化工儀表及自動(dòng)化總復(fù)習(xí)及答案(吉珠專用)(文檔良心出品)

化工儀表及自動(dòng)化總復(fù)習(xí)第一章自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念一、基本要求1.掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成，了解各組成部分的作用以及相互影響和聯(lián)系；2.掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)中常用術(shù)語，了解方塊圖的意義及畫法；3.掌握管道及控制流程圖上常用符號(hào)的意義；4.了解控制系統(tǒng)的分類形式，掌握系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性的意義；5.掌握閉環(huán)控制系統(tǒng)在階躍干擾作用下，過渡過程的形式和過渡過程的品質(zhì)指標(biāo)。二、常用概念1.化工自動(dòng)化的主要內(nèi)容:自動(dòng)檢測，自動(dòng)保護(hù)，自動(dòng)操縱，自動(dòng)控制系統(tǒng)2.自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成:被控對象和自動(dòng)化裝置（測量元件與變送器、控制器、執(zhí)行器）。3.被控對象：對其工藝參數(shù)進(jìn)行控制的機(jī)器或設(shè)備4.被控變量：生產(chǎn)過程需保持恒定的變量5.操縱變量：具體實(shí)現(xiàn)控制作用的變量6.干擾作用：在生產(chǎn)過程中引起被控變量偏離給定值的外來因素7.設(shè)定值：被控變量的期望值，可固定也可以按程序變化8.偏差：給定值與測量值之間的差值9.閉環(huán)系統(tǒng)：系統(tǒng)的輸出被反饋到輸入端并與設(shè)定值進(jìn)行比較的系統(tǒng)10.開環(huán)系統(tǒng)：系統(tǒng)的輸出被反饋到輸入端，執(zhí)行器只根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行控制的系統(tǒng)11.控制系統(tǒng)的過渡過程:系統(tǒng)由一個(gè)平衡狀態(tài)過渡到另一個(gè)平衡狀態(tài)的過程12.反饋:把系統(tǒng)的輸出直接或經(jīng)過一些環(huán)節(jié)后送到輸入端，并加入到輸入信號(hào)中的方法13.負(fù)反饋：反饋信號(hào)的作用方向與給定信號(hào)相反，即偏差信號(hào)為兩者之差（e=x—z）14.正反饋：反饋信號(hào)的作用方向與原來的信號(hào)相同，使信號(hào)增強(qiáng)（e=x+z）三、問答題1.控制系統(tǒng)按被調(diào)參數(shù)的變化規(guī)律可分為哪幾類？簡述每種形式的基本含義。答：定值控制系統(tǒng)：給定值為常數(shù)隨動(dòng)控制系統(tǒng)：給定值隨機(jī)變化程序控制系統(tǒng)：給定值按一定時(shí)間程序變化2.在階躍擾動(dòng)作用下，控制系統(tǒng)的過渡過程有哪幾種形式?其中哪些形式能基本滿足控制要求？答：1.非周期衰減過程2.衰減振蕩過程3.等幅振蕩過程4.分散振蕩過程1,2能基本滿足控制要求，但1進(jìn)程緩慢，只用于系統(tǒng)不允許震振蕩時(shí)3.試述控制系統(tǒng)衰減振蕩過程的品質(zhì)指標(biāo)及其含義。答：最大偏差：指在過渡過程中，被控變量與給定值的最大差值超調(diào)量B：第一個(gè)峰的峰值A(chǔ)與新穩(wěn)定值之差CB=A-C衰減比：相鄰兩個(gè)峰值的比余差：當(dāng)過渡過程終了時(shí)，被控變量所達(dá)到的新穩(wěn)定值與給定值之間的偏差過渡時(shí)間：從干擾作用發(fā)生時(shí)起，到系統(tǒng)重新建立平衡時(shí)止，過渡過程所經(jīng)歷的時(shí)間振蕩周期和頻率：過渡過程同向兩波峰的間隔時(shí)間為振蕩周期，其倒數(shù)為振蕩頻率4.什么是控制系統(tǒng)的方塊圖？它與工藝管道及控制流程圖有何區(qū)別？答：由傳遞方塊，信號(hào)線，綜合點(diǎn)，分支點(diǎn)構(gòu)成的表示控制系統(tǒng)的組成和作用的圖形。每個(gè)方塊都代表系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分5.在自動(dòng)化系統(tǒng)中，儀表符號(hào)由哪幾部分組成，各表示什么意義？答：1.圖形符號(hào)：測量點(diǎn)、連接線、儀表2.字母代號(hào)3.儀表代號(hào)四、選擇題：1．反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)（C）閉環(huán)系統(tǒng)。A.不一定是 B.肯定不是 C.肯定是 D、無法判斷2．定值控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)是按什么來劃分的（C）。A.按自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) B.按自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性C.按給定值變化的規(guī)律 D.調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.在研究動(dòng)態(tài)特性時(shí)可以將(C)看作系統(tǒng)對象環(huán)節(jié)的輸入量。A.干擾作用； B.控制作用；C．干擾作用和控制作用； D．測量儀表的信號(hào)4.在下列儀表號(hào)位中表示有報(bào)警作用的字母為 (C）A、“C” B、“H” C、“A” D、“I”5.控制系統(tǒng)在階躍干擾作用下的幾種過渡過程中，那種震蕩過程是最希望出現(xiàn)的震蕩過程（B）A、非周期衰減過程 B、衰減震蕩過程C、等幅震蕩過程 D、發(fā)散震蕩過程6.下列哪些參數(shù)不是表示過渡過程品質(zhì)好壞的指標(biāo)（A）A、變差 B、余差 C、最大偏差 D、衰減比7.關(guān)于調(diào)節(jié)系統(tǒng)方塊圖的說法，不正確的是（B）。A.一個(gè)方塊代表一個(gè)設(shè)備；B.方塊間的連線代表的是方塊間物料關(guān)系；C.方塊圖上的線條及箭頭方向不一定與流體流向一致D.方塊間連線只代表信號(hào)關(guān)系8.控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)使得原來信號(hào)增強(qiáng)的叫做（B）。A.負(fù)反饋 B.正反饋 C.前饋 D.回饋9.某換熱器的溫度控制系統(tǒng)（設(shè)定值是40℃）在階躍擾動(dòng)作用下的過渡過程曲線如圖6所示。則該系統(tǒng)的余差、衰減比、最大偏差是（BA、1、4:1、4B、1、4:1、5C、1、3:1、5、D、1、5:1、4五、填空題：1.自動(dòng)化裝置是由_測量元件與變送器_、_控制器_、_執(zhí)行器等環(huán)節(jié)組成。

2．描述控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)的參數(shù)有最大偏差、衰減比和余差、過渡時(shí)間、振蕩周期等。六、綜合題：（簡單??！略）溫度控制系統(tǒng)過渡過程曲線1.某化學(xué)反應(yīng)器工藝操作規(guī)定溫度為（800±10℃）。為確保生產(chǎn)安全，控制中溫度最高不得超過850溫度控制系統(tǒng)過渡過程曲線（1）分別求出最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期（溫度進(jìn)入±2%新穩(wěn)定值即視為系統(tǒng)已穩(wěn)定）。（2）說明此溫度控制系統(tǒng)是否滿足工藝要求。2.某化學(xué)反應(yīng)器工藝規(guī)定操作溫度為400±2oC，考慮安全因素，調(diào)節(jié)過程中溫度偏離給定值不得超過6oC?，F(xiàn)設(shè)計(jì)運(yùn)行的溫度定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在最大階躍干擾下的過渡過程曲線如圖所示。問該過程的最大偏差、余差、衰減比、過渡時(shí)間（按被控變量進(jìn)入新穩(wěn)態(tài)值的±2%為準(zhǔn)）和振蕩周期。

3.某發(fā)酵過程工藝操作溫度為（40±2）°C。考慮到發(fā)酵效果，控制過程中溫度偏離設(shè)定值最大不能超過6°C。先設(shè)計(jì)一定值控制系統(tǒng)，在階躍擾動(dòng)系統(tǒng)的最大偏差、衰減比、余差、過渡時(shí)間（按被控變量進(jìn)入±圖5作業(yè)21某化學(xué)應(yīng)器工藝規(guī)定操作溫度為(900士0)℃。考慮安全因素，控制過程中溫度偏離給定值最大不得超過80設(shè)計(jì)的溫度定值控制系統(tǒng)，在最大階躍干擾作用下的過渡過程曲線如圖1-19所示。試求該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標(biāo)：最大偏差、超調(diào)量、衰減比和振蕩周期，并回答該控制系統(tǒng)能否滿足題中所給的工藝要求？第二章過程特性及數(shù)學(xué)模型一、基本要求1.了解建立被控對象數(shù)學(xué)模型的意義及數(shù)學(xué)模型的建立方法；2.掌握用機(jī)理建模的方法，建立簡單對象的數(shù)學(xué)模型；3.掌握表征被控對象特性的三個(gè)參數(shù)——放大倍數(shù)K、時(shí)間常數(shù)T、滯后時(shí)間τ的物理意義及其對控制質(zhì)量的影響；4.了解被控對象特性的實(shí)驗(yàn)測定方法。二、常用概念1.被控對象的數(shù)學(xué)模型：用數(shù)學(xué)的方法來描述被控對象輸入量與輸出量之間的關(guān)系2.通道：由對象的輸入量至輸出量的信號(hào)聯(lián)系3.被控對象的放大倍數(shù)：數(shù)值上等于對象重新穩(wěn)定后的輸出變量與輸入變量之比4.被控對象的時(shí)間常數(shù)：當(dāng)對象受到階躍輸入后，被控變量重新達(dá)到穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間5.被控對象的滯后時(shí)間：純滯后（輸出變化落后于輸入變化的時(shí)間）與容積滯后（因物料或能量傳遞需要一定時(shí)間而引起的輸出變化遲緩）之和三、選擇題1.一般認(rèn)為，經(jīng)過（A）時(shí)間后，動(dòng)態(tài)過程便結(jié)束了。A. 3T； B. T； C. 5T；D．10T2.在描述對象特性參數(shù)的滯后時(shí)間時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是（ C）。A.傳遞滯后又稱為純滯后；B.容量滯后一般是由于物料和能量傳遞需要通過一定的阻力引起的；C.容量滯后是有些對象在受到階躍輸入后，再經(jīng)過一段時(shí)間時(shí)間后被控變量才開始變化；D.滯后時(shí)間包括可分為容量滯后和純滯后時(shí)間。四、填空題1.目前求取過程數(shù)學(xué)模型的方法有兩種。其中一種是根據(jù)過程的內(nèi)在機(jī)理，通過物料_和__能量_平衡關(guān)系，用_機(jī)理建模_的方法求取過程的數(shù)學(xué)模型。2.描述對象特性的三個(gè)參數(shù)是放大倍數(shù)、時(shí)間常數(shù)和滯后時(shí)間，如果時(shí)間常數(shù)越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越慢，系統(tǒng)的穩(wěn)定性越好。3.過程特性是指被控過程的輸入變量發(fā)生變化時(shí)，其輸出變量隨時(shí)間變化的規(guī)律。4.由于物料或能量的傳遞需要通過一定的阻力導(dǎo)致的滯后稱為容量滯后。五、綜合題：1.為了測量某物料干燥筒的對象特性，在T＝0時(shí)刻突然將加熱蒸汽量從25m3/h增加到28m3圖干燥筒的階躍響應(yīng)曲線解：由階躍應(yīng)曲線可看出該回想具有一階純滯后特性：放大倍數(shù)K=【（150-120）/200】/【（28-25）/40】=20時(shí)間常數(shù)T=4min滯后時(shí)間τ=2min作業(yè)11.已知一個(gè)對象特性是具有純滯后的一階特性，其時(shí)間常數(shù)為5，放大系數(shù)為10，純滯后時(shí)間為2，試寫出描述該對象特性的一階微分方程。解：根據(jù)題意可知K=10T=5τ=2則起一階微分方程為T【dyτ（t+τ）/dt）】+y2（t+τ）=Kx（t）5【dyτ（t+2）/dt）】+y2（t+2）=10x（t）第三章檢測儀表與傳感器一、基本要求1．掌握儀表精度的意義與測量誤差的關(guān)系。2．了解儀表的性能指標(biāo)。3．初步掌握各種壓力檢測儀表的基本原理及壓力表的選用方法。4．了解各種流量計(jì)的測量原理。重點(diǎn)是差壓式流量計(jì)及轉(zhuǎn)子流量計(jì)。5．了解各種液位測量方法。初步掌握液位測量中零點(diǎn)遷移的意義及計(jì)算方法。6．掌握熱電偶溫度計(jì)及熱電阻溫度計(jì)的測溫原理。熟悉熱電偶溫度測量中的冷端溫度補(bǔ)償?shù)淖饔眉胺椒ā?．了解DDZ-Ⅲ型顯示儀表的基本結(jié)構(gòu)及原理。二、常用概念1.精度2.絕對誤差3.相對誤差4.相對百分誤差5.允許相對誤差：衡量儀表優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一6.儀表精度等級：0.0050.020.050.10.20.40.51.01.52.54.07.靈敏度：引起這個(gè)位移的被測參數(shù)變化量之比值8.靈敏限：能引起儀表指針發(fā)生動(dòng)作的被測參數(shù)的最小變測量9.分辨力：數(shù)字顯示器的最末尾數(shù)字間隔所代表的被測參數(shù)變化量10.線性度：表征線性刻度儀表的輸出量與輸入量的實(shí)際校準(zhǔn)曲線與理論曲線的吻合程度11.反應(yīng)時(shí)間：用來衡量儀表能不能盡快反映出參數(shù)的品質(zhì)指標(biāo)三、問答題：（不考）1.工業(yè)壓力計(jì)按敏感元件通?？梢苑譃槟膸追N類型？試簡述各種壓力計(jì)的工作原理。答：（1）液柱式壓力計(jì)（2）活塞式壓力計(jì)(3)彈性式壓力計(jì)(4)電氣式壓力計(jì)2.試述壓力計(jì)選型的主要內(nèi)容及安裝注意事項(xiàng)。答：量程選擇，精度選擇，取壓位置與隔離3.試述流量計(jì)的分類及其工作原理。答：速度流量計(jì)，容積式流量計(jì)，質(zhì)量流量計(jì)4.試述物位計(jì)的分類及其工作原理。5.試述溫度測量儀表的種類及其工作原理四、選擇題：1．1.5級儀表的精度等級可寫為：（A）A.1.5級 B.+(-)1.5級 C.+1.5級 D.1.52.下列不屬于節(jié)流裝置的是（D ）。A、孔板； B、噴嘴； C、長徑噴嘴 D、阿紐巴管3．溫度越高，鉑、鎳、銅等材料的電阻值越（A ）。A.大 B.小 C.不變 D.不一定4．雙金屬溫度計(jì)的感溫元件，測量溫度時(shí)必須是（B ）A浸液1/2；B全部浸液； C浸液2/3；D浸入任何長度5.關(guān)于壓力計(jì)安裝的描述錯(cuò)誤的是（ A）A.要選擇測量介質(zhì)拐彎處安裝；B.測量流動(dòng)介質(zhì)時(shí)，應(yīng)使取壓點(diǎn)與流動(dòng)方向垂直安裝；C.測量液體壓力時(shí)，取壓點(diǎn)應(yīng)安裝在管道下部；D.測量蒸汽壓力時(shí)應(yīng)安裝凝液管。6.下列儀表中屬于衡壓降的儀表是（D）。A.孔板流量計(jì) B.文丘里管式流量計(jì)C.電磁流量計(jì) D.轉(zhuǎn)子流量計(jì)7.在下列物位檢測儀表中，能夠檢測出兩種不同液體界面的儀表是（C） A.壓差式物位儀表 B.壓力式物位儀表C.電容式物位儀表 D.稱重式液罐計(jì)量儀8.在下列物位檢測儀表中，不與被測物體發(fā)生實(shí)際接觸并可以檢測物位的儀表是（B）。 A.稱重式液罐計(jì)量儀 B.核輻射物位儀表 C.壓差式物位儀表 D.電容式物位儀表9.在下列工業(yè)用流量計(jì)中，屬于容積式流量計(jì)的是 （C）。A.轉(zhuǎn)子流量計(jì) B.電磁流量計(jì)C.橢圓齒輪流量計(jì) D.科里奧利力式流量計(jì)10.測量穩(wěn)定壓力時(shí)，被測介質(zhì)的最大工作壓力不得超過儀表量程的(C)。A.1／2； B.1／3； C.2／3； D.3／511.關(guān)于壓力測量儀表的下列描述中，錯(cuò)誤的是 （D）。A.液柱式壓力計(jì)是根據(jù)流體靜力學(xué)的原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換成為液柱高度進(jìn)行測量的；B.彈性式壓力計(jì)利用彈性元件變形的位移進(jìn)行測量的；C.電氣式壓力計(jì)是將壓力轉(zhuǎn)換為電量來進(jìn)行測量的；D.活塞式壓力計(jì)是將壓力轉(zhuǎn)換為活塞位移來進(jìn)行測量的。12.關(guān)于溫度檢測儀表的下列描述中錯(cuò)誤的是（C）。A.玻璃管溫度計(jì)屬于膨脹式溫度計(jì)的一種；B.測量的溫度大于600度的溫度計(jì)為高溫計(jì)；C.熱電偶是由兩種不同的金屬材料構(gòu)成的，不同材料構(gòu)成的熱電偶在相同的觸點(diǎn)溫度下所產(chǎn)生的電勢相同；D.在熱電偶回路中引入第三種導(dǎo)線對熱電偶所產(chǎn)生的電勢無影響。13.熱電偶輸出電壓與（B）有關(guān)。A.熱電偶兩端溫度 B.熱電偶兩端溫度和電極材料C.熱電偶熱端溫度 D.熱電偶兩端溫度、電極材料及長度14.鎳鉻－鎳硅熱電偶的分度號(hào)是（C）。A、EB、SC、KD、B15.關(guān)于用熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線配接進(jìn)行溫度測量時(shí)，以下說法不正確的是（C）A、熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)該配接B、補(bǔ)償導(dǎo)線也有極性C、采用了補(bǔ)償導(dǎo)線后可以不進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償D、在一定溫度范圍內(nèi)，熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線有近似相同的熱電特性五、填空題1.某溫度表的精度為0.5級，其測量下限是50℃，上限是850℃。則此表的量程是800℃；測量范圍是50~850℃；允許相對百分誤差是±0.5%；最大絕對誤差是2.熱電偶溫度計(jì)中常用的冷端溫度補(bǔ)償方法有冷端溫度保持0℃、冷端溫度修正法、校正儀器零點(diǎn)法、補(bǔ)償電橋法、補(bǔ)償熱電偶法五種3.彈簧管壓力表是利用輸入壓力產(chǎn)生_位移量與被測壓力相平衡來測量的。4.差壓式流量計(jì)是利用節(jié)流_原理測量流量的。5.電容式差壓變送器的測量部分是先將壓差轉(zhuǎn)變成位移，然后再變成_電容量變化作為轉(zhuǎn)換部分的輸入。6.液位變送器測量進(jìn)行零點(diǎn)遷移時(shí)只改變_測量范圍_，不改變_量程_。7.在常用的熱電偶溫度計(jì)中，精度較高的是_S_熱電偶，線性最好的是__K熱電偶，靈敏度較高的是_E__熱電偶。8．常用的熱電阻材料是__金屬銅和鉑，分度號(hào)是_cu-50、cu-100，pt-10、pt-100__，線性好的是_銅__熱電阻，它適于測量_較低__溫度。9.熱電偶是基于熱點(diǎn)效應(yīng)原理工作的。六、綜合題：1.熱電偶測溫時(shí)，使用補(bǔ)償導(dǎo)線的目的是什么？它能否進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？如不能應(yīng)如何處理？答：為了使熱電偶冷端溫度保持恒定，不能進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償2.某壓力儀表的測量范圍是100～1100Pa，其精度為0.5級，則這臺(tái)表的量程是多少？允許相對百分誤差是多少？最大絕對誤差是多少？答：1000，±0.5%，53.一臺(tái)測溫儀表，其測溫范圍為0～300℃，已知其最大絕對誤差為±2答：2/（300-0）%=±0.7%，沒有0.7級，則精度等級為1.0級4.有一臺(tái)測壓儀表，其標(biāo)尺范圍為0～400KPa，要求測量時(shí)最大絕對誤差不超過5KPa，則應(yīng)該選擇精度等級為多少的儀表才能滿足要求。答：5/（400-0）%=1.25%一級作業(yè)20某壓表的測量范圍為01MP精度等級為1級問此壓力表允許的最大絕對誤差是多少？若用標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)來校驗(yàn)該壓力表，在校驗(yàn)點(diǎn)為0MPa時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)上讀數(shù)為0.0Ma試問被校壓力表在這一點(diǎn)是否符合1級精度，什?答：最大誤差=（1-0）*1%=0.01MPa在校驗(yàn)點(diǎn)為0MPa處，校驗(yàn)得到的絕對誤差=0.508-0.5=0.008MPa<0.01MPa故在該校驗(yàn)點(diǎn)符合1級精度第四章自動(dòng)控制儀表一、基本要求1．掌握各種基本控制規(guī)律及其特點(diǎn)。2．熟悉比例度、積分時(shí)間、微分時(shí)間對控制系統(tǒng)的影響。3．了解DDZ-Ⅱ型和DDZ-Ⅲ型控制器的特點(diǎn)和基本組成。二、常用概念1.基地式控制儀表:由檢測器和顯示器組裝成的一個(gè)整體，同時(shí)具有檢測，控制，顯示等功能的儀表2.單元組合式控制儀表：根據(jù)其功能不同分成若干單元，每個(gè)單元只完成其中一種功能3.控制器的控制規(guī)律：控制器的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的關(guān)系4.雙位控制：控制器只有兩個(gè)輸出值，相應(yīng)的控制機(jī)構(gòu)只有開和關(guān)兩個(gè)極限位置，又稱開關(guān)控制5.放大倍數(shù)KP：是一個(gè)可調(diào)的放大倍數(shù)，它決定了比例控制作用的強(qiáng)弱6.比例度δ：指控制器輸入變化相對值和相應(yīng)的輸出變化相對值之比的百分?jǐn)?shù)7.無干擾切換：指在自動(dòng)-手動(dòng)切換時(shí)，控制器輸出不變，因此生產(chǎn)過程不會(huì)有擾動(dòng)三、問答題1.控制系統(tǒng)按控制規(guī)律可以分為哪幾類？各類控制規(guī)律的特點(diǎn)是什么？答：位式控制，比例控制P，積分控制I，微分控制D2.試述PID控制的數(shù)學(xué)模型及參數(shù)意義。P=kD（e+1/TISedt+TDde/dt）3.試述DDZ－Ⅲ儀表的特點(diǎn)。P120

4.在控制系統(tǒng)應(yīng)用中，有哪些基本控制規(guī)律和組合控制規(guī)律？寫出各自的表達(dá)式？它們各應(yīng)用在什么場所？位式控制，比例控制P，積分控制I，微分控制D,比例積分PI，比例微分PD，比例積分微分PID

四、選擇題：1．調(diào)節(jié)器加入微分作用是用來（C ）。A.克服對象的純滯后 B.克服對象的慣性滯后C.克服對象的慣性滯后和容量滯后 D.克服對象的容量滯后2.調(diào)節(jié)器的比例度和積分時(shí)間正確說法是（B）。A.比例度越大,比例作用越強(qiáng) B.積分時(shí)間越小,積分作用越強(qiáng)C.比例度越大,比例作用越弱,積分時(shí)間越大,積分作用越強(qiáng)D.比例度越小,比例作用越弱,積分時(shí)間越小,積分作用越弱3．控制系統(tǒng)中控制器正反作用的確定是依據(jù)（B ）A.生產(chǎn)的安全性 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.調(diào)節(jié)器本身的特性4、（D）存在純滯后，通常不影響控制質(zhì)量。A、調(diào)節(jié)通道B、測量元件C、變送器D、干擾通道五、填空題：1．儀表自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)中，氣動(dòng)儀表標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是0.02--0.1MPa；電動(dòng)Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)范圍是4--20mA

。2．控制系統(tǒng)引入積分作用是為了_消除余差_,但積分的引入會(huì)使系統(tǒng)_不穩(wěn)定__,引入微分作用是為了__克服慣性滯后和容量滯后_。3.表征控制規(guī)律的參數(shù)是比例度、積分時(shí)間及微分時(shí)間。4.在PID調(diào)節(jié)中，比例作用是依據(jù)余差大小來動(dòng)作的，在系統(tǒng)中起著穩(wěn)定控制變量的作用；積分作用是依據(jù)余差是否存在來動(dòng)作的，在系統(tǒng)中起著消除余差的作用；微分作用是依據(jù)余差變化速度來動(dòng)作的，在系統(tǒng)中起著超前調(diào)節(jié)的作用。5.調(diào)節(jié)器的比例度越大，則放大倍數(shù)越小，比例作用就越弱，過渡過程曲線越平穩(wěn)，但余差也越大。6.調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間越小，則積分速率越大，積分特性曲線的斜率越大，積分作用就越強(qiáng)，消除余差越快。微分時(shí)間越大，微分作用越強(qiáng)。六、綜合題：

作業(yè)5．一臺(tái)DDZ-Ⅲ型溫度比例控制器，測量的全量程為010℃，當(dāng)指示值變化10解：根據(jù)比例度δ=（e/(xmax-xmin）/p/(pmax-pmin)）*100%當(dāng)輸出變化e=100℃P=δ=（e/(xmax-xmin）/s/(pmax-pmin)）=(100/(1000-0))/(0.8/(20-4))=2mA第五章執(zhí)行器一、基本要求1．掌握控制閥的流量特性的意義，了解串聯(lián)管道中阻力比s和并聯(lián)管道中分流比x對流量特性的影響。2．了解氣動(dòng)薄膜控制閥的基本結(jié)構(gòu)、主要類型及使用場合。3．理解氣動(dòng)執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)型式及其選擇原則。二、常用概念1.控制閥的理想流量特性:在不考慮控制閥前后壓差變化時(shí)得到的流量特性。有快開，直線，等百分比，拋物線幾種2.控制閥的實(shí)際流量特性：在實(shí)際生產(chǎn)中，控制閥前后壓差總是變化的，這時(shí)的流量特性串聯(lián)管道：阻力比s對流量特性的影響。并聯(lián)管道：分流比x對可調(diào)范圍的影響。三、問答題1.什么是氣開式控制閥和氣關(guān)式控制閥？如何選擇？答：有壓力信號(hào)時(shí)閥關(guān)，無壓力信號(hào)時(shí)閥開的為氣關(guān)式，反之為氣開式。其選擇主要從工藝生產(chǎn)上安全要求出發(fā)。若閥處于打開位置時(shí)危害性小，選氣關(guān)式，反之選氣開式2.執(zhí)行器在控制系統(tǒng)中有何作用？答：接收控制器送來的控制信號(hào)，改變被控介質(zhì)的流量，從而將被控變量維持在所要求的數(shù)值上或一定的范圍內(nèi)3.執(zhí)行器有哪幾種?工業(yè)現(xiàn)場為什么大多數(shù)使用氣動(dòng)執(zhí)行器？答：氣動(dòng)，電動(dòng)，液動(dòng)。因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作可靠穩(wěn)定，輸出推力較大，維修方便，防火防爆而且價(jià)格較低4.氣動(dòng)執(zhí)行器主要有哪兩部分組成？各起什么作用？答：執(zhí)行機(jī)構(gòu)：推動(dòng)裝置控制機(jī)構(gòu)：控制工藝參數(shù)5.氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有哪幾種結(jié)構(gòu)形式？各有什么特點(diǎn)？答:薄膜式：結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜活塞式：推力較大6.何謂正作用執(zhí)行器？何謂反作用執(zhí)行器？答：當(dāng)來自控制器或閥門定位器的信號(hào)壓力增大時(shí)，閥桿向下動(dòng)作的叫正作用，反之叫反作用。7.何謂控制閥的理想流量特性和工作流量特性？理想流量特性有哪幾種？答：理想流量特性：在不考慮控制閥前后壓差變化時(shí)得到的流量特性，有直線，等百分比，拋物線及快開工作流量特性：在實(shí)際生產(chǎn)中，控制閥前后壓差總是變化的，這時(shí)的流量特性稱為工作流量特性8.什么叫氣動(dòng)執(zhí)行器的氣開式與氣關(guān)式?其選擇原則是什么？答：有壓力信號(hào)時(shí)閥關(guān)，無壓力信號(hào)時(shí)閥開的為氣關(guān)式，反之為氣開式。其選擇主要從工藝生產(chǎn)上安全要求出發(fā)。若閥處于打開位置時(shí)危害性小，選氣關(guān)式，反之選氣開式四、填空題：1.被控介質(zhì)流過閥門的相對流量(Q/Qmax)與閥門相對開度(l/L)之間的關(guān)系，稱為調(diào)節(jié)閥的流量特性；若閥前后的壓差保持不變時(shí)，上述關(guān)系稱為_理想流量特性；實(shí)際使用中，閥前后的壓差總是變化的，此時(shí)上述關(guān)系為_工作流量___特性。調(diào)節(jié)閥的流量特性有_直線__、__等百分比（對數(shù)）、__拋物線__、和__快開__。五、綜合題：1.從保證控制質(zhì)量的角度，控制閥設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮哪幾個(gè)方面？答：結(jié)構(gòu)與特性的選擇氣開式與氣關(guān)式的選擇口徑的選擇第六章簡單控制系統(tǒng)一、基本要求1．了解簡單控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成及作用。2．掌握簡單控制系統(tǒng)中被控變量、操縱變量選擇的一般原則。3．了解各種基本控制規(guī)律的特點(diǎn)及應(yīng)用場合。4．掌握控制器正、反作用確定的方法。5．了解控制器參數(shù)工程整定的方法。二、常用概念1.簡單控制系統(tǒng):由一個(gè)測量元件，變送器，一個(gè)控制器，一個(gè)控制閥和一個(gè)對象所構(gòu)成的單閉環(huán)控制系統(tǒng)2.控制器的工程整定：確定最合適的控制器比例度，積分時(shí)間和微分時(shí)間。三、問答題1.如何選擇被控變量P1562.如何選擇操縱變量？P1583.造成控制系統(tǒng)滯后的原因有哪些？答:測量元件安裝位置，由現(xiàn)場測量變送裝置的信號(hào)傳送到控制室的控制器，由控制室的控制器的輸出控制信號(hào)傳送到現(xiàn)場執(zhí)行器所引起4.控制器整定的任務(wù)是什么？常用整定方法有哪幾種？答：確定最合適的控制器比例度，積分時(shí)間和微分時(shí)間。有臨界比例度法，衰減曲線法，經(jīng)驗(yàn)湊試法，5.為什么要考慮控制器的正、反作用？如何選擇？答：控制作用對被控變量的影響應(yīng)與干擾作用對被控變量的影響相反，才能使被控變量值回復(fù)到給定值?？刂破鞯恼醋饔檬顷P(guān)系到控制系統(tǒng)能否正常運(yùn)行與安全操作的重要問題。6.被控對象、執(zhí)行器、控制器的正、反作用方向是怎么規(guī)定的？被控對象：工藝機(jī)理執(zhí)行器：工藝安全條件控制器：對象，執(zhí)行器7.控制器參數(shù)整定的任務(wù)是什么？工程上常用的的控制器參數(shù)整定有哪幾種方法？答：確定最合適的控制器比例度，積分時(shí)間和微分時(shí)間。有臨界比例度法，衰減曲線法，經(jīng)驗(yàn)湊試法，四、選擇題：1.在研究對象特性對選擇操縱變量影響中，下列哪個(gè)參數(shù)對控制質(zhì)量影響是可以忽略的（D）A、控制通道時(shí)間常數(shù) B、控制通道純滯后時(shí)間C、干擾通道的時(shí)間常數(shù) D、干擾通道的純滯后時(shí)間五、填空題：1.控制對象的干擾通道的動(dòng)態(tài)特性對過渡過程的影響是：干擾通道的時(shí)間常數(shù)越大,干擾對被控變量的影響緩慢。若控制通道不存在純滯后，則干擾通道純滯后通常對調(diào)節(jié)質(zhì)量無影響。2.簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本特征是單閉合回路和負(fù)反饋。六、綜合題：1.下圖為加熱爐裝置，工藝要求利用燃料量來控制爐出口介質(zhì)溫度t(簡單控制系統(tǒng))；①

指出構(gòu)成控制系統(tǒng)時(shí)的被控變量、控制變量、干擾量是什么？②

在下圖中畫出控制流程圖；③

選擇執(zhí)行器的氣開、氣關(guān)類型以及控制器的作用方向；④

畫出簡單控制系統(tǒng)方框圖；⑤

簡單說明該系統(tǒng)克服干擾的過程（可設(shè)溫度t升高，分析調(diào)節(jié)動(dòng)作過程）。解：①被控變量：出口介質(zhì)溫度，控制變量：燃料量，干擾量：進(jìn)料流量和溫度、燃料壓力，爐的壓力和溫度以及環(huán)境溫度②圖略③執(zhí)行器選氣開類型，控制器選反作用方向④圖略⑤干擾作用使溫度升高，測量值大于給定值，控制器輸入偏差增大，輸出控制信號(hào)減少，氣開閥關(guān)小，燃料量減少，塔頂溫度下降，維持給定2.工藝要求利用回流量來控制塔頂溫度t(簡單控制系統(tǒng))，為保證塔正常操作，回流量不允許中斷。①

被控變量：塔頂溫度、操縱變量：回流量、主要干擾：進(jìn)料流量和溫度、燃料壓力，回流的壓力和溫度以及環(huán)境溫度等②

畫出控制流程圖并確定執(zhí)行器類型；氣關(guān)式③

選擇控制器的作用方向；反作用方向④

畫出簡單控制系統(tǒng)方框圖；⑤

簡單說明該系統(tǒng)克服干擾的過程（可設(shè)溫度t升高，分析控制動(dòng)作過程）。干擾作用使溫度升高，測量值大于給定值，控制器輸入偏差增大，輸出控制信號(hào)減少，氣關(guān)閥開大，回流量加大，塔頂溫度下降，維持給定圖1第七章復(fù)雜控制系統(tǒng)一、基本要求1．掌握串級控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作過程、特點(diǎn)及應(yīng)用場合；掌握串級控制系統(tǒng)中副變量的確定及主、副控制器正、反作用的選擇；了解串級控制系統(tǒng)中主、副控制器參數(shù)的工程整定方法。2．熟悉設(shè)置均勻控制系統(tǒng)的目的及控制方案。3．了解比值控制系統(tǒng)的各種類型；熟悉單閉環(huán)比值控制方案的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。4．熟悉前饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用場合。5．理解連續(xù)型選擇性控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及控制方案；了解開關(guān)型選擇性控制系統(tǒng)；了解積分飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生及防止方法。6．理解分程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合。二、常用術(shù)語1.軟保護(hù)：通過一個(gè)特定設(shè)定的自動(dòng)選擇性控制系統(tǒng)，當(dāng)生產(chǎn)短時(shí)間內(nèi)處于不正常情況時(shí)，即不使設(shè)備停車又起到對生產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)的目的2.硬保護(hù)：當(dāng)生產(chǎn)達(dá)到安全極限時(shí)，有聲光報(bào)警，然后由操作工將控制器切換到手動(dòng)處理，或通過連鎖保護(hù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車三、問答題1.試述串級控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及其使用條件。2.串級控制系統(tǒng)中主、副變量應(yīng)如何選擇？3.簡述均勻控制的目的及控制方案。方案：簡單均勻控制和串級均勻控制目的：為了協(xié)調(diào)液位與排出流量之間的關(guān)系，允許它們都在各自許可范圍內(nèi)做緩慢變化4.簡述比值控制的目的及控制方案。方案：開環(huán)，單閉環(huán)，雙閉環(huán)，變比值控制系統(tǒng)目的：實(shí)現(xiàn)副流量與主流量成一定比值關(guān)系5.選擇性控制系統(tǒng)按處理方法不同可以分為哪幾類？答：開關(guān)型，連續(xù)型，混合型6.試述分程控制的目的及其適用范圍。目的：一臺(tái)控制器的輸出控制兩臺(tái)或以上的控制閥，由每一段信號(hào)去控制一臺(tái)控制閥，分段控制。范圍：1）用于擴(kuò)大控制閥的可調(diào)范圍，改善控制品質(zhì)2）用于控制兩種不同介質(zhì)，以滿足工藝生產(chǎn)的要求3）用于生產(chǎn)安全防護(hù)措施四、選擇題：1、串級控制系統(tǒng)的副回路相當(dāng)于一個(gè)（B）A、定值控制系統(tǒng)B、隨動(dòng)控制系統(tǒng)C、程序控制系統(tǒng)D、比值控制系統(tǒng)2.關(guān)于串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方塊圖的說法,下列不正確的是（A ）。A.包含兩個(gè)執(zhí)行器B.包含兩個(gè)測量變送器C.包含兩個(gè)被控對象 D.包含兩個(gè)被控變量3.單