江南大学过程控制装置及系统设计期末考试讲述
过程自动化：是指在工业生产中广泛采用各种自动控制、自动检测和自动调节装置，对生产 过程进行自动测量、检验、计算、控制、监视等，以代替“人”来操纵机器设备。
过程自动化一般包括：自动检测、自动保护、自动操纵和自动调节等方面的内容。
自动控制系统的方框图就是表示系统各单元、部件之间（电）信号传递关系的一种数学图示
模型。它反映控制系统的组成以及每部分的作用，更直观地表示出控制系统中各个组成部分
之间的相互影响和信息的联系。
区别在于工艺流程图表示系统物料流向的构成方式，与方框图截然不同。
自动控制系统按控制系统的结构分类：开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统
开环控制系统（前馈控制系统）：系统的输出量（即被控变量）不返回系统的输入端，控
制器只是根据干扰（输入）信号来进行控制。
闭环控制系统（反馈控制系统）：被控变量的信号以反馈方式送到控制器的输入端，与给
定值比较，将比较的偏差作为改变控制作用的依据。只要被控变量与给定值存在偏差，就会
不断地改变控制作用，直到控制变量符合要求为止。
复合控制系统：开环和闭环控制系统配合使用，构成复合控制系统。
反馈：自动控制系统中，将系统（或环节）的输出量直接或者间接地重新引回到输入端的做
法称为反馈。反馈信号的作用方向与设定值相反，即偏差信号为两者之差，称为负反馈。反
之，偏差信号为两者之和，称为正反馈。
在控制系统中采用负反馈是因为当系统受到扰动作用后，被控变量会偏离给定值。若使得
其升高，则通过负反馈将偏差信号传递给控制器而使执行器动作，施加控制作用去消除偏差。
因此，负反馈具有抑制干扰的能力。
过渡过程：自动控制系统在动态过程中，被控变量随时间变化的过程称为自动控制系统的过
渡过程或控制过程，也就是系统从一个平衡状态过渡到另一平衡状态的过程。
稳定的过渡过程：衰减振荡过程、非周期过程
不稳定的过渡过程：发散振荡过程、等幅振荡过程
衰减振荡过程、非周期过程基本满足控制过程的基本要求，但由于非周期控制过程变化缓慢，
过度时间长，而且被控变量在动态中变化幅值大，生产上一般不采用。
干扰作用：除操纵变量以外的其他各种因素引起被控变量偏离给定值的作用。
控制作用：通过对被控对象的测量得到测量值，使其与给定值比较，得出偏差信号，这个信
号按一定计算规律计算出控制信号来改变操纵变量，克服干扰的作用。
关系：控制作用的一部分职能就是减小和消除干扰作用的影响。
一阶系统动态特性与基本参数
用一阶微分方程表述过程的输出(状态)变量的系统，称为一阶系统。设c(t)为输出变量，常
见形式：
如果上式中c(t)和r(t) 是相对于稳态值的偏差变量，则可得c(0)=0，r(0)=0，则一阶过程的传
递函数为：
如果输出变量的零阶导数项系数为零，则获得纯容量或者纯积分过程的传递函数为：
纯容量过程的动态响应：
在分析某一过程的动态响应时，通常是研究当过程输入变量发生阶跃变化时输出变量的响
()p p dc c K r t dt τ+=()()()1p p K C s G s R s s τ==+()()()'p K C s G s R s s ==
应。当输入变量发生单位阶跃变化时， 输入变量的拉普拉斯变换容易求得为： 从而可得： 输出变量变化关系为 （拉氏逆变换）： 上式表明，纯容量过程不具有自平衡性。
一阶滞后系统的动态响应 当输入变量发生幅值为A 的阶跃变化时，有 输出响应的拉普拉斯变换可求得为
输出变量变化关系为 一阶系统动态响应的如下性质:
(1 )经过一定时间之后，一阶滞后系统可以达到一个新的稳态，即一阶滞后系统具有自
平衡性。
(2) 在t=0时，响应曲线的斜率 / τp 。
假设过程状态的变化保持最初的变化速率，经过数值等于时间常数的时间后，过程状态
可达到新的稳态值。系统的时间常数越小，过程达到新稳态所需时间越短。
(3) 输出变量的新稳态值在经过无穷的时间后等于 。
对于同样的输入阶跃变化量，稳态增益越小，所引起的输出稳态值变化量也越小。
(4) 当输入发生阶跃变化后，需要经过一定时间输出才能达到其新稳态值，该系统具有
滞后的特性。
数学模型特点：模型的逼真性和可行性（原则上尽可能逼真，理想模型，实际上考虑成本等）、
模型的渐近性（实际问题的建模需多次尝试，初始到修正）、模型的可转移性（不仅仅适用
单个对象，可转移至另外研究对象）、模型的强健性（微小改变的对应性）、模型的条理性（建
模角度考虑问题，促使对现实对象分析更全面、深入、具有条理性）、模型的非预制性（实
际问题多种多样、千变万化，建模事先没有答案）。
机理建模法：研究对象物理化学性质和运动规律可以较为真实的反映对象特性，所以以它
们为基础进行的建模是比较可行的方法，这种方法统称为机理演绎法
该方法对于不允许进行实验的场合而言是一种可取的建模方法。该方法的不足之处在于
对系统进行的集中参数和线性假设，所以建立的模型具有一定的局限性
系统辨识法：系统辨识法以黑箱模型为研究对象，在输入不同信号时，研究对象的输出响
应信号与输入激励信号之间的关系，从而建立研究对象的数学模型。
联系：先建立一个比较简化的机理模型，对它进行初步的了解和研究。然后再建立一个比较
完善的数学模型，进行比较全面和精确的研究。
举例说明自衡特性和无自衡特性：
泵出口流量Q 2不随液位而变化，动态描述方程为
若水槽的流入量突然有一个阶跃变化，液位将随时间的推移上升，直至水槽顶部溢出，这就是无
自衡特性。
一阶滞后系统的动态响应具有自衡特性，参见前面。
纯滞后（传递滞后）：是由于信号的传输、介质的输送、或热的传递要经过一段时间而产生。
调节阀1Q 12h dt dh A
Q =?()1R s s =()'2p K C s s =()'p c t K t
=()A R s s =
()()()
111p p C s G s R s AK s s τ=??=- ? ?+??()()
1p
t p C t AK e τ-=-p AK p AK
容量滞后：是指被调量的速度并不是一开始就达到最大，而是要经过一段滞后时间。容量滞
后一般是由于物料或者能量的传递过程中受到一定的阻力而引起的，或者说由于容量数目多
而产生的。
一般用容量滞后时间来表示其滞后的程度，其主要特征是当输入阶跃作用后，被控对象的输
出变量开始变化缓慢，然后逐渐加快，接着又变慢，直至逐渐接近稳定值。
注意：容量滞后和纯滞后原理不同，实际难以严格区分。同时存在时，通常把两种滞后时间
加在一起，统称滞后时间。滞后的影响与其所在通道有关，对控制通道而言，滞后的存在是
不利的。
一阶系统的单位阶跃（1/s ）响应：
当单位阶跃函数r(t)＝1(t) 作为输入信号作用于一阶系统时，可得一阶系统的单位阶
跃响应为: 一阶系统的单位阶跃响应是一条初始值为零，以指数规律上升到终值 Css ＝1的曲线。
非周期响应是一阶系统的单位阶跃作用的结果，具备如下两个重要特点：
1)可用时间常数T 去度量系统输出量的63.2％数值。根据这一特点，可用实验方法测定一阶系统的时间常数，或测定所测系统是否属于一阶系统。
2)响应曲线斜率初始值为1/T ，随时间推移而下降
一阶系统的单位脉冲(1)响应:
当输入信号为理想单位脉冲函数时，由于R(s)＝1，所以系统输出量的拉氏变换式与系
统的传递函数相同， 即
这时获得系统的脉冲响应，其表达式为
一阶系统的单位斜坡(1/s 2)响应: 当输入信号为单位斜坡函数 ，可以求得一阶系统的单位斜坡响应 ；
上式表明：一阶系统能跟踪斜坡输入信号。稳态时，输入和输出信号的变化率完全相同。
减少时间常数T 不仅可以加快瞬态响应的速度，还可减少系统跟踪斜坡信号的稳态误差。由
于系统存在惯性，c 从0上升到1时，对应的输出信号在数值上要滞后于输入信号一个常量
T ，这就是稳态误差产生的原因。 简单控制系统（单回路控制系统）及其方框图：由下图可以看出，闭环控制系统由
被控对象、
了
()1t
T c t e -=-0≥t ()11+=Ts s C 01)(≥=-t e T t c T t 21R(s)s =t T
t T Te T t e T t t c 11)1()(--+-=--=
变送器的作用及其种类：
作用：变送器是单元组合式仪表中不可缺少的基本单元之一。通过放大或再一次的能量转换，将检测元件输出的微弱信号变换为能远距离传送的统一标准信号。
种类：温度变送器、压力变送器、流量变送器；（液位变送器、成分变送器）
共模干扰及其抑制：
在两根信号线上共同存在的对地干扰电压称为共模干扰或纵向干扰。
抑制共模干扰的一个有效办法是把仪表悬空，也就是把变送器内的零线和大地绝缘。
除了这种干扰形式外，在两根信号线之间更经常地存在电磁感应、静电耦合以及电阻泄漏引起的差模干扰。由于这种干扰表现为两根信号线之间的电压差，所以又称线间干扰或横向干扰。
在温度变送器中，考虑到热电偶信号的变化很慢，可以从频率上把信号和干扰区别开来，或者在变送器的输入端用滤波器等加以抑制。
欲使热电偶输入的温度变送器保持线性，就要使反馈电路的特性曲线与热电偶的特性曲线相同，亦即变送器放大回路的反馈电路输入与输出特性要模拟成热电偶的非线性特性关系。DDZ-Ⅲ型力平衡式差压变送器（力矩平衡原理）：
1—测量气室；2—测量膜片；
3—轴封膜片；4—主杠杆；
5—推扳；6—矢量板；
7—拉杆；8—十字簧片；
9—动铁心；10—差动变压器；
11—副杠杆；12—检测放大器；
13—永久磁钢；14—反馈线圈；
15—调零弹簧
上式说明当矢量板的位置确定后(即为常数时)，变送器的输出电流与输入差压信号成对应关系。
流量检测器分类：
速度式流量计:以测量流体在管道内的流速作为测量依据来计算流量。（差压式流量计、转子流量计、电磁流量计）
容积式流量计：以单位时间内所排出的流体的固定容积数作为测量依据来计算流量。（椭圆齿轮流量计、活塞式流量计、湿式气体流量计）
质量流量计：以测量流体的质量为依据的流量计。（惯性式质量流量计、补偿式质量流量计）
注意: 差压式(又称节流式)流量计是基于流体流动的节流原理，利用流体流经节流装置时产生的压力差来实现流量测量。
差压式流量计由产生压差的节流装置(如孔板、喷嘴、文丘里管等)、检测压差的差压计以及
o
tan
I K pθ
=?1
3
K
K
K
=
传递压差信号的引压管等三部分组成。
控制器的作用：在整个控制系统中，控制器起着最核心的作用。
将测量变送信号与设定值相比较产生偏差信号，并按一定的运算规律产生输出信号，该信号送至执行器，控制执行器做出正确的动作，实现控制的目的。
控制规律是指控制器的输出信号随输入信号变化的规律。
位式（断续性的控制）比例（P ）比例积分（PI ）比例微分（PD ）比例积分微分（PID ）
（后三者是连续性控制）
1）比例作用是最基本的；
2）积分作用可以单独使用，但更多是与比例作用结合在一起(PI)；
3）微分作用不能单独使用，它通常是与比例作用相结合(PD)，或与比例积分作用相结
合(PID)。
比例控制规律：
其输出信号与输入信号成比例关系。也就是测量值与给定值的偏差乘上倍数即是控制器
输出的变化值。
用数学形式表示为： 写成增量式为： 因此，比例控制器的传递函数为
比例度可以表示为 比例度与放大系数成反比，与余差成反比，即放大系数与余差成正比。
中间储槽的液位、精馏塔塔釜液位以及不太重要的蒸汽压力控制系统（？？？）
积分控制规律：
具有纯积分控制规律的控制器，其输出信号的变化量与输入偏差的积分成正比。
数学表达式为
)()(u t e K t u C +=)
()(t e K t u C =?C C K s E s U s G ==)()()(%1001%100?=?=P
K u e δ
增量式为
积分控制作用的输出与偏差随时间的积累量成比例。可见只要存在偏差，积分控制作用的输出就会不断积累，使偏差减少到0（能消除余差的原因），或者使控制器的输出达到上限或者下限。积分控制作用主要用于消除余差。
在幅值A的阶跃偏差作用下，可以得到控制器的输出为
可以看出，单纯积分规律的控制器的输出和输入是直线关系，斜率与积分速度成正比。
图1 积分控制的开环特性图2 积分时间对过渡过程的影响
在图2中，曲线2表示积分时间T1大小适当，此时被控变量的过渡过程比较理想；
曲线1表示积分时间T
1太小的情况，虽然消除余差很快，但系统振荡加剧；
曲线3表示积分时间T
1太大的情况，积分作用不明显，余差消除很慢。
当积分时间T1为无穷大时，就没有积分作用，成为纯比例控制器了。
微分控制规律：
微分控制规律中，控制器的输出信号和输入偏差信号对时间的微分成正比。
数学表达式为
式中de(t)/dt实际是偏差信号的变化速度
图理想微分特性
比例积分控制：
纯积分环节存在着输出滞后于输入的不足。常常把积分控制和比例控制组合起来使用，构成了比例积分控制规律。
其数学表达式为
)
(
)
(
1
)
(u
d
e
K
u
d
e
T
t
u t
I
t
I
+
=
+
=?
?τ
τ
τ
τ
?
?=
=
?t
I
t
I
d
e
K
d
e
T
t
u
)
(
)
(
1
)
(τ
τ
τ
τ
At
K
At
T
Ad
T
t
u
I
I
t
I
=
=
=?1
1
)
(
τ
dt
t
de
T
t
u
D
)
(
)
(=
o
t
I
C
u
d
e
T
t
e
K
t
u+
??
?
?
?
?
+
=?0)(
1
)
(
)
(τ
τ
增量式
在阶跃输入信号A 作用下，比例积分控制器的输出曲线如图所示
PI 控制作用是P 控制作用和I 控制作用之和。比例控制起
粗调作用，积分作用起细调作用。直到余差被消除，偏差为零时积分输出才停止。当偏差一出现，比例控制迅
速作出相应，将输出信号跳变成K C A ，用于克服干扰；然
后积分控制规律逐渐开始作用，使输出曲线随时间线性
增加。用数学表达式表示为：
当积分作用的输出等于比例作用的输出时，所需要
的时间是积分时间T I ，又称重定时间或再调时间。积分
时间T I 越小，比例积分控制输出曲线的斜率越大，积分
控制作用越强。
图 比例积分控制开环特性
比例微分控制：
理想PD 调节器的调节特性表达式为
或用传递函数表示为
实际PD 调节特性传递函数为
在阶跃偏差信号作用下，求得实际PD 调节器的输为
调节器输出的初始值为K P K D A ，主要是微分作用的输出，曲线按指数规律下降，最后稳定在K P A ，为比例作用的输出。 微分增益K D 表示，在阶跃信号的作用下，PD 调节器输出变化的初始值与最终值之比即 微分增益越大．微分作用越趋近于理想。在电动调节器中，一般K D 取5～10。 比例积分微分控制规律：
从调节规律来看，PID 调节器是模拟调节器中最完美的调节器。使PID 调节器的积分间TI→∞时，即得到了PD 调节器；使微分时间TD=0时，即成为PI 调节器；同时使TI→∞和TD=0时，则成为P 调节器。可见，PID 、PD 、PI 和P 调节器的组成是基本相同的，它们之间只是运算电路部分有所不同。
比例积分微分控制器是同时具有比例积分微分控制规律的控制器，常称为三作用（PID ）控制器。理想的PID 控制规律的数学表达式：
???? ??+=??t I C d e T t e K u 01)(ττAt T K A K t u I C C 1)(+=??? ?
?+=?dt de T e K D P u ()()S T K S W D P +=1()S K T S T K S W D D D P ++=11()11exp 1D P D D K u K e K t T ???=+--?? ?????()()0D u K u ?=?∞00C )()(1)()(u dt t de T dt e T t e K t u D t I +???
? ??++=?τ
增量式：
理想控制器传递函数为：
（？？？）
实际的控制器传递函数为:
图比例积分微分控制器的输出特性
比例积分微分控制器适用于容量滞后较大、负荷变化大、控制质量要求较高的的系统，应用最普遍的是温度控制系统与成分控制系统。
对于滞后很小或噪声严重的系统，应避免引入微分作用，
否则会由于被控变量的快速变化引起控制作用的大幅值变化，严重时会导致控制系统不稳定。
微分电路（RC）：画图分析电路？建立数学模型？
积分电路（RC）：画图分析电路？建立数学模型？
??
?
?
?
?
+
+
=
??dt t
de
T
dt
e
T
t e
K
t
D
t
I
）
（
）
（
）
（
C
1
)(
uτ
]
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1[
)
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)
(
)
(
1
s
T
s
T
K
s
E
s
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s
G
D
C
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+
=
=
]
1
1
1
1[
)
(
)
(
)
(
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K
T
s
T
s
T
K
s
E
s
U
s
G
D
D
D
C
+
+
+
+
=
=
比例积分电路（RC ）：画图分析电路？建立数学模型？
PI 运算电路：
图示为一个比例积分运算电路，这里RI 、CI 组成输入电路，CM 为反馈元
件，输入电压Vi 和输出电压Vo 都是
以电压V B 为基准起算的，V B 可以为0，
也可以不等于0。
输入信号可看做分两路进入，故输出应为两路输入分别作用之和。由于输入电阻R I 与反馈电容C M 构成积分运算电路，输入电容C I 与反馈电容C M 构成比例运算电路，当两条输入支路同时作用时，其输出与输入之间必然是比例加积分的运算关系了。
分析计算： V +-V -=Vo/A≈0，即V +≈V -
把
代入上式得
即：
若t=0时，给调节器输入一个阶跃信号，如图所示，则其输出在t ＝0+立即有一体现比例动作的跃变：
图 理想PI 调节器的输入输出关系
C M 0=+f i I I dt dV C R V I i I I i i +=dt dV C I M f 0=00=++dt dV C dt dV C R V M i I I i ??????+-=?t i I I i M I dt V C R V C C V 001()i M
I V C C t V -==+00
比值C I /C M 的大小反映了比例调节作用的强弱，称为比例增益。工程上习惯使用它的倒数作为整定参数，称为比例度。比例度的定义是输入量的相对变化值(相对于满量程)与由比例作用产生的输出量的相对变化值之比，若输入量与输出量的满量程分别为V iM 、V oM 则比例度
在单元组合仪表中，因为输入量和输出量都是标准统一信号，V iM ＝V oM ，故
PD 运算电路：（右边1/n 改为1/a ）
前半部分R D 、C D 及分压器构成无源比例微分电路；后半部分是运算放大器组成的同相比例放大器。
由于运算放大器在同相输入工作方式下输入阻抗极高(约等于差模输入阻抗乘以放大器的开环增益)，故前后两部分可认为是互不影响的，可分别进行研究。
无源比例微分电路及其阶跃响应
若Vi 为一阶跃输入，则在t=0+时，由于电容CD 两端电压不能突变，V+的变化值全部被传递到输出，故V ＋有一等值的突变。此后CD 逐渐充电，电容两端电压慢慢增加，于是V ＋逐渐下降；当充电结束时，CD 相当于断路，输出电压V ＋完全由分压器决定，即(n=na) 整个电路的阶跃响应可由上式拉氏反变换求出，
00100%100%i iM OM M M I iM
V V V C V V C V δ=?=??%100?=I M C C P C V ()i V n
t V 1=∞=+()
i t T K d V e K n a V d d ???
?????-+=-110
将比例积分电路与比例微分电路串联起来，便可得到比例积分微分电路。其传递函数可由前后两部分传递函数相乘而得。
图 比例积分微分运算电路 执行器的作用： 在自动控制系统中接受调节器（控制器）的控制信号，自动地改变操作变量，达到对被调参数(如温度、压力、液位等)进行调节的目的，使生产过程按预定要求正常进行。 分类：气动执行器：以压缩空气为能源的执行器，由执行机构（将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置）和控制机构（将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置）两部分组成。 电动执行器：以电为能源的执行器，接收来自控制器的0~10mA 或4~20mA 的直流电流信号，并将其转换成相应的角位移或直行程位移，去操纵阀门、挡板等控制机构，以实现自动控制。主要由伺服放大器(DFC)、电动操作器(DFD)、伺服电动机组成。
控制阀的流量特性：是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（相对位移）间的
关系。即
在不考虑控制阀前后压差变化时得到的流量特性称为理想流量特性。它取决于阀芯的形状 。 直线流量特性：直线流量特性是指控制阀的相对流量与相对开度成直线关系，即单位位移变化所引起的流量变化是常数。用数学式表示为
()()
s K T s T K T K K T s T s T T T C C s K T s T C C n a s T K s T C C s K T s T n a s V s V d d i i i i d d d i i d M I d d d M I i i i M I d d d i ++++++??++?=++??++?-=1111111111110C D R D
V I (1/n)V I A V PD (1/n)V PD -+-+A C M V 0C I R I max q l f q L ??= ???Q d ??? ?
防爆栅：防爆栅的种类很多，有电阻式、齐纳式、隔离式等。
电阻限流式：在两根电源线（也是信号线）上串联一定的电阻，对进入危险场所的电流作必要的限制。
齐纳式：利用齐纳二极管的击穿特性进行限压，用电阻进行限流，是一种应用较多的安全单元。
隔离式：以变压器作为隔离元件，分别将输入、输出和电源电路进行隔离，以防止危险能量直接窜入现场。同时用晶体管限压限流电路，对事故状况下的过电压或过电流作截止式的控制。
单回路控制系统：是指由一个被控对象，一个检测元件、一个变送器、一个控制器和一个执行器组成的闭合系统。
被控变量的选择原则：
①被控变量应能代表一定的工艺操作指标或能反映工艺操作状态，一般都是工艺过程
中比较重要的变量。（具有代表性）
②被控变量应能被测量出来，并具有足够大的灵敏度。（易检测、灵敏度高）
③尽量采用直接参数作为被控变量，当无法获得直接参数信号，或其测量和变送信号
滞后很大时，可选择与直接参数有单值对应关系的间接参数作为被控变量。（优先直接参数，单值对应关系间接参数）
④作为被控变量，必须是独立可控的。（独立可控）
⑤选择被控变量时，必须考虑工艺合理性和国内仪表产品现状。（工艺合理性及仪表
现状）
干扰变量和控制变量（操纵变量）：
干扰变量由干扰通道施加在对象上，起着破坏作用，使被控变量偏离给定值。
操纵变量由控制通道施加到对象上，使被操纵变量回复到给定值，起着校正作用。
在选择操纵变量构成自动控制系统时，对象干扰通道的放大系数K f越小越好。K f 越小，表示干扰对被控变量的影响越小。
控制通道的放大系数K O要大些，K O的大小表征了操纵变量对被控变量的影响程度。K O 越大，表示控制作用对被控变量影响越显著，使控制作用更为有效。但K O不宜过大，否则会引起过于灵敏，使控制系统不稳定。
串级控制系统: 串级控制系统是指由两个控制器、一个控制阀、两个变送器和两个被控对象组成的控制系统。
主要特点：1、在系统结构上，串级控制系统有两个闭合回路：主回路和副回路；有两个控制器：主控制器和副控制器；有两个测量变送器：分别测量主变量和副变量；
（在系统结构中，由两个串联工作的调节器构成的双闭环控制系统。）
2、在系统功能上，能迅速克服进入副回路的干扰；
3、能改善被控对象的特性，提高系统克服干扰的能力；
4、主回路对副对象具有“鲁棒性”，提高了系统的控制精度。
5、最适合应用在被控对象的容量滞后大、干扰强、要求高的场合。
最新运动训练学期末考试题培训资料
一、名词解释 1．竞技体育：是体育的重要组成部分，是以体育竞赛为主要特征，以创造优异运动成绩、夺取比赛优胜为主要目标的社会体育活动。 2．运动训练：是竞技体育活动的重要组成部分，是为提高运动员的竞技能力和运动成绩，在教练员的指导下，专门组织的有计划的体育活动。 3．运动竞赛：是在裁判员的主持下，按统一的规则要求，组织与实施的运动员个体或运动队之间的较量，是竞技体育与社会发生关联并作用于社会的媒介。4．运动训练学：是研究和阐明运动训练规律的综合应用性学科。 5．项群训练理论：揭示具有共同特点的项目群组训练规律的科学理论。 6．体能主导类项群：以运动员的体能为竞技能力主导因素的项目群组．按竞技能力主导因素对竞技项目划分的分类体系中的一个大类，包括快速力量性项群、速度性项群和耐力性项群三个亚类。 7．单一动作结构项群：以单一结构为主要运动技术动作特征的项目群组，按动作结构对竞技运动项目划分的分类体系中的一个大类，包括非周期性单元动作结构项群、周期性单元动作结构项群和混合性单元动作结构项群三个亚类。 8．生理负荷： 9．运动能力：人体从事体育活动的能力，在竞技运动中即称为竞技能力。10．竞技水平： 11．运动技术评价： 12．训练负荷：运动训练过程中，以身体练习(又称运动动作)或心理练习为基本手段，对运动员机体施加的训练刺激。运动员机体对训练负荷刺激的反应表现在生理和心理两个方面，前者称生理负荷，后者称心理负荷。 13．负荷强度：负荷对机体刺激的深刻程度，是构成训练负荷的重要方面。14．模式训练法：模式训练法是一种按具有高度代表性的规范式目标模型的要求组织和把握运动运动训练过程的控制性方法。 15．特长技术：特长技术是指运动员所掌握的技术“群”中那些对其获取优异运动成绩有决定意义的、能够展现个人特点或优势、使用概率和(或)得分概宰相对较高的技术。 一、填空题（每空1分共20分） 1、1969年，民主德国___________主编的___________一书，标志着运动训练学 初步形成了白己的理论体系。哈雷、《训练学》 2、依据理论研究所涵盖的领域，可把运动训练理论分为__________________、_________________和___________________三个层次。 一般运动训练理论、项群训练理论、专项训练理论 3在竞技体育比赛中，运动员自身与对手的表现都取决于他们所具有的________________以及_________________。竞技能力、在比赛中的发挥程度4、运动员在训练过程中所达到的竞技能力水平称为_____________________。训练水平 5、运动训练的最终目的是_____________________，实现预期的比赛结果。 6、运动员竞技性状态的发展过程包括竞技状态的______________________、
《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
过程控制期末考试教学提纲
期末复习题1．对象（过程）的数学模型建立方法主要有机理演绎法和试验辨识法两种。 2．控制系统的性能指标有单项指标和综合指标两种。 3．热电偶主要用于测较高温度，而热电阻用于测中低温度，热电阻与测量桥路连接时，往往采用三线制线圈的连接方式。4．用于测流量的节流装置之一是孔板，利用流体流经此节流设置时产生的压力差而实现流量测量，它与流速成定量的关系。5．被测介质为导电液体时，电容式物控计的内电阻（金属棒）要用绝缘物覆盖。 6．调节阀的理想测量特性有直线、对数和快开三种。 7．在工程上，简单控制系统的参数整定方法有临界比例度法、衰减曲线法和经验试凑法三种。 8．DDZ-III型仪表的供电电源为24V DC，DDZ-II型仪表的供电电源为220 V AC，DDZ-III型仪表的标准统一电信号为4~20 mA DC或1~5 V DC，而DDZ-II型的则是0~10 mA DC 9．应变器或压力传感器是基于应变效应进行测量的，即将物理变量转换成电阻值。 10．控制系统的单项性能指标有衰减比、超调量、残余偏差和调节时间。 11．电动调节阀由调节器和执行机构两部分组成，它有正转和反转两种工作方式。 12．用于测流量的节流装置有孔板、喷嘴和文丘里管三种标准形式。 13．温度变送器有三个品种，它们分别是：接触式变送器、非接触式温度变送器和智能式温度变送器。 14．基型控制器由量程单元和放大单元两大部分组成。 15．控制系统对偏差的定义是e =r（t）-y（t），而仪表对偏差的定义则是e = y（t）-r（t）。 16.简单控制系统主要由控制器、执行器、被控对象和测量变送四个基本环节组成。 17.电——气阀门定位器具有电气转换、改善阀门性能双重作用。 18.在确定系统的控制方案时，应使对象控制通道的放大系数增大，时间常数减小，纯滞后减小；对象干扰通道的放 大系数减小，时间常数增大。 19.电动薄膜执行机构的正作用是指输入信号压力增加时，推杆上移，控制阀的正装是指阀杆下移时，阀门开度减小，所构 成的执行器为型式气关。 20．为了扩大控制阀的可调范围可采用分程控制系统。 21．控制器的积分时间减小，则积分作用增大，使控制系统的稳定性降低。 1.子流量计的流体流动方向自下而上 2.DDZ-III型电动温度变送器与热偶配合使用，其输入回路连接时，要注意使冷端温度补偿电阻置于温度恒定性。 3.某加热炉的炉温约为1100C，要求测量信号远传输至控制室的DDZ-III型控制器，应选用热电偶的温度检测元件和热电偶 变送器 4.随动控制系统的给定值随机变化。 5.设计一个分程控制系统，使其控制器的输出信号分成两段分别控制两个调节阀，为了提高系统的可调比，这两个调节器 应采用同向分程 6.某控制系统有两个控制阀，控制器的输出送到这两个控制阀，这两个控制阀将工作在不同的信号段，这个控制系统是一 个分程控制系统 7.在串级控制系统中，主回路属于定值控制系统，副回路属于随动控制系统，副调节器工作在外给定状态。 8.热磁式氧气分析仪是利用氧的磁化率其他气体的磁化率特性来测定混合气体中的含氧量。 A 远大于 B 等于 C 远小于 9.电磁流量计是测量介质体积流量的仪表 A非导电液体 B导电液体 C非导磁气体 D导磁气体 10.采用DDZ-III型差压变送器来贮槽测量液位时，若差压变送器的安装位置低于贮槽底部，则在最低液位时，差压变送器 输出X值 X值>4mA DC 11.此时差压变送器应作正迁移
运动控制期末必考题
一、填空题 1、直流电动机有三种调速方案：（1）调节电枢供电电压U；（2）减弱励磁磁通Φ；（3）改变电枢回路电阻R。 2、当电流大到一定程度时才出现的电流负反馈，叫做电流截止负反馈。 3、额定励磁状态下的直流电动机电枢电流与直流电动机的电磁转矩成正比。 4、他励直流电动机的调速方法中，调压调速是从基速（额定转速）往下调，在不同转速下容许的输出恒定，所以又称为恒转矩调速。调磁调速是从基速往上调，励磁电流变小，也称为弱磁调速，在不同转速时容许输出功率基本相同，称为恒功率调速。 5、直流调速系统的静态性能指标主要包括静差率和调速范围。 6、在比例积分调节调节过程中，比例部分的作用是迅速响应控制，积分部分的作用是消除稳态误差。 7、采用积分速度调节器的闭环调速系统是无静差的。 8、直流调速系统中常用的可控直流电源主要有旋转变流机组、静止式可控整流器和直流斩波器或脉宽调制变换器三种。 9、所谓稳态是指电动机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态。 10、在额定负载下，生产工艺要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围。 11、负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落与理想空载转速之比叫做静差率。 12、一个调速系统的调速范围，是指在最低转速时还能满足所需静差率的转速的可调范围。 13、反馈控制的作用是抵抗扰动、服从给定。 14、脉宽调制的方法是把恒定的直流电源电压调制成幅值相同、频率一定、宽度可变脉冲序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节转速。 15、调速系统的要求有调速、稳速、加，减速。 16、直流电动机在调速过程中，若额定转速相同，则转速越低时，静差率越大。 17、在转速、电流双闭环直流调速系统中转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器。 18、双闭环调速系统在正常运行时， ACR 调节器是不会达到饱和的。 19、反馈控制系统所能抑制的知识被反馈环包围的前向通道上的扰动。 20、一般来说，调速系统的的动态指标以抗扰性能为主，而随动系统的动态性能指标则以跟随性能为主。 21、转速、电流双闭环直流调速系统在起动过程中，转速调节器ASR经历了不饱和、饱和、退饱和三种情况。 22、双闭环调速系统的起动过程分为三个阶段，即电流上升阶段、恒流升速介段、转速调节阶段。 23、双闭环系统由于起动过程中转速调节器饱和，使电动机一直处于最大起动电流。 24、转速、电流双闭环系统在恒流升速阶段转速调节器饱和，电流调节器不饱和。 25、在转速、电流双闭环系统中，出现电网波动时，电流调节器其主要作用；出现负载扰动时，转速调节器其主要作用。 26、在双闭环系统中中引入转速微分负反馈抑制转速超调，显著地降低（填增加或减少）动态速降，提高抗扰性能。27、V-M系统的可逆线路有两种方法，即电枢反接可逆线路和励磁反接可逆线路。 28、变流装置有整流和逆变两种状态，直流电动机有电动和制动两种状态。 29、逻辑无环流可逆调速系统的结构特点是在可逆系统增加DLC，称为无环流逻辑控制环节，包括电平检测、逻辑判断、延时电路、联锁保护四部分，它的功能是根据系统运行情况实时地封锁原工作的一组晶闸管脉冲，然后开放原封锁的一组晶闸管的脉冲。 30、环流是指不流过电动机或其他负载，而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流。 31、无环流可逆调速系统可按实现无环流的原理的不同分为逻辑无环流系统和和错位控制无环流系统。 32、有环流可逆调速系统中采用 β ≥ ?配合控制时可消除直流平均环流；设置环流电抗器可抑制瞬时脉动换流。 33、在转速、电流双闭环调速系统中，转速调节器按典型 II 型系统设计，其抗干扰能力 好，稳态无误差；电流调节器按典型 I 型系统设计，其抗干扰能力差，超调较小。 34、异步电动机变压变频调速系统必须具备能同时控制电压幅值和频率的交流电源。 35、电压型变频器的主电路包括整流电路、中间直流电路、逆变电路三部分。 36、根据直流环节的储能方式分，交-直-交变频器可分为电压型和电流型。 37、对异步电动机进行调速控制时，希望电动机的主磁通保持额定值不变。磁通太弱，铁心利用不充分；磁通太强，则铁心饱和，导致励磁电流过大。 38、异步电动机变频调速是靠改变电动机供电频率调速，而其转差频率控制方式中控制的是转差角频率，故可将电动机转差角频率与电动机转速信号相加获得定子给定频率，就可对定子频率进行控制。 39、异步电动机调速，按对转差功率处理方式的不同，交流调速系统可分为转差功率消耗型调速系统、 转差功率回馈型调速系统、转差功率不变型调速系统三类。 40、变频器的转差频率控制方式的控制思想是建立在异步电动机的稳态数学模型的基础上。 41、按照异步电动机的工作原理，电磁功率和机械功率的关系为 mech P= 1-s m P，电磁功率和转差功率的关系为 Ps=sPm 。 42、异步电动机变压调速系统，当电压减小时，最大电磁转矩减小，最大电磁转矩所对应的转差率减小。（减小、增大、不变） 43、SPWM的调制方式有同步调制、异步调制、分段同步调制和混合调制。 44、SPWM逆变器是利用正弦波信号与三角波信号相比较后，而获得一系列等幅不等宽的脉冲波形。 45、矢量控制系统的基本思想是通过坐标变换得到等效的两相数学模型，然后按转子磁链定向，将交流电动机定子电流分解为励磁分量和转矩分量，从而可以获得和直流电动机相仿的高动态性能。 46、异步电动机三相动态模型结构复杂，采用坐标变换和矩阵变换可简化动态数学模型，坐标变换的原则是磁动势不变。 47、同步电动机的转子旋转速度就是同步转速，转差 S ω恒等于 0 。 48、同步电动机的变压变频调速系统属于转差功率不变型的调速系统。 1
《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
IT项目管理期末考试试题及答案
一．填空 1．IT项目失败的主要原因有哪几个？一是由于IT项目的复杂性；二是由于缺乏合格的IT项目管理人才。 2．越来越多的的企业引入项目管理，将它作为主要的（运作模式）和提高企业运作效率的（解决方案）。 3.自从有了人类就有了活动，这些活动具有三个基本特点是（目的性）、（依存性）、（知识性）。 4、IT随着人类的发展，有组织的活动逐步分化为2种类型，它们分别是（项目） 和（作业）。 5、管理是社会组织中为了实现预期目标，以人为活动中心进行协调活动，这一表达包括五个观点：（1）管理的目的是为实现（预期目标），（2）管理的（本质）是协调，（3）协调的是（社会组织中的）人，（4）协调的（方法）是多种多样的，（6）协调的关键是（人）。 6、PMBOK中的核心知识领域有四个，他们是范围管理、时间管理、费用管理、质量管理。之所以称其为核心知识领域，是因为在这几个方面将形成具体的项目目标。 7．信息技术是以电子计算机和现代通信为主要手段，实现信息的（获取）、（加工）、（传递）、（应用）等功能的技术总和。 8.组织环境包括（自然环境）和社会环境，是（组织系统）所处的环境。 10、美国著名的心理学家XX提出，一个没有受到激励的人，仅能发挥其能力的(20%-30% )而当他受到激励时，其能力可发挥到( 80%-90%)。 11．随着IT的不断发展，信息战略已由组织的部门职能战略提升为（组织的核心）战略，信息系统也成为（组织战略）的核心。 12．项目风险管理是为减轻潜在的不利事件对项目的影响而采取的一项活动，风险管理的主要过程包括：___风险管理规划、风险识别、定性风险分析、定量风险分析、风险应对规划、风险监控。 13．信息技术是以电子计算机和现代通信为主要手段，实现信息的( 获取、加工、传递、利用)等功能的技术总和。 14．范围是指（产生项目产品所包括的所有工作及产生这些产品经过的所有）过程。项目范围管理是指（对项目包括什么与不包括什么的定义与控制）过程，没有包含在（工作分解结构即WBS）里的工作是不应该做的。 15．沟通就是意义的传递与理解，这里的意义是指( 信息)、（情感）、（思想），项目沟通管理目标是：及时而适当地（创建）、（收集）、（发送）、（储存）和处理项目的信息。 17、PMBok中辅助的知识域有（4 ）个，他们是（采购管理、人力资源管理、沟通管理、风险管理）；之所以称其为辅助知识领域是因为（项目目标是通过他们辅助实现的）。 18、项目管理的许多理论和概念其实并不难以理解，难的是如何运用它们，其主
运动控制系统期末复习题(直流部分)
运动控制直流部分复习题 一、填空： 1. 调速系统的稳态性能指标主要是指和静差率。 2. 采用V-M系统，当系统处于深调速状态时，功率因数将较。 3. 直流调速系统中，晶闸管触发和整流装置的传递函数可近似成环节， 时间常数称为。 4. 晶闸管-电动机转速、电流双闭环调速系统中，环为内环，环为 外环。 5. 双惯性环节校正成典型Ⅰ型系统，引入的调节器是调节器。 6 直流调速的方法包括改变电枢回路电阻调速、调速和减弱磁通调速。7．闭环调速系统对于_ 的扰动具有抑制作用，而对于_ _的扰动则无能为力。 8．转速、电流双闭环调速系统中，调节_ _的限幅值可以调节系统最大电流；调节_ _的限幅值可以调节UPE的最大输出电压。 9．双极性直流PWM变换器的占空比，当时，输出平均电压为正，要使输出平均电压为负，应使。 二、选择题 1.下列说法正确的是（） A 积分调节器的输出决定于输入偏差量的历史过程。 B 比例控制可以使系统在偏差电压为零时保持恒速运行。 C 比例调节器可以实现无静差。 D 采用积分调节器动态相应快。 2.双闭环调速系统中电流调节器具备的作用为（） A 对负载变化起抗扰作用。 B 对电网电压波动起及时抗扰作用。 C 输出限幅决定允许的最大电流。 D 使转速跟随转速给定电压变化。 3.双闭环调速系统中转速调节器不具备的作用为（） A 对负载变化起抗扰作用。 B 对电网电压波动起及时抗扰作用。 C 输出限幅决定允许的最大电流。 D 使转速跟随给定电压变化。 4.在工程设计中，如果将系统校正成典型Ⅰ型系统的过程，KT值取为（）时为无超调。
A B C D 5. 采用工程设计法的双闭环直流调速系统中，电流环设计成典型（）型系统，引入的电流调节器为（）调节器。 A ⅠPI B ⅡPI C ⅠP D ⅡP 6. G-M直流调速系统中的G指的是哪一种直流电源（）。 A 直流发电机； B 静止整流器； C 脉宽调制电源； D 以上情况均可能。 三、分析与简答 1.在调速系统中，为什么在开环系统中晶闸管整流装置的控制电压前面没有加放大器，而在闭环之后要添加放大器？ 2. 双闭环调速系统中，电流调节器的作用各是什么？ 3.采用双极型PWM变换器的调速系统，当电动机停止时，电枢电流是否等于零，为什么？ 4. 假设某转速单闭环调速系统的电源电压突然降低，则该调速系统将如何进行 调节，请结合稳态结构图加以说明。 5. 转速、电流双闭环直流调速系统设计后，ASR限幅对应倍额定电流，但是在空 载额定励磁稳速运行时突加额定转矩负载，转速不能回到给定转速，请分析原因？ 6. 在转速、电流双闭环直流调速系统中，两个调节器均采用PI调节器。当系统带 额定负载运行时，转速反馈线突然断线，试分析系统进入稳态后调节器、转速、电枢电流的情况。 7. 写出直流电动机反馈闭环调速系统的临界放大系数表达式，并请说明表达式中各个参数含义。 8. 请写出双闭环调速系统起动过程的三个特点。 9. 请简述H型双极式PWM变换器的缺点。 四、设计题 1、某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下： 直流电动机220V、136A、1460r/min，C e=r，允许过载倍数λ=。 晶闸管装置放大系数40。 电枢回路总电阻Ω。 时间常数T l=，T m=。 电流反馈系数β=A（≈10V/），转速反馈系数α=r（≈10V/n N）。 将电流环校正成典型Ⅰ型系统，取KT=；将转速环校正成典型Ⅱ型系统，取h=5。电流环滤波时间常数；转速环滤波时间常数。 请选择并设计各调节器参数。 2、有一转速、电流双闭环调速系统,已知电动机参数为：P N =，U N =220V， I N=28A，n N=1490 r/min，电枢回路电阻R=Ω,允许电流过载倍数λ=，电 磁时间常数T L=，机电时间常数T m=，主电路采用三相桥式整流电路，触 发整流环节的放大倍数Ks=35，整流电装置内阻R res=Ω，平均失控时间常
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。
江南大学本科毕业设计(论文)撰写规范
江南大学本科毕业设计（论文）撰写规 毕业设计（论文）是学生毕业前最后一个重要学习环节，是知识深化与技能培养的重要过程。它既是学生学习、研究与实践的全面总结，又是对学生素质与能力的全面检验，而且还是学生的毕业资格及学位资格认证的重要依据。为了保证我校本科生毕业设计（论文）质量，根据《科学技术报告、学位论文和学术报告的撰写格式》（标准GB 7713-87）的有关规定，特制定本规。 一、毕业设计（论文）资料袋容 毕业设计（论文）统一使用学校规定格式的毕业设计（论文）资料袋。 毕业设计资料袋应包括一本毕业设计说明书、一本毕业设计相关资料，相关工程设计图纸（按标准折叠）。 毕业论文资料袋应包括一本毕业论文、一本毕业论文相关资料。 各材料容及装订顺序如下，未注明纸的容采用A4打印纸。 （一）毕业设计（论文）容及装订顺序 1.封面（白色铜板纸）； 2.毕业设计（论文）任务书； 3.中外文摘要或设计总说明及关键词； 4.目录； 5.正文； 6.注释； 7.参考文献； 8.致谢； 9.附录（可选）。 （二）毕业设计（论文）相关资料容及装订顺序 1.封面（白色铜板纸）； 2.选题表； 3.开题报告； 4.译文； 5.原文。 设计图纸。按标准折叠整齐，放入资料袋。
以上容全部放入填写好的资料袋交指导教师查收，经审阅评定后归档。毕业设计（论文）资料袋封面按要求认真填写，字体要工整，卷面要整洁，一律用黑或蓝黑墨水。毕业设计（论文）评审表，以及其他毕业设计（论文）管理工作相关表格资料由学院归档。 二、毕业设计说明书（论文）撰写的容与要求 一份完整的毕业设计（论文）应包括以下几个方面。 （一）标题 标题应该简短、明确、有概括性。标题字数要适当，严格控制在25字以。 论文摘要或设计总说明 论文摘要以浓缩的形式概括研究课题的容，中文摘要在400字左右，外文摘要与中文容相同，关键词一般以3～5个为妥，词与词之间以“；”为分隔。 设计总说明主要介绍设计任务来源、设计标准、设计原则及主要技术资料，中文字数要在1000～2000字以，外文字数以500～1000个左右为宜，关键词一般以3～5个为妥，词与词之间以“；”为分隔。 （二）目录 目录按三级标题编写（即：第1章……、1.1……、1.1.1……），要求标题层次清晰。目录中的标题的容应与正文中的标题一致，参考文献、致谢及附录也应依次列入目录。 （三）正文 毕业设计说明书（论文）正文包括绪论、正文主体与结论，其容分别如下： 绪论应说明本课题的意义、目的、研究围及要达到的技术要求；简述本课题在国外的发展概况及存在的问题；说明本课题的指导思想；阐述本课题应解决的主要问题。 正文主体是对研究工作的详细表述，其容包括：问题的提出，研究工作的基本前提、假设和条件；模型的建立，实验方案的拟定；基本概念和理论基础；设计计算的主要方法和容；实验方法、容及其分析；理论论证，理论在课题中的应用，课题得出的结果，以及对结果的讨论等。学生根据毕业设计（论文）课题的性质，一般仅涉及上述一部分容。
过程控制期末试题及其答案学习资料
过程控制期末试题及 其答案
1.控制系统对检测变送的基本要求是___准确___、__迅速__和可靠 2.从理论上讲，干扰通道存在纯滞后不影响系统的控制质量。 3.离心泵的控制方案有直流节流法、改变泵的转速n 改变旁路回流量。效 率最差的是改变旁路回流量。 4.随着控制通道的增益K o的增加，控制作用___增强_______，克服干扰能 力___最大______,最大偏差_____减小_____系统的余差减小 5.控制器的选择包括结构材质的选择、口径的选择、流量特性的选择和正 反作用的选择。 6.防积分饱和的措施有对控制器的输出限幅、限制控制器积分部分的输出 和积分切除法。 7.如果对象扰动通道增益K f增加，扰动作用__增强__,系统的余差__增大__,最 大偏差_增大___。 8.简单控制系统的组成，各部位的作用是什么？ 解答： 简单控制系统由检测变送装置、控制器、执行器及被控对象组成。 检测变送装置的作用是检测被控变量的数值并将其转换为一种特定输出信号。 控制器的作用是接受检测装置送来的信号，与给定值相比较得出偏差，并按某种运算规律算出结果送往执行器。 执行器能自动地根据控制器送来的控制信号来改变操纵变量的数值，以达到控制被控变量的目的。 被控对象是指需要控制其工艺参数的生产设备或装置
9.气动执行器由__调节__机构和执行机构两部分组成，常用的辅助装置有 __阀门__定位器和手轮机构。 10.调节系统中调节器正反作用的确定依据是保证控制系统成为负反馈。 11.被控变量是指工艺要求以一定的精度保持__恒定 _或随某一参数的变化而 变化的参数。 12.反应对象特性的参数有放大倍数、时间常数、和纯滞后时间。 13.自动调节系统常用参数整定方法有哪些？常用的参数整定方法有!经验法*衰 减曲线法*临界比例度法*反应曲线法) 动态特性参数法，稳定边界法，衰减曲线法，经验法。 14.检测变送环节对控制系统的影响主要集中在检测元件的滞后和信号传递 的滞后问题上。 15.什么是对象数学模型，获取模型的方法有哪些？ 答：对对象特性的数学描述就叫数学模型。 机理建模和实验建模系统辨识与参数估计。解析法）和（实验辨识法） 机理建模：由一般到特殊的推理演绎方法，对已知结构、参数的物理系统运用相应的物理定律或定理，根据对象或生产过程的内部机理，经过合理的分析简化而建立起描述系统各物理量动静态性能的数学模型。 实验建模步骤：1确定输入变量与输出变量信号；2测试；3对数据进行回归分析。 16.简述被控量与操纵量的选择原则。. 答：一、(1) 被控量的选择原则: ①必须尽可能选择表征生产过程的质量指标作为被控变量;
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.
过程控制期末考试
期末复习题 1．对象（过程）的数学模型建立方法主要有机理演绎法和试验辨识法两种。 2．控制系统的性能指标有单项指标和综合指标两种。 3．热电偶主要用于测较高温度，而热电阻用于测中低温度，热电阻与测量桥路连接时，往往采用三线制线圈的连接方式。 4．用于测流量的节流装置之一是孔板，利用流体流经此节流设置时产生的压力差而实现流量测量，它与流速成定量的关系。 5．被测介质为导电液体时，电容式物控计的内电阻（金属棒）要用绝缘物覆盖。 6．调节阀的理想测量特性有直线、对数和快开三种。 7．在工程上，简单控制系统的参数整定方法有临界比例度法、衰减曲线法和经验试凑法三种。 8．DDZ-III型仪表的供电电源为24V DC，DDZ-II型仪表的供电电源为220 V AC，DDZ-III 型仪表的标准统一电信号为4~20 mA DC或1~5 V DC，而DDZ-II型的则是0~10 mA DC 9．应变器或压力传感器是基于应变效应进行测量的，即将物理变量转换成电阻值。10．控制系统的单项性能指标有衰减比、超调量、残余偏差和调节时间。 11．电动调节阀由调节器和执行机构两部分组成，它有正转和反转两种工作方式。 12．用于测流量的节流装置有孔板、喷嘴和文丘里管三种标准形式。 13．温度变送器有三个品种，它们分别是：接触式变送器、非接触式温度变送器和智能式温度变送器。 14．基型控制器由量程单元和放大单元两大部分组成。 15．控制系统对偏差的定义是 e =r（t）-y（t），而仪表对偏差的定义则是e = y（t）-r （t）。 16.简单控制系统主要由控制器、执行器、被控对象和测量变送四个基本环节组成。 17.电——气阀门定位器具有电气转换、改善阀门性能双重作用。 18.在确定系统的控制方案时，应使对象控制通道的放大系数增大，时间常数减小，纯 滞后减小；对象干扰通道的放大系数减小，时间常数增大。 19.电动薄膜执行机构的正作用是指输入信号压力增加时，推杆上移，控制阀的正装是指阀 杆下移时，阀门开度减小，所构成的执行器为型式气关。 20．为了扩大控制阀的可调范围可采用分程控制系统。 21．控制器的积分时间减小，则积分作用增大，使控制系统的稳定性降低。 1.子流量计的流体流动方向自下而上 2.DDZ-III型电动温度变送器与热偶配合使用，其输入回路连接时，要注意使冷端温度补 偿电阻置于温度恒定性。 3.某加热炉的炉温约为1100C，要求测量信号远传输至控制室的DDZ-III型控制器，应选 用热电偶的温度检测元件和热电偶变送器 4.随动控制系统的给定值随机变化。 5.设计一个分程控制系统，使其控制器的输出信号分成两段分别控制两个调节阀，为了提 高系统的可调比，这两个调节器应采用同向分程 6.某控制系统有两个控制阀，控制器的输出送到这两个控制阀，这两个控制阀将工作在不 同的信号段，这个控制系统是一个分程控制系统 7.在串级控制系统中，主回路属于定值控制系统，副回路属于随动控制系统，副调节器工 作在外给定状态。
(完整版)运动控制考试复习题
一、填空题 1、控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标，而调速系 统的动态指标通常以抗扰性能指标为主 2、直流电机调速方法有变压调速、电枢串电阻调速和弱磁调速。异 步电动机调速方式常见有6种分别是：降压调速、差离合调速、转子串电阻调速、串级调速和双馈电动机调速、变级调速、变压变频调速。其中转差率不变型有：变级调速、变压变频调速，只有变压变频应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统。 同步电动机按频率控制方式不同分为：他控式变频调速和自控式变频调速。（变电阻调速：有级调速。变转差率调速：无级调速。调压调速：调节供电电压进行调速） 按按转差功率可以怎么划分电动机:转差功率消耗型、转差功率不变型、转差功率馈送型 3、对于异步电动机变压变频调速，在基频以下，希望维持气隙磁 通不变，需按比例同时控制定子电压和定子频率，低频时还应当抬高电压以补偿阻抗压降，基频以下调速属于恒转矩调速； 而基频以上，由于电压无法升高，只好仅提高定子频率而迫使磁通减弱，相当直流电动机弱磁升速情况，基频以上调速属于恒功率调速。 4、对于SPWM型逆变器，SPWM的含义为正弦波脉宽调制，以正弦波 作为逆变器输出的期望波形，SPWM波调制时，调制波为频率和期望波相同的正弦波，载波为频率比期望波高得多的等腰三角波，SPWM型逆变器控制方式有同步调制、异步调制、混合调制。
SPWM 型逆变器的输出的基波频率取决于正弦波。SPWM 控制技术 包括单极性控制和双极性控制两种方式。 5、调速系统的稳定性能指标包括调速范围和静差率 6、供变压调速使用的可控直流电源有：旋转交流机组（G-M 系统）、静止式可控整流器（V-M 系统）与直流斩波器（PWM-M 系统）或脉宽调制变换器。 7、典型 I 型系统与典型 II 型系统相比, 前者跟随性能好、超调小，但抗扰性能差。 典型I 型系统和典型Ⅱ型系统在稳态误差和动态性能上有什么区别？ 答：稳态误差：对于典型I 型系统，在阶跃输入下，稳态时是无差的；但在斜坡输入下则有恒值稳态误差，且与K 值成反比；在加速度输入下稳态误差为∞ 。对于典型II 型系统，在阶跃和斜坡输入下，稳态时均无差；加速度输入下稳态误差与开环增益K 成反比。 动态性能：典型 I 型系统在跟随性能上可以做到超调小，但抗扰性能稍差；典型Ⅱ型系统的超调量相对较大，抗扰性能却比较好。 8、数字测速中,T 法测速适用于低速,M 法测速适用于高速。 9、PI 调节器的双重作用是指：一是比例部分加快动态进程；二是积 分部分最终消除偏差。 10、 直流调速系统的理论依据φ e n C R I U d d -= ，交流调速系统的理论依据)1(60n s p f -=。 11、交-直-交电压型变频器的主要电路基本组成为整流器、直流平滑电路、逆变器。 12、在交-直-交逆变器中，直流侧所用滤波元件为大电容，因而直流电压波形比较平直，在理想情况下是一个内阻为零的恒压源，成
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。