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

22、：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：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(guò)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(guò)程控制系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？過(guò)程控制的特點(diǎn)： 控制對(duì)象被控過(guò)程復(fù)雜、控制要求多樣控制方案豐富多彩 控制過(guò)程大多數(shù)屬于慢過(guò)程與參數(shù)控制定值控制是過(guò)程控制的主要形式 過(guò)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

23、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)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。 控制機(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(wú)壓力信號(hào)時(shí)閥全開，隨著信號(hào)

24、增大，閥門逐漸關(guān)小的稱為氣關(guān)式。 反之，無(wú)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(guò)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(wú)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

25、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(guò)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(lái) 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(guò)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(guò)渡過(guò)程曲線如圖所示。試求最

26、大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間（± 。 2%）解：最大偏差：A = 230-200 = 30 ；余差： C= 205-200 = 5；衰減比： n = y1: y3 =（230-205）:（210-205） 25:5 = 5:1振蕩周期： T=20-5=15min過(guò)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(guò)程中溫度偏離設(shè)定值不得超過(guò) 80?，F(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(guò)渡過(guò)程曲線如下圖， 試求最大動(dòng)態(tài)偏差、衰減比、振蕩周期，過(guò)渡過(guò)程時(shí)間（±2%）該系統(tǒng)能否滿足工藝要求？

27、解：最大動(dòng)態(tài)偏差：A95090050衰減比： ny1950908424.2y391890810振蕩周期：T 45540min余差： C9089008過(guò)渡過(guò)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(guò)程工藝規(guī)定的操作溫度為（40± 2），考慮發(fā)酵效果，要求控制過(guò)程中溫度偏離給定值最大不得超過(guò) 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(guò)渡過(guò)程曲線如下圖，試求最大偏差、衰減比、余差、過(guò)渡時(shí)間（±）2和%振！蕩周期，該系統(tǒng)能否滿足工藝要求？解：最大動(dòng)態(tài)偏差： A 45 40 5 余差： C 41 40 1y1 45 41

28、4衰減比： n 14：1y3 42 41 1過(guò)渡過(guò)程時(shí)間： 23min振蕩周期： T 18 5 13min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.

29、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max100F1 1100000 10，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01 6MPa、精度為 1 級(jí)的壓力表進(jìn)行測(cè)量， 問(wèn)：能否符合工藝要求？若用一臺(tái)測(cè)量范圍為01 0MPa、精度為 1 級(jí)的壓力表進(jìn)行測(cè)量，問(wèn)：能否符合要求？解：測(cè)量范圍為 01 6MPa、精度為 1 級(jí)的壓力表的允許的最大絕對(duì)誤差為：maxa SFS1001 1.6 0.016 MPa，大于 0 01MPa，不能符合工藝要求100測(cè)量范圍為 01 0MPa、精

30、度為 1 級(jí)的壓力表的允許的最大絕對(duì)誤差為：a SFSmax1001 1.0 0.01 MPa，等于 0 01MPa，從允許的最大絕對(duì)誤差角度，能符合工100藝要求，但量程不符合！6如果某反應(yīng)器最大壓力為0 8MPa，允許的最大絕對(duì)誤差為 001MPa，現(xiàn)用一臺(tái)測(cè)量范圍為01 6MPa、精度為 1 級(jí)的壓力表進(jìn)行測(cè)量， 問(wèn)：能否符合工藝要求？若用一臺(tái)測(cè)量范圍為01 0MPa、精度為 1 級(jí)的壓力表進(jìn)行測(cè)量，問(wèn)：能否符合要求？解：測(cè)量范圍為 01 6MPa、精度為 1 級(jí)的壓力表的允許的最大絕對(duì)誤差為：maxa SFS1001 1.6 0.016 MPa，大于 0 01MPa，不能符合工藝要求1

31、00測(cè)量范圍為 01 0MPa、精度為1 級(jí)的壓力表的允許的最大絕對(duì)誤差為：max1 1.0 0.01100100MPa，等于 0 01MPa，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(guò)±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(wèn)：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：max1001 1200 12 ， 12大于 7，不合適100應(yīng)選擇測(cè)量范圍為01200、精度等級(jí)為 0。5 級(jí)的儀表max1000.5 1200 6 ， 6小于

32、7，合適1008.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 p 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：ppp0p00時(shí)，1gH1gh1；2 gh2；1gH g( 1h12h2)p g( 1h12h2)0！需要零點(diǎn)遷移H 0時(shí)， p g( 1h1 2 h2)0！需要零點(diǎn)正遷移H 0時(shí)， p g( 1h1 2 h2)0！需要零點(diǎn)負(fù)遷移本題 1 2；h1 h2；需要負(fù)遷移，遷移量 p g(h2 h1)10.用帶隔離罐的差壓變送器測(cè)某儲(chǔ)罐的液位，差壓變送器的安裝位置如圖所示。請(qǐng)導(dǎo)出變送器所解：測(cè)差壓 p與液位 H 之關(guān)系。變送

33、器零點(diǎn)需不需要遷移？若要遷移，是正遷移還是負(fù)遷移？P+=H 1g+ h 12g+P0P-= h 22g+P0 P= P+- P-= H 1g-( h2- h1)2gH=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 TI =0.2min ，微分時(shí)間 TD =2min ，微分放大倍數(shù)KD =10。假定輸出初始值為 4mA；在t 0 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 t 12s 時(shí)控制器的輸出信號(hào)值。解：比例輸出： I P1 I i10.5 1mA0.5111112積分輸出： I IIi dt 1 1

34、0.5 1mATIi 0.5 0.260微分輸出： I D11(KD1)e (KD/TD )t Ii1 (10 1)e (10/2)(12/60) 0.510.5 9e 1 3.3mAt 12s 時(shí)控制器的輸出信號(hào)值IO I 0IPITI D9.3mA12.DDZ-控制器，比例度=80%，積分時(shí)間TI =0.4min ，微分時(shí)間 TD =2.4min，微分放大倍數(shù)KD =10。假定輸出初始值為 6mA；在t 0 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 t 24s 時(shí)控制器的輸出信號(hào)值。解：比例輸出：I P 1 I i10.40.5mA0.8積

35、分輸出：I I 1 1i dt11 0.4 24 0.5mAITI0.8 0.4 60微分輸出：ID1(K D1)e (KD/TD)t Ii 1 (10 1)e (10/0.4)(24/60)0.8t 12s 時(shí)控制器的輸出信號(hào)值IO I 0I PITI D7.85 mA13某比例積分控制器輸入、輸出均為420mA ，10.4 4.5e 1 1.65mA若將比例度設(shè)為 100%，積分時(shí)間 TI =2min ，穩(wěn)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1KP某瞬間，輸入突然增加了0.2mA，輸出增量IOK PIiKPTII O KP I iPTI

36、I i t 1 0.2 120.25 0.7mA則經(jīng)過(guò) 5min 后，輸出將由5mA 變化到 IO0.7 5.7mA 。14 DDZ- 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，試態(tài)時(shí)輸出為 5mA ，某瞬間，輸入突然增加了 0.2mA，試問(wèn)經(jīng)過(guò) 5min 后，解：求調(diào)節(jié)器的比例放大系數(shù) KP 與比例度 。DDZ- 基型調(diào)節(jié)器的輸入、輸出均為 420mA ，所以：0.5100% 100% 50%；76KP120。5015一臺(tái)的輸出由 6mA 變化到 8mA ，試求控制器的比例度 。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

37、時(shí)，控制器解：e /( x maxxmin )p /( pmaxpmin )40/800 1/20 0.4 40%(8 6)/(20 4) 2/1616一臺(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：x min )p min )1. 28mAe /( x max x min ) ； p /( pmax p min ) 50%, e 40 e /( x max /( pmax 40 / 10000. 5 / 1617. 、甲的正常流量為 240kg/h，儀表量程為 0-360kg/h；乙的正常流量為 120

38、NM 3/h ，儀表 量程為 0-240NM3/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， F2 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(guò)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(guò)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(shuō)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(guò)程。（ 4）畫出該控制系統(tǒng)的方框圖

39、。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(guò)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(guò)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(shuō)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(guò)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(guò)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(shuō)明原因。（3）確定調(diào)