過程控制系統(tǒng)期末試卷答案

1、-. z.*-*學年第*學期過程控制系統(tǒng)試題卷A課程代碼 BB058007 考試方式閉卷考試時長 100 分鐘*教學班號專業(yè)級班題號一二三四五六七八合計總分值25183027100得分閱卷人得分注：不可使用計算器一、填空題每空1分，共25分1、過程控制系統(tǒng)由和兩局部組成。2、過程檢測儀表的接線方式有兩種：、。3、壓力檢測的類型有三種，分別為：、。4、PID調節(jié)器分為和兩種。5、理想流量特性有四類，分別是、。6、常用比值運算部件有：、。7、前饋控制規(guī)律取決于和的傳遞函數(shù)。8、主要擾動無法落在串級控制的副環(huán)時，用可得到更好的控制效果。9、混合型選擇性控制系統(tǒng)指：既包含有，又有。10、產(chǎn)生積分飽和的

2、3個條件：123。得分二、名詞解釋每個3分，共18分1、閥位控制系統(tǒng)2、積分飽和3、比例控制系統(tǒng)4、.超馳控制系統(tǒng)5、現(xiàn)場總線6、均勻控制系統(tǒng)得分三、簡答題每個6分，共30分 1、被控對象、調節(jié)閥、調節(jié)器的正、反作用方向各是怎樣規(guī)定的？ 2、什么是簡單控制系統(tǒng)？試畫出簡單控制系統(tǒng)的典型方塊圖。 3、調節(jié)器參數(shù)整定的任務是什么？工程上常用的調節(jié)器參數(shù)整定有哪幾種方法？ 4、怎樣選擇串級控制系統(tǒng)中主、副控制器的控制規(guī)律 5、積分飽和的危害是什么有哪幾種主要的抗積分飽和措施得分四、分析題。共27分1、15分請判定如下圖溫度控制系統(tǒng)中，調節(jié)閥和調節(jié)器的作用型式。1當物料為溫度過低時易析出結晶顆粒的介質

3、，調節(jié)介質為過熱蒸汽時；2當物料為溫度過高時易結焦或分解的介質，調節(jié)介質為過熱蒸汽時；3當物料為溫度過低時易析出結晶顆粒的介質，調節(jié)介質為待加熱的軟化水時；4當物料為溫度過高時易結焦或分解的介質，調節(jié)介質為待加熱的軟化水時。2、12分圖示為一列管式換熱器。工藝要求出口物料溫度保持恒定。經(jīng)分析如果保持物料入口流量和蒸汽流量根本恒定，則溫度的波動將會減小到工藝允許的誤差圍之?，F(xiàn)分別設計了物料入口流量和蒸汽流量兩個控制系統(tǒng)，以保持出口物料溫度恒定。1試畫出對出口物料溫度的控制系統(tǒng)方塊圖；2指出該系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)還是閉環(huán)控制系統(tǒng)，并說明理由。過程控制試題卷3答案一、填空題每空1分，共25分1、過程控

4、制系統(tǒng)由工程儀表和被控過程兩局部組成。2、過程檢測儀表的接線方式有兩種：電流二線制四線制、電阻三線制。3、壓力檢測的類型有三種，分別為：彈性式壓力檢測、應變式壓力檢測、壓阻式壓力檢測。4、PID調節(jié)器分為模擬式和數(shù)字式兩種。5、理想流量特性有四類，分別是直線、對數(shù)、拋物線、快開。6、常用比值運算部件有：乘法器、比值器、分流器、比率器。7、前饋控制規(guī)律取決于對象干擾通道和控制通道的傳遞函數(shù)。8、主要擾動無法落在串級控制的副環(huán)時，用前饋-反應控制可得到更好的控制效果。9、混合型選擇性控制系統(tǒng)指：既包含有開關型選擇，又有連續(xù)型選擇。10、產(chǎn)生積分飽和的3個條件：1積分作用2開環(huán)3偏差長期存在。二、名

5、詞解釋每個3分，共18分1、閥位控制系統(tǒng)：是綜合考慮快速性、有效性、經(jīng)濟性和合理性的一種控制系統(tǒng)。2、積分飽和: 在積分控制圍，積分控制輸出與偏差的時間積分成正比，當控制輸出到達一定限制后就不在繼續(xù)上升或下降，這就是積分飽和現(xiàn)象。3、比例控制系統(tǒng)：但凡兩個或多個參數(shù)自動維持一定比例關系的過程控制系統(tǒng)，稱為比例控制系統(tǒng)。4、超馳控制系統(tǒng)：指在一個控制系統(tǒng)中，設有兩個控制器，通過上下值選擇器選出能適應平安生產(chǎn)狀態(tài)的控制信號，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動化控制。5、現(xiàn)場總線：是指將現(xiàn)場設備與工業(yè)控制單元、現(xiàn)場操作站等互聯(lián)而成的計算機網(wǎng)絡，具有全數(shù)字化、分散、雙向傳輸和多分枝的特點，是工業(yè)控制網(wǎng)絡向現(xiàn)場級開展

6、的產(chǎn)物。6、均勻控制系統(tǒng)：控制量和被控量在一定圍都緩慢而均勻的變化的系統(tǒng)，稱為均勻控制系統(tǒng)。得分三、簡答題每個6分，共30分1、被控對象、調節(jié)閥、調節(jié)器的正、反作用方向各是怎樣規(guī)定的？答：被控對象的正、反作用方向規(guī)定為：當操縱變量增加時，被控變量也增加的對象屬于正作用；反之，被控變量隨操縱變量的增加而降低的對象屬于反作用。調節(jié)閥的作用方向由它的氣開、氣關型式來確定。氣開閥為正方向，氣關閥為反方向。如果將調節(jié)閥的輸入偏差信號定義為測量值減去給定值，則當偏差增加時，其輸出也增加的調節(jié)器稱為正作用調節(jié)器；反之，調節(jié)器的輸出信號隨偏差的增加而減小的稱為反作用調節(jié)器。2、什么是簡單控制系統(tǒng)？試畫出簡單控

7、制系統(tǒng)的典型方塊圖。答：所謂簡單控制系統(tǒng)，通常是指由一個被控對象、一個檢測元件及傳感器或變送器、一個調節(jié)器和一個執(zhí)行器所構成的單閉環(huán)控制系統(tǒng)，有時也稱為單回路控制系統(tǒng)。簡單控制系統(tǒng)的典型方塊圖如下圖。3、調節(jié)器參數(shù)整定的任務是什么？工程上常用的調節(jié)器參數(shù)整定有哪幾種方法？答：調節(jié)器參數(shù)整定的任務是：根據(jù)已定的控制方案，來確定調節(jié)器的最正確參數(shù)值包括比例度、積分時間Ti、微分時間Td，以便使系統(tǒng)能獲得好的調節(jié)質量。調節(jié)器參數(shù)整定的方法有理論計算和工程整定兩大類，其中常用的是工程整定法。屬于調節(jié)器參數(shù)的工程整定法主要有臨界比例度法、衰減曲線法和經(jīng)歷湊試法等。4、怎樣選擇串級控制系統(tǒng)中主、副控制器的

8、控制規(guī)律答、串級控制系統(tǒng)的目的是為了高精度地穩(wěn)定主變量，對主變量要求較高，一般不允許有余差，所以主控制器一般選擇比例積分控制規(guī)律，當對象滯后較大時，也可引入適當?shù)奈⒎肿饔?。串級控制系統(tǒng)中對副變量的要求不嚴。在控制過程中，副變量是不斷跟隨主控制器的輸出變化而變化的，所以副控制器一般采用比例控制規(guī)律就行了，必要時引入適當?shù)姆e分作用，而微分作用一般是不需要的。5、積分飽和的危害是什么有哪幾種主要的抗積分飽和措施得分答：當控制器處于積分飽和狀態(tài)時，它的輸出將到達最大或最小的極限值，該極限值已超出執(zhí)行器的有效輸入信號圍(對于氣動薄膜控制閥來說，其有效輸入信號圍一般為20100kPa)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象，對控制系統(tǒng)的工作是很不利的。因為當需要該控制器恢復工作狀態(tài)(在取代控制系統(tǒng)中，控制器重新被選擇器選中)時，它不能馬上動作，必須待它的輸出退出飽和區(qū)，返回到執(zhí)行器的有效輸入信號圍后，才能使執(zhí)行器開場動作。所以取代是不及時的，這樣會對系統(tǒng)的工作帶來嚴重的后果，甚至會造成事故?？狗e分飽和的主要方法有限幅法和積分切除法等。四、分析題。共27分，其中第一題15分，第二題12分1、答：1氣關調節(jié)閥，正作用調節(jié)器；2氣