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过程控制-期末复习题

过程控制-期末复习题
过程控制-期末复习题

《过程控制》复习:

看图分析题:

1.下图为某控制系统采用I调节时,在不同的积分速度S0下的响应过程。试说明图示箭头方向代表积分速度S0作何种改变?并总

结积分速度S0改变对响应过程影响。

1.答:图示箭头方向代表积分速度S0作增

大改变。增大积分速度将会降低控制系统的

稳定程度,直到最后出现发散的振荡过程。

积分速度愈大,调节阀的动作愈快,就愈容

易引起和加剧振荡,与此同时,振荡频率将

愈来愈高,最大动态偏差则愈来愈小。被调

量最后都没有偏差,这是I调节器的特点。

2.下图为某控制系统采用PD调节时,不同的微分时间T D下的响应过程。试说明图示

作何种改变?并

箭头方向代表微分时间T

总结微分时间T D改变对响应过程影响。

2.答:图示箭头方向代表微分时间T D作减

小改变。微分调节动作总是力图抑止被调量

的振荡,它有提高控制系统稳定性的作用。

适度引入微分动作后,可以允许稍许减小比

例带,同时保持衰减率不变。大多是PD控

制系统随着微分时间增大,其稳定性提高,

表现在可以减少偏差,减少短期最大偏差和

提高了振荡频率。但某些特殊系统也有例

外,当T D超出某一上限值后,系统反而变

得不稳定了。

3. 对象的阶跃响应曲线如下图。用一阶惯性环节加纯迟延来近似对象的阶跃响应曲线,试用作图法来辨识系统的传递函数。

3. 答: u

y y k ?-∞=

)

0()(

y(t)

Δu

Δu

计算题

1.对某温度控制系统采用PID 调节器。在调节阀扰动量Δμ=40%时,测得温度控制对象的阶跃响应特性参数:稳定时温度变化Δθ(∞)=30℃;时间常数T=100s ;纯迟延时间τ=10s 。温度变送器量程为0~100,且温度变送器和调节器均为DDZ-Ⅲ型仪表。 ①试用动态特性参数法(Z-N 公式)选择PID 调节器参数,

②已知干扰系数F 计算公式中的α=1.73,试求调节器δ、T I 、T D 的刻度值。 1. 解:

① 采用动态特性参数法,按Z-N 公式:0.1')(2.1-=T KK c τ

计算等效调节器的等效比例增益,即:)/(%12)100

10(30/302.1)(2.11

0.1'C T K K c ?===

--τ

因为等效调节器用调节器、变送器和调节阀组成,因此:

v m c c K K K K *

'=

其中变送器转换系数:)/( 01004

20C mA K m ?--=

调节阀的转换系数:)/(% 4

200

100mA K m --=

这样调节器的比例增益实际值为:12 4

200100010042012

'*=--?

--==

v

m c c

K K K K 相应的比例带实际值为:%3.812

11*

*===

c K δ 调节器积分时间T I 的实际值为:(s) 200.2)(0.2*0.1*==?=ττ

I I T T

T T 调节器微分时间T D 的实际值为: (s) 55.0)(5.0*

0.1*==?=ττD D T T

T T ○

2干扰系数F 为:73.273.11)T T (1I

D

=+=+=αF 相应的比例带刻度值为:%659.22*

==δδF

调节器积分时间T I 的刻度值为:(s) 326.7*

==F

T T I I 调节器微分时间T D 的刻度值为: (s) 65.13*

==D D FT T

2.已知对象控制通道(包括被控对象、测量变送器、调节阀组成)阶跃响应曲线数据如

12②应用稳定边界法选择PI 调节器参数δ、T I 。

2.解:

818.250

1.200341=-=k

567.0)0()4.2()0()()(11*=--=

?y y y t y t y 727.0)

0()4.2()

0()()(22*=--=?y y y t y t y

(sec)2.28(min)47.0)]

(1ln[)](1ln[2*1*1

2==?--?--=

t y t y t t T

(sec)34.35(min)589.0)]

(1ln[)](1ln[)](1ln[)](1ln[2*

1*2*11*2==?--?-?--?-=t y t y t y t t y t τ 系统数学模型为:s e Ts K

s G τ-+=1

)( 频率特性为:j e j T K

j G τωωω-+=

1

)(

由式:0596.018074

.12018074.12074.120)(=?=??=

?=?-=--πτ

ωπτωπτωωcr cr cr cr T arctg 由式:

694.011

)(2

=?=+cr cr cr K T K K ω

所以:17.32.22.2==

=cr cr K δδ (2分) )(58.89285.085.0s T T cr

cr I =??==ωπ

3.对某温度控制系统采用PID 调节器。已知:临界比例带δcr =30%,临界振荡周期T cr =40s ①试用稳定边界法选择PID 调节器参数δ、T I 、T D ;

②已知干扰系数F 计算公式中的α=1.46,试求调节器δ、T I 、T D 的刻度值。

3.解:

采用稳定边界法,可得调节器的比例带实际值为:%1.5067.1*==cr δδ 调节器积分时间T I 的实际值为:)(305.0*s T T cr I ==

调节器微分时间T D 的实际值为: )(5.7125.0*

s T T cr D ==

干扰系数F 为:46.246.11)T T (

1I

D

=+=+=αF 相应的比例带刻度值为:%246.123*==δδF

调节器积分时间T I 的刻度值为:(s) 195.12*

==F

T T I I 调节器微分时间T D 的刻度值为: (s) 45.18*

==D D FT T

~200cm,且液位变送器和调节阀均为DDZ-Ⅲ型仪表。 ①试将该矩形脉冲响应曲线转换为阶跃响应曲线;

②用一阶惯性环节加纯迟延近似该对象,试用两点法确定K 、T 和τ值(t 1=120、t 2=180); ③应用特性参数法选择PI 调节器参数δ、T I 。

4.解:

将矩形脉冲响应曲线转换为阶跃响应曲线:)()()(11t t y t y t y ?-+=,可得数据如下:

6.030

1

.18==

k 409.0)0()400()0()()(11*=--=

y y y t y t y 696

.0)

0()400()

0()()(22*=--=y y y t y t y )(254.90)]

(1ln[)](1ln[2*1*1

2s t y t y t t T =?--?--=

)(532.72)]

(1ln[)](1ln[)](1ln[)](1ln[2*1*2*11*2s t y t y t y t t y t =?--?-?--?-=τ

系统数学模型为:s e Ts K

s G τ-+=

1

)( 根据Z-N 公式:87.112.1)

(9.0'0

.1'

=?==-c c K T

KK τ

(s ) 532.24133.3)(33.3*0.1*==?=ττ

I I T T

T T 因为等效调节器由调节器、变送器和调节阀组成,因此:

v m c c K K K K *

'=

其中变送器转换系数: 0200420--=

m K 调节阀的转换系数:)/(% 4

200

100mA K m --=

这样调节器的比例增益实际值为:74.3 4

200100020042087

.1'*=--?

--==

v

m c c

K K K K 相应的比例带实际值为:%74.261

**==c

K δ

过程控制题库

题库 一填空 1、一般过程控制系统是由[<被控对象>] 和[<自动装置>]两部分组成。 2、一般过程控制系统中自动装置是由[<测量变送器>]、控制器、[〈控制阀〉]三个环节组成。 3、过程控制系统按设定植的形式不同分为定植控制系统、[〈随动控制系统〉]和[〈程序控制系统〉]。 4、定植控制系统是指过程控制系统的[〈设定植〉]恒定不变,工艺生产中要求控制系统的[〈被控变量〉]保持在一个标准 值上不变。 5、过程控制系统按控制系统的结构特点分为[〈反馈控制系统〉],前馈控制系统和[〈前馈-反馈控制系统〉]。 6、过程控制系统按控制系统的任务分为比例控制、[〈均匀控制〉]、[前馈控制〉]。 7、过程控制系统按自动化装置的不同分类分为[〈常规控制系统〉]和[〈计算机控制系统〉]。 8、过程控制系统按是否形成闭合回路分为[〈开环控制系统〉]和[〈闭环控制系统〉]。 9、过程控制系统按控制系统的功能分为比值、[〈均匀〉]、分程和[〈选择性控制系统〉]。 10、表征生产设备是否正常运行而需要加以控制的物理量是[〈被控变量〉];受控制装置操纵,并使被控变量保持在设定植 的物理量是[〈操纵变量〉]。 11、把系统的输出信号对控制作用有直接影响的控制系统称为[〈闭环控制系统〉];把把系统的输出信号对控制作用没有影 响的控制系统称为[〈开环控制系统〉]。 12、过程控制系统按调节器的控制规律分为比例、[〈比例积分〉]、比例微分、[〈比例积分微分〉]控制系统。 13、过程控制系统性能的好坏,不仅取决于系统[〈稳态时的控制精度〉],还取决于[〈瞬态时的工作状况〉]。 14、对过程控制系统的基本性能要求有三点,分别为[〈稳定性〉],准确性和[〈快速性〉]。 15、过程控制系统是由6种基本典型环节组成,它们分别为一阶环节、[〈二阶环节〉]、比例环节、积分环节、微分环节和 [〈纯滞后环节〉]。 16、被控对象的特性就是[〈被控对象〉]的输出变量与[〈输入变量〉]之间的关系。 17、过程控制系统的传递函数就是在[〈零初始条件下〉],系统或环节[〈输出变量的拉氏变换〉]与输入变量的拉氏变换之 比。 18、一阶环节微分方程为5dy/dt+y(t)=4x(t),则其传递函数为[<4/(5s+1)>];比例环节的微分方程为y(t)=Kx,(其传递 函数为t)[]。 19、被控过程的数学模型有两种,它们是[<参数模型法>]和[<参数模型法>]。 20、在一阶过程控制系统的过渡过程中,放大系数K是系统的[<静态参数>],时间常数T是系统的[<动态参数>]。 21、在一阶过程控制系统的过渡过程中,[<放大系数K>]决定了系统在响应结束时的稳定性能,时间常数T取决于系统的输出 变量到达[<稳态值的63.2%>]所用的时间。 22、在过程控制仪表中控制器的放大系数是通过改变控制器的[<比例度>]来设置的,若用量程为50-100℃,输出信号为 4-20mA DC的电动温度变送器,并选用电动控制器的比例度δ=20%,则其控制器放大系数Kc=[<1.6(mA/℃)>]。 23、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,[<最大偏差>]是反映系统在控制过程中被控变量偏离设定植的程度,[<余差>] 是描述系统准确性的质量指标.。 24、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,[<超调量>]是过渡过程曲线超出新稳定值的最大值,[<衰减比>]是表示衰减振 荡过程的衰减程度。 25、一阶过程控制系统稳定的基本条件是:[<特征根为负>],[<微分方程系数大于0>]。 26、二阶过程控制系统稳定的基本条件是:特征根实部为负、[〈微分方程的系数均大于0〉]和[〈衰减系数大于0〉]。 27、在过程控制仪表中常用的控制规律有比例,[〈比例积分〉],[〈比例积分微分〉]。 28、控制器的比例度越小,则放大系数[〈越大〉],比例控制作用就[〈越强〉]。 29、在过程控制系统中,具有[〈比例作用〉]的控制器,被控变量最终会存在余差,具有[〈比例积分微分〉]的控制器既能 消除余差又具有超前性。 30、简单控制系统是由一个被控对象、[〈一个测量变送器〉]、一个控制器、[〈一个执行机构〉]。 31、在简单控制系统中。被控变量的选择有2种方法,分别为[〈直接参数法〉]、[〈间接参数法〉]。

《过程控制工程》期末考试复习题及参考答案

过程控制工程复习题 (课程代码392217) 一、选择题(请从下列选项中选出正确的一项) 1、下列不属于单回路反馈控制系统的是() 选项A)被控对象 选项B)被测对象 选项C)测量变送 选项D)控制器和控制阀 答案:B 2、在工业控制中,使用最多的控制系统是() 选项A)单回路反馈控制系统 选项B)串级控制系统 选项C)比值控制系统 选项D)前馈控制系统 答案:A 3、下列中对干扰通道特性对控制质量影响描述错误的是() 选项A)K f增加,余差增加,系统稳定性不变 选项B)T f增加,过渡过程时间减小 选项C)T f增加,振荡幅值减小 选项D)τf增加,余差减小 答案:D 4、下列中对控制对象特性对控制质量影响描述错误的是() 选项A)一般希望放大倍数K0大些好,易于调节 选项A)一般希望控制通道时间常数小些好,但不能过小 选项C)控制通道时间常数越小越好,系统才灵敏 选项D)时间常数大,系统的工作频率低 答案:D 5、下列对操纵变量选择原则描述错误的是() 选项A)操纵变量必须可控 选项A)选择通道放大倍数相对大的 选项C)选择干扰通道时间常数小一点的 选项D)选择通道的纯滞后尽量小 答案:C 6、下列中对控制通道特性对控制质量影响描述错误的是() 选项A)K0增加,余差增加,系统稳定性不变 选项B)T0增加,过渡过程时间增加 选项C)T0增加,系统频率变慢 选项D)τ0增加,稳定程度大大降低 答案:A 6、下图的曲线中,哪一条是对数流量特性的是()

选项A)1 选项B)2 选项C)3 选项D)4 答案:B 7、在控制系统中,能准确、快速、及时地跟踪设定值的变化的系统属于()选项A)随动系统 选项B)定值系统 选项C)程序系统 选项D)以上都不是 答案:A 8、在过程控制系统中,系统的设定值保持不变的系统属于() 选项A)随动系统 选项B)定值系统 选项C)程序系统 选项D)以上都不是 答案:B 9、在过程控制系统中,系统的设定值有规律变化的系统属于() 选项A)随动系统 选项B)定值系统 选项C)程序系统 选项D)以上都不是 答案:C 10、用来表征生产设备或过程运行是否正常而需要加以控制的物理量是()选项A)被控对象 选项B)被控变量 选项C)操纵变量 选项D)测量值 答案:B 11、受控制器的操纵,使被控变量保持在设定值的物理量是() 选项A)被控对象 选项B)设定值 选项C)操纵变量 选项D)测量值 答案:C 12、一阶环节的传递函数是() 选项A)K/(Ts+l) 选项B)K/Tis

自动控制原理期末考试复习题及答案

一、 填空题 1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。 2、传递函数为 [12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_, 极点为_-2__, 增益为_____2_______。 3、构成方框图的四种基本符号是: 信号线、比较点、传递环节的方框和引出点 。 4、我们将 一对靠得很近的闭环零、极点 称为偶极子。 5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、_开环控制方式和_复合控制方式_。 6、已知一系统单位脉冲响应为t e t g 5.16)(-=,则该系统的传递函数为 。 7、自动控制系统包含_被控对象_和自动控制装置两大部分。 8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、__差分方程_、脉冲传递函数_、__方框图和信号流图_。 9、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件,而用_幅值条件__确定根轨迹上各 点的根轨迹增益k*的值。当n-m ≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n 个极点之和。 10、已知一系统单位脉冲响应为 t e t g 25.13)(-=,则系统的传递函数为_ _。 11、当∞→ω时比例微分环节的相位是: A.90 A.ο 90 B.ο 90- C.ο45 D.ο 45- 12、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个方面, 在阶跃 响应性能指标中,调节时间体现的是这三个方面中的_快速性___,而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。 13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z 平面上的_单位圆 _内,即所有特征根的模均小于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。 14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加工系统

《过程控制工程》期末复习题_85961521510003093

《过程控制工程》期末复习题 一、(每空1分)填空题: 1、对于一个比例积分微分(PID)控制器来说,积分时间越小则积分作用越;微分时间越小,则微分作用越。 2、三种常用的均匀控制方案包括、、。 3、常规PID控制器中的P指作用、I指作用、 D指作用。 4、用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备,其中输送液体并提高其压头的机械称为,而输送气体并提高其压头的机械称为。 5、工程上常用的几种整定PID控制器参数的方法是、、、 。 6、请举出我们曾经学过的三种复杂控制系统:、、。 7、比值系统控制系统从结构上可分为四种,分别是开环比值控制系统、、 、四种。 8、调节阀的固有流量特性主要有、、、 四种。 9、比值系统控制系统从结构上可分为四种,分别是开环比值控制系统、、 、四种。 10、单回路控制系统一般由、、、四个环节组成 11、常见的传热设备有、、等。 12、要消除系统的稳态误差,通常选用控制器。 13、用来评价控制系统性能优劣的阶跃响应曲线性能指标分别是、、、振荡频率和回复时间等。 14、工程上进行PID控制器参数整定时,随动系统的控制品质要求衰减比为,定值系统中控制品质要求衰减比为。 15、常见的传热设备有、、等。 16、精馏装置一般由、、、等设备组成。精馏塔产品质量指标选择有直接产品质量指标和两类。

二、选择题(10分,每小题2分) 1、成分、温度调节系统的调节规律,通常选用()。 A. PI B. PD C. PID 2、自动控制系统中控制器正、反作用的确定是根据()。 A.实现闭环回路的正反馈。 B.实现闭环回路的负反馈。 C.系统放大倍数恰到好处 D.生产的安全性。 3、单纯的前馈调节是一种能对()进行补偿的调节系统。 A.测量与给定之间的偏差 B.被调量的变化 C.干扰量的变化 4、分程控制系统常要加装()来达到分程的目的。 A.调节器 B.变送器 C.阀门定位器 5、在某一分离异丁烷与正丁烷的精馏塔中,微小的压力波动也会影响温度的变化,同时压力波动引起的各板上温度变化的方向是一致的,此时应选择()作为间接质量指标进行控制。 A.灵敏板温度 B.温差 C.双温差 6、如果甲乙两个广义调节对象的动态特性完全相同(如均为二阶对象),甲采用PI作用调节器,乙采用P作用调节器。当比例带的数值完全相同时,甲,乙两系统的振荡程度相比 A. 甲系统振荡程度比乙系统剧烈。 B. 乙系统振荡程度比甲系统剧烈。 C. 甲、乙两系统的振荡程度相同。 7、定值控制系统是()环调节,单纯的前馈控制系统是()环调节。 A.开,闭 B.闭,开 C.开,开 D.闭,闭

过程控制试题及答案

三:简答题 32分 1.什么是PID,它有哪三个参数,各有什么作用?怎样控制? 答: PID是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为: (1)比例参数KC,作用是加快调节,减小稳态误差。 (2)积分参数Ki,作用是减小稳态误差,提高无差度 (3)微分参数Kd,作用是能遇见偏差变化趋势,产生超前控制作用,减少超调量,减少调节时间。 2.正反方向判断气开气关,如何选择? P84 答:所谓起开式,是指当气体的压力信号增大时,阀门开大;气关式则相反,压力增大时,阀门关小。气动调节阀气开气关形式的选择,主要从工艺生产的安全来考虑的。详见例题3-5 气开气关调节阀的选择主要是从生产安全角度和工艺要求考虑的,当信号压力中断时应避免损坏设备和伤害操作人员。如阀门处于开的位置时危害性小,则应选气关式反之选用气开式。 3.控制器正反方向判断 P133 答:所谓作用方向,就是指输入作用后,输出的变化方向。当输入增加时,输出也增加,则成该环节为“正环节”,反之,当输入增加时,输出减少,则称“反作用”。具体步骤 (1),判断被控对象的正/反作用那个方向,主要由工艺机理确定。 (2)确定执行器的正/反作用方向由安全工艺条件决定。 (3)确定广义对象的正/反作用方向 (4)确定执行器的正/反作用方向 4.串级系统方框图 P176及特点是什么? 答:特点(1)减小了被控对象的等效时间常数;(2)提高了系统工作频率;(3)对负载变化有一定的自适应能力。 5.前馈反馈的区别有哪些? 答:(1)控制依据:反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”,前馈控制是“基于扰动消除扰动对被控量的影响”。 (2)控制作用发生时间方面:反馈控制器的动作总是落后于扰动作用的发生,是一种“不及时”的控制;扰动发生后,前馈控制器及时动作。

过程控制系统复习题

《过程控制系统》复习题 一、图1为一蒸汽加热设备,利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。试问: ①影响物料出口温度的主要因素有哪些? 若选择蒸汽流量为操纵变量,设计一温度控制系统,画出控制原理框图。 ②设被控对象传递函数为s e s s G 5.00123 )(-+= ,调节阀为2)(=s G v ,检测变送单元为1)(=s G m ,当要求出口温度准确控制时,选用何种控制规律?为什么? ③上述单回路控制系统中,当控制器的积分时间常数增大时,对系统的性能指标稳定性、控制精度及调节速度各有什么影响?并解释原理。 ④上述控制系统用PI 控制规律,按4:1衰减曲线整定参数后,改用PID 控制规律,仍然保持整定在4:1衰减曲线上,这时比例增益和积分时间常数如何调整?为什么? 二、 如图2所示的系统,要求原油出口温度精确控制在设定值上,要求: ①当燃料气压力波动为主要干扰时,应怎样组成串级?将控制方案画在工艺流程图上。 ②确定控制方案后,系统的主要干扰量是哪些?分析副回路能克服的干扰量。 ③选控制阀采用气开阀,确定主副控制器的正反作用。 ④在系统稳定的情况下,如果燃料气压力突然升高,结合控制阀开闭形式及控制器的正反作用,分析该串级控制系统的工作过程。 搅拌器 物料入口 蒸汽 冷凝水 出口 图1

图2 三、图2所示的系统,要求原油出口温度精确控制在设定值上,要求: ①当原油流量是主要干扰量,设计前馈反馈控制系统,将控制方案画在工艺流程图上。 ②设被控对象传递函数为123 )(0+=s s G ,控制阀为2)(=s G v ,温度检测变送单 元2)(=s G m ,干扰通道为1 25 .0)(+=S S G PD ,设控制器为9)(=s G c ,计算前馈控制 器的数学模型。 ③分析串级控制系统和前馈反馈控制系统克服干扰方式的优缺点。 图2 燃烧气 出口温度 炉膛温度 原油 燃烧气 出口温度 炉膛温度 原油

过程控制系统试题一

一:填空题 28分 1.过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程、测量变送等环节组成。 2.过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。 3.过程控制仪表的测量变送环节由传感器和变送器两部分组成。 4.过程检测仪表的接线方式有两种:电流二线制四线制、电阻三线制 5.工程中,常用引用误差作为判断进度等级的尺度。 6.压力检测的类型有三种,分别为:弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测 7.调节阀按能源不同分为三类:气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀 8.电动执行机构本质上是一个位置伺服系统。 9.气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。 10. 理想流量特性有四类,分别是直线、对数、抛物线、快开。 11. 过程数学模型的求取方法有三种,分别是机理建模、试验建模、混合建模。 12.PID调节器分为模拟式和数字式两种。 13.造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用,外因是控制器长期存在偏差。 14.自动控制系统稳定运行的必要条件是:闭环回路形成负反馈。 15. DCS的基本组成结构形式是“三点一线”。 二:名词解释 20分 1.过程控制:指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。 2.积分饱和: 在积分控制范围内,积分控制输出与偏差的时间积分成正比,当控制输出达到一定限制后就不在继续上升或下降,这就是积分饱和现象。 3.串级控制系统:值采用两个控制器串联工作,主控制器的输出作为副控制器的设定值,由副控制器的输入去操纵调节阀,从而对住被控变量具有更好的控制效果。 4.比例控制系统:凡是两个或多个参数自动维持一定比例关系的过程控制系统,称为比例控制系统。 5均匀控制系统:控制量和被控量在一定范围内都缓慢而均匀的变化的系统,称为均匀控制系统。 6.超驰控制系统:指在一个控制系统中,设有两个控制器,通过高低值选择器选出能适应安全生产状态的控制信号,实现对生产过程的自动化控制。 7.分程控制系统:一个控制器的输出信号分段分别去控制两个或两个以上调节阀动作的系统称为分程控制系统。 8.阀位控制系统:是综合考虑快速性、有效性、经济性和合理性的一种控制系统。 9.集散控制系统:是把控制技术、计算机技术、图像显示技术及通信技术结合起来,实现对生产过程的监视控制和管理的系统。 10.现场总线:是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算机网络,具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点,是工业控制网络向现场级发展的产物。 三:简答题 32分 1.什么是PID,它有哪三个参数,各有什么作用?怎样控制? 答: PID是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为: (1)比例参数KC,作用是加快调节,减小稳态误差。 (2)积分参数Ki,作用是减小稳态误差,提高无差度 (3)微分参数Kd,作用是能遇见偏差变化趋势,产生超前控制作用,减少超调量,减少调节时间。2.正反方向判断气开气关,如何选择? P84 答:所谓起开式,是指当气体的压力信号增大时,阀门开大;气关式则相反,压力增大时,阀门关小。气动调节阀气开气关形式的选择,主要从工艺生产的安全来考虑的。详见例题3-5 气开气关调节阀的选择主要是从生产安全角度和工艺要求考虑的,当信号压力中断时应避免损坏设备和伤害操作人员。如阀门处于开的位置时危害性小,则应选气关式反之选用气开式。 3.控制器正反方向判断 P133

过程控制系统考试试题汇总优选稿

过程控制系统考试试题 汇总 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

过程控制系统考试试题汇总(预测) 编辑:郭长龙河南工业大学 一:填空题 28分 1.过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程、测量变送等环节组成。 2.过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。 3.过程控制仪表的测量变送环节由传感器和变送器两部分组成。 4.过程检测仪表的接线方式有两种:电流二线制四线制、电阻三线制5.工程中,常用引用误差作为判断进度等级的尺度。 6.压力检测的类型有三种,分别为:弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测 7.调节阀按能源不同分为三类:气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀8.电动执行机构本质上是一个位置伺服系统。 9.气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。 10. 理想流量特性有四类,分别是直线、对数、抛物线、快开。 11. 过程数学模型的求取方法有三种,分别是机理建模、试验建模、混合建模。 12.PID调节器分为模拟式和数字式两种。 13.造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用,外因是控制器长期存在偏差。 14.自动控制系统稳定运行的必要条件是:闭环回路形成负反馈。15. DCS的基本组成结构形式是“三点一线”。

二:名词解释 20分 1.过程控制:指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。 2.积分饱和: 在积分控制范围内,积分控制输出与偏差的时间积分成正比,当控制输出达到一定限制后就不在继续上升或下降,这就是积分饱和现象。 3.串级控制系统:值采用两个控制器串联工作,主控制器的输出作为副控制器的设定值,由副控制器的输入去操纵调节阀,从而对住被控变量具有更好的控制效果。 4.比例控制系统:凡是两个或多个参数自动维持一定比例关系的过程控制系统,称为比例控制系统。 5均匀控制系统:控制量和被控量在一定范围内都缓慢而均匀的变化的系统,称为均匀控制系统。 6.超驰控制系统:指在一个控制系统中,设有两个控制器,通过高低值选择器选出能适应安全生产状态的控制信号,实现对生产过程的自动化控制。 7.分程控制系统:一个控制器的输出信号分段分别去控制两个或两个以上调节阀动作的系统称为分程控制系统。 8.阀位控制系统:是综合考虑快速性、有效性、经济性和合理性的一种控制系统。

自动控制原理期末复习题

概念题 一、填空题 1、把输出量直接或间接地反馈到输入端,形成闭环参与控制的系统,称作 。 2、传递函数反映系统本身的瞬态特性,与本身参数和结构 ,与输入和初始条件 。 3、最大超调量只决定于阻尼比ξ,ξ越小,最大超调量越 。 4、已知系统频率特性为151 +ωj ,当输入为t t x 2sin )(=时,系统的稳态输出为 。 5、校正装置的传递函数为Ts aTs s G c ++= 11)(,系数a 大于1,则该校正装置为 校正装置。 6、如果max ω为)(t f 函数有效频谱的最高频率,那么采样频率s ω满足条件 时,采样函数)(*t f 能无失真地恢复到原来的连续函数)(t f 。 二、单选题 1、闭环控制系统的控制方式为 。 A. 按输入信号控制 B. 按扰动信号控制 C. 按反馈信号控制 D. 按偏差信号控制 2、2、下面说法正确的是 。 A. 传递函数反映了系统的物理特性 B. 传递函数取决于系统的结构和参数 C. 传递函数与输入信号有关 D. 传递函数与初始条件有关 3、某一系统在单位速度输入时稳态误差为零,则该系统的开环传递函数可能是 。 A. 1+Ts K B. ))((b s a s s d s +++ C. )(a s s K + D. ) (2a s s K + 4、已知单位反馈系统的开环奈氏图如图所示,其开环右半S 平面极点数P=0,系统型号1v =,则系统 。 A.稳定 B.不稳定 C.临界稳定 D. 稳定性不能确定 5、串联滞后校正是利用 ,使得系统截止频率下降,从而获得足够的相角裕度。 A . 校正装置本身的超前相角 B .校正装置本身的高频幅值衰减特性 C .校正装置本身的超前相角和高频幅值衰减 D .校正装置富裕的稳态性能

过程控制复习资料全

过程控制系统课后习题解答(不完全版注:红色为未作答题目) 1.1过程控制系统中有哪些类型的被控量?答:被控量在工业生产过程中体现的物流性质和操作条件的信息。如:温度、压力、流量、物位、液位、物性、成分。 1.2过程控制系统有哪些基本单元组成?与运动控制系统有无区别?答:被控过程或对象、用于生产过程参数检测的检测仪表和变送仪表、控制器、执行机构、报警保护盒连锁等其他部件构成。 过程控制系统中的被控对象是多样的,而运动控制系统是某个对象的具体控制。 1.3简述计算机过程控制系统的特点与发展。答:特点:被控过程的多样性,控制方案的多样性,慢过程,参数控制以及定值控制是过程控制系统的主要特点。发展:二十世纪六十年代中期,直接数字控制系统(DDC ),计算机监控系统(SCC );二十世纪七十年代中期,标准信号为4~20mA 的DDZ Ⅲ型仪表、DCS 、PLC ;八十年代以来,DCS 成为流行的过程控制系统。 1.4衰减比η和衰减率Ψ可以表征过程控制系统的什么性能?答:二者是衡量震荡过程控制系统的过程衰减程度的指标。 1.5最大动态偏差与超调量有何异同之处?答:最大动态偏差是指在阶跃响应中,被控参数偏离其最终稳态值的最大偏差量,一般表现在过渡过程开始的第一个波峰,最大动态偏差站被控量稳态值的百分比称为超调量,二者均可作为过程控制系统动态准确性的衡量指标。 2.2通常描述对象动态特性的方法有哪些?答:测定动态特性的时域方法;测定动态特性的频域方法;测定动态特性的统计相关方法。 2.4单容对象的放大系数K 和时间常数T 各与哪些因素有关,试从物理概念上加以说明,并解释K ,T 的大小对动态特性的影响?答:T 反应对象响应速度的快慢,T 越大,对象响应速度越慢,动态特性越差。K 是系统的稳态指标,K 越大,系统的灵敏度越高,动态特性越好。 2.5对象的纯滞后时间产生的原因是什么?答:由于扰动发生的地点与测定被控参数位置有一段距离,产生纯滞后时间。附:常见的过程动态特性类型有哪几种?各可通过什么传递函数来表示?答:(1)单容对象动态特性(有自平衡能力),用一阶惯性环节表示传递函数(s)1 K G s τ=+;(2)无自平衡能力

过程控制系统试卷及答案

过程控制系统试卷C卷 一、填空题(每空1.5分)(本题33分) 1、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环组成。 2、过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。 3、压力检测的类型有三种,分别为:弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测。 4、气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。 5、根据使用的能源不同,调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除稳态误差(余差),但引入积分作用会使系统稳定性下降。 8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭 环比值控制和变比值控制三种。 9、造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用,外因是控制器长 期存在偏差。 二、名词解释题(每小题5分)(本题15分) 1、过程控制:指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。 2、串级控制系统:值采用两个控制器串联工作,主控制器的输出作为副控制器的设定值,由副控制器的输入去操纵调节阀,从而对住被控变量具有更好的控制效果。 3、现场总线:是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算机网络,具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点,是工业控制网络向现场级发展的产物。 三、简答题(每小题8分)(本题32分) 1、什么是PID,它有哪三个参数,各有什么作用?怎样控制? 答:PID是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为:(1)比例参数KC,作用是加快调节,减小稳态误差。(2)积分参数Ki,作用是减小稳态误差,提高无差度(3)微分参数Kd,作用是能遇见偏差变化趋势,产生超前控制作用,减少超调量,减少调节时间。 2、前馈与反馈的区别有哪些? 答:(1)控制依据:反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”,前馈控制是“基于扰动消除扰动对被控量的影响”。

过程控制期末考试试卷

1、什么是比值控制系统它有哪几种类型画出它们的结构原理图。 答:比值控制系统:用来实现两个或者两个以上物料保持一定比例关系的控制系统。四种类型:开环比值控制,单闭环比值,双闭环比值,变比值。 画图 Pic1开环比值控制 Pic2单闭环比值 Pic3双闭环比值 主流量 设定值 主流量 副流量 主测量变送 副测量变送 副控制器副控制阀副流量对象 F M KF M F S K - 主流量对象 主控制阀 主控制器 - 副流量 设定值 Pic4变比值

F M 测量变送 比值控制器 执行器副流量对象 - 主对象 (变换炉) 测量变送 除法器 主控制器 - 主、测量变送 F S 2、如图所示的反应釜进行的是放热反应,而釜内温度过高会发生事故,因此采用夹套通冷却水来进行冷却,以带走反应过程中所产生的热量。由于工艺对该反应过程温度控制精度要求很高,单回路控制满足不了要求,需用串级控制。 (1)当冷却水压力波动是主要干扰时,应怎样组成串级画出系统结构图。 (2)当冷却水入口温度波动是主要干扰时,应怎样组成串级画出系统结构图。 (3)对上述两种不同控制方案选择控制阀的气开、闭形式及主、副控制器的正、反作用。 答:(1) (2)

(3 )选择气闭,上述两种情况均为主控制器反作用,副控制器正作用。 3、某前馈-串级控制系统如图所示。已知: ;1 23)(;1)()(;2)(;9)()(012121+= =====s s G s G s G S G S G S G m m V C C ;1 25 .0)(;123)(02+=+= s s G s s G f 要求:(1)绘出该系统方框图。(2)计算前馈控制器的数学模型。3)假定控制阀为气开式,试确定各控 制器的正/反作用。 答:(1) ) (s G f ) (1s G c ) (s H ) (s R ) (2s G p ) (2s G c ) (s G d ) (1s G p ) (s Y ) (s D (2) )()()() ()(1)()(1)() ()(112222s G s G s H s G s G s G s G s G s D s Y p c p c p c d ++= )()()()()(1)()(1) ()()(1) ()() (11222212 222s G s G s H s G s G s G s G s G s G s G s G s G s G p c p c p c p p c p c ff ++ ++=0 求的,Gff (s )= (3)主为正作用,副为反作用。 3、有时前馈-反馈控制系统从其系统结构上看与串级控制系统十分相似. 请问如何区分它们 试分析图3所示的两个系统各属于什么系统 说明其理由.

2018年自动控制原理期末考试题[附答案解析]

. 2017 年自动控制原理期末考试卷与答案 一、填空题(每空1分,共20分) 1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:稳定性、快速性和准确性。 2、控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值称为传递函数。 3、在经典控制理论中,可采用劳斯判据(或:时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据( 或:频域分析法 ) 等方法判断线性控制系统稳定性。 4、控制系统的数学模型,取决于系统结构和参数 , 与外作用及初始条件无关。 5、线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为20lg A( ) ( 或: L( ) ) ,横坐标为 lg 。 6、奈奎斯特稳定判据中, Z = P - R,其中 P 是指开环传函中具有正实部的极点的个数,Z是指闭环传函中具有正实部的极点的个数, R 指奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )整圈数。 7、在二阶系统的单位阶跃响应图中,t s定义为调整时间。%是超调量。 A()K K22 8、设系统的开环传递函数为,则其开环幅频特性为(T1 )1(T2 )1,相 s(T1s 1)(T2 s 1) 频特性为()900tg 1(T1 ) tg 1(T2 ) 。 9、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 10、若某系统的单位脉冲响应为g (t) 10e 0.2 t5e 0.5t,则该系统的传递函数G(s) 为105。 s0.2 s s 0.5s 11、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称 为开环控制系统;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为闭环控制系统;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于闭环控制系统。 12、根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点。 13、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统稳定。判断

过程控制复习题增加

《过程控制工程》期末复习题 班级:姓名:学号: 一、(每空1分)填空题: 1、对于一个比例积分微分(PID)控制器来说,积分时间越小则积分作用越;微分时间越小,则微分作用越。 2、三种常用的均匀控制方案包括、、。 3、常规PID控制器中的P指作用、I指作用、 D指作用。 4、用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备,其中输送液体并提高其压头的机械称为,而输送气体并提高其压头的机械称为。 5、工程上常用的几种整定PID控制器参数的方法是、、、 。 6、请举出我们曾经学过的三种复杂控制系统:、、。 7、比值系统控制系统从结构上可分为四种,分别是开环比值控制系统、、 、四种。 8、调节阀的固有流量特性主要有、、、 四种。 9、比值系统控制系统从结构上可分为四种,分别是开环比值控制系统、、 、四种。 10、单回路控制系统一般由、、、四个环节组成 11、常见的传热设备有、、等。 12、要消除系统的稳态误差,通常选用控制器。 13、用来评价控制系统性能优劣的阶跃响应曲线性能指标分别是、、、振荡频率和回复时间等。 14、工程上进行PID控制器参数整定时,随动系统的控制品质要求衰减比为,定值系统中控制品质要求衰减比为。

15、常见的传热设备有、、等。 16、精馏装置一般由、、、等设备组成。精馏塔产品质量指标选择有直接产品质量指标和两类。 二、选择题(10分,每小题2分) 1、成分、温度调节系统的调节规律,通常选用()。 A. PI B. PD C. PID 2、自动控制系统中控制器正、反作用的确定是根据()。 A.实现闭环回路的正反馈。 B.实现闭环回路的负反馈。 C.系统放大倍数恰到好处 D.生产的安全性。 3、单纯的前馈调节是一种能对()进行补偿的调节系统。 A.测量与给定之间的偏差 B.被调量的变化 C.干扰量的变化 4、分程控制系统常要加装()来达到分程的目的。 A.调节器 B.变送器 C.阀门定位器 5、在某一分离异丁烷与正丁烷的精馏塔中,微小的压力波动也会影响温度的变化,同时压力波动引起的各板上温度变化的方向是一致的,此时应选择()作为间接质量指标进行控制。 A.灵敏板温度 B.温差 C.双温差 6、如果甲乙两个广义调节对象的动态特性完全相同(如均为二阶对象),甲采用PI作用调节器,乙采用P作用调节器。当比例带的数值完全相同时,甲,乙两系统的振荡程度相比 A. 甲系统振荡程度比乙系统剧烈。 B. 乙系统振荡程度比甲系统剧烈。 C. 甲、乙两系统的振荡程度相同。 7、定值控制系统是()环调节,单纯的前馈控制系统是()环调节。 A.开,闭

过程控制试题库.(DOC)

过程控制期末试题库 一、填空题(本题共计10分,包括3小题,10个填空,每空1分) 1.一般一个简单控制系统由(检测/变送)装置、(被控对象)、(调节)器和(执行)机构组成。 2.过程控制系统常用的参数整定方法有:(经验法)、(衰减曲线法)、(稳定边界法/临界比例度法)和(响应曲线法)。 3.在PID调节器中,调节器的Kc越大,表示调节作用(越强),Ti值越大,表示积分作用(减弱),Td值越大表示微分作用(增强)。 4.常见的过程计算机控制系统分为下列几种典型形式:(操作指导控制系统)、直接数字控制系统、(监督计算机控制系统)、(集散控制系统)和现场总线控制系统。 5.在闭环控制系统中,根据设定值的不同形式,又可分为定值控制系统,随动控制系统和程序控制系统。 1)定值控制系统 特点:设定值是(固定不变); 作用:保证在(扰动)作用下使被控变量始终保持在设定值上。 2)随动控制系统 特点:设定值是一个(变化量); 作用:保证在各种条件下系统的输出(及时跟踪设定值变化)。 3)程序控制系统 特点:设定值是一个(按一定时间程序变化的时间函数); 作用:保证在各种条件下系统的输出(按规定的程序自动变化)。 6.热电偶温度计的基本组成部分部分是(热电偶)、(测量仪表)、(连接热电偶)和(测量仪表的导线)。 7.串级控制系统能迅速克服进入(副)回路的扰动,改善(主)控制器的广义对象特性,容许(副)回路内各环节的特性在一定的范围内变动而不影响整个系统的控制品质。 8.定值控制系统是按(偏差)进行控制的,而前馈控制是按(扰动)进行控制的;前者是(闭)环控制,后者是(开)环控制。 二、选择题(本题共计10分,包括5小题,每题2分) 1.由于微分调节规律有超前作用,因此调节器加入微分作用主要是用来(C): A.克服调节对象的惯性滞后(时间常数T),容量滞后τc和纯滞后τ0. B.克服调节对象的纯滞后τ0. C.克服调节对象的惯性滞后(时间常数T),容量滞后τc. 2.定值调节是一种能对(A )进行补偿的调节系统。 A.测量与给定之间的偏差 B.被调量的变化

过程控制期末复习题

2-11简述积分控制规律 答:积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速。2-12比例调节器和积分调节器有何不同 答:比例调节器的输出只取决于(输入偏差的现状),而积分调节器的输出则包含了(输入偏差量的全部历史) 2-13简述比例积分控制规律。答:比例部分能(迅速响应控制作用),积分部分则(最终消除稳态偏差)。 2-14微机控制的调速系统有什么特点答:(信号离散化,信息数字化)。 2-15旋转编码器分为哪几种各有什么特点答:绝对式编码器:常用语检测转角信号,若需要转速信号,应对转角微分。增量式编码器:可直接检测转速信号。2-16数字测速方法有哪些精度指标答:(分辨率,测速误差率)。 2-17采用旋转编码器的数字测速方法有(M,T,M/T)。高低全 2-18为什么积分需限幅答:若没有积分限幅,积分项可能很大,将产生较大的退饱和超调。 2-19简述带电流截止负反馈环节转速反馈调速系统机械特性的特点。 答:电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻KpKsR,导致当Id=Idcr 时,机械特性急剧下垂;比较电压Ucom与给定电压Un*作用一致,相当于把理想空载转速提高到n0`=(KpKs(Un*+Ucom))/(Ce(1+K))。 3-2由于机械原因,造成转轴堵死,分析双闭环直流调速系统的工作状态。(未验证) 答:电动机堵转则转速恒为零,在一定的给定下,偏差电压相当大,从而使ASR 迅速达到饱和,又电动机转速由于转轴堵死无法提升,故ACR无法退饱和,因此系统处于ASR饱和状态。 3-3双闭环直流调速系统中,给定电压Un*不变,增加转速负反馈系数α,系统稳定后转速反馈电压Un和实际转速n是增加、减小还是不变(已验证)答:转速反馈系数α增加,则转速反馈电压Un增加,给定电压Un*,则转速偏差电压减小,则ASR给定电压Ui*减小,则控制电压Uc减小,则转速n减小;转速n 减小,则转速反馈电压Un减小,直到转速偏差电压为零;故稳态时转速反馈电压Un不变,且实际转速n减小。 3-4双闭环直流调速系统调试时,遇到下列情况会出现什么现象(未通过验证,求姐)(1)电流反馈极性接反。(2)转速极性接反。 答:(1)由于电流环的正反馈作用,电枢电流将持续上升,转速上升飞快,电动机飞车。(2)由于转速环的正反馈作用,ACR无法退饱和,电动机转速持续恒流上升。 3-5某双闭环调速系统,ASR、均采用PI调节器,ACR调试中怎样才能做到Uim*=6V 时,Idm=20A;如欲使Un*=10V时,n=1000rpm,应调什么参数答:(1)调节电流反馈系数β=;(2)调节转速反馈系数α=。 3-6在转速、电流双闭环直流调速系统中,若要改变电动机的转速,应调节什么参数改变转速调节器的放大倍数Kn行不行(==|||)改变电力电子变换器的放大倍数Ks行不行改变转速反馈系数α行不行若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的什么参数 答:通常可以调节给定电压。改变Kn和Ks都不行,因为转速电流双闭环直流调速系统对前向通道内的阶跃扰动均有能力克服。也可以改变α,但目的通常是为了获得更理想的机械特性。若要改变堵转电流,应调节电流反馈系数β。

自动控制原理期末考试题

《 自动控制原理B 》 试题A 卷答案 一、单项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分) 1.若某负反馈控制系统的开环传递函数为 5 (1) s s +,则该系统的闭环特征方程为 ( D )。 A .(1)0s s += B. (1)50s s ++= C.(1)10s s ++= D.与是否为单位反馈系统有关 2.梅逊公式主要用来( C )。 A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹 3.关于传递函数,错误的说法是 ( B )。 A.传递函数只适用于线性定常系统; B.传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响; C.传递函数一般是为复变量s 的真分式; D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 4.一阶系统的阶跃响应( C )。 A .当时间常数较大时有超调 B .有超调 C .无超调 D .当时间常数较小时有超调 5. 如果输入信号为单位斜坡函数时,系统的稳态误差为无穷大,则此系统为( A ) A . 0型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统 二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共10分) 1.一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:___稳定性、快速性、__准确性___。 2.对控制系统建模而言,同一个控制系统可以用不同的 数学模型 来描述。 3. 控制系统的基本控制方式为 开环控制 和 闭环控制 。 4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ,反馈通路的传递函数为()H s ,则系统 的开环传递函数为()()G s H s ,系统的闭环传递函数为 () 1()() G s G s H s + 。 5 开环传递函数为2(2)(1) ()()(4)(22) K s s G s H s s s s s ++= +++,其根轨迹的起点为0,4,1j --±。 6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时,在单位阶跃输入信号作用下,最大超调量将 增大 。 7.串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 积 。 三、简答题(本题10分) 图1为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热,从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方框图,并说明为了保持热水温度为期望值,系统是如何工作的?系统的被控对象和控制装置各是什么?

过程控制复习题_终极版

一、填空题 1.被控过程的数学模型,是指过程在各输入量(包括控制量与扰动量)作用下,其相应输出量(被控量)变化函数关系的数学模型。 2.过程的数学模型有两种,非参数模型和参数模型。 3.过程控制系统通常是指工业生产过程中自动控制系统的被控量,是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度和pH(酸碱度或氢离子浓度)等这样的一些过程变量的系统。 4.表示过程控制系统控制关系的方框图,两个框之间的带箭头连线表示其相互关系和信号传递方向,但是不表示方框之间的物料关系。 5.一种测量体与被测介质接触,测量体将被测参数成比例转换成另一种便于计量的物理量,再用仪表加以显示,通常把前一种过程叫做一次测量,所用的仪表称为一次仪表,后面的计量显示仪表称为二次仪表。 6.在热电偶测温回路中接入第三种导体时,只要接入第三种导体的两个接点温度相同,回路中总电动势值不变。 7.DDZ-III型变送器是一种将被测的各种参数变换成4~20mA统一标准信号的仪表。 8.正作用执行机构是指当输入气压信号增加时,阀标向下移动。反作用执行结构是指当输入气压信号增加时,阀标向上移动。 9.流通能力定义为调节阀全开,阀前后压差为0.1Mpa、流体密度为1g/cm3时,每小时流过阀门的流体流量(体积cm3)或质量(kg))。 10.执行器的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度之间的关系。 11.接触式测温时,应保证测温仪表与被测介质充分接触,要求仪表与介质成逆流状态,至少是正交,切勿与介质成顺流安装。 12.干扰通道存在纯时间滞后,理论上不影响控制质量。 13.扰动通道离被控参数越近,则对被控过程影响越大。 14.正作用调节器的测量值增加时,调节器的输出亦增加,其静态放大倍数取负值。反作用调节器的测量值增加时,调节器的输出减小,其静态放大倍数取正值。 15.气开式调节阀,其静态放大倍数取负,气关式调节阀,其静态放大倍数取正。 16.常见复杂控制系统有串级控制、补偿控制、比值控制、分程与选择控制和多变量解耦控制等。 17.串级控制系统与单回路控制系统的区别是其在结构上多了一个副回路,形成了两个闭环。 18.一般认为纯滞后时间τ与过程时间常数T 之比大于0.3,则称该过程为大滞后过程。 19.凡是两个或多个参数自动维持一定比值关系的过程控制系统,统称为比值控制系统。20.分程控制系统从控制的平滑性来考虑,调节阀应尽量选用对数调节阀,可采用分程信号重叠法来控制调节阀开度。 21.选择性控制系统的特点是采用了选择器。它可以接在两个和多个调节器的输出端,对控制信号进行选择,也可以接在几个变送器的输出端,对测量信号进行选择。 22.常见DDZ-III型温度变送器有热电偶温度变送器、热电阻温度变送器、直流毫伏温度变送器。 23.绝对误差是指仪表指示值与被测变量的真值之差。 24.典型的过程控制系统由检测元件、变送器、调节器、调节阀和被控过程等环节构成。25.按过程控制系统结构特点来分类可分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈控制系统。 26.按过程控制系统给定值来分类可分为定值控制系统、程序控制系统、随动控制系统。27.被控过程输入量与输出量的信号联系称为过程通道。控制作用与被控量之间的信号通道联系称为控制通道。

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