《过程控制》试卷样卷
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。
（3）控制结构方面:反馈为闭环控制，存在稳定性问题，即使闭环环节中每个系统都是稳定的，但闭环后稳定与否，还需要进一步分析；前馈属于开环控制，各环节稳定，系统必然稳定。
过程控制期末考试题
过程控制期末考试题一、选择题（共40题，每题2分，共80分）请在每题后的括号内选择正确答案，并将其序号写在答题纸上。
1. 过程控制的目标是（）。
A. 使过程控制系统更稳定B. 提高生产效率C. 提高产品质量D. 所有选项都正确2. 下列哪项不是过程控制的主要步骤（）。
A. 建立数学模型B. 采集过程数据C. 制定控制策略D. 评估控制效果3. 过程控制中的反馈控制是指（）。
A. 控制器根据误差信号对过程进行调节B. 控制器根据过程输出信号进行调节C. 控制器通过传感器采集过程数据进行调节D. 控制器根据控制策略进行调节4. 在过程控制中，传感器的作用是（）。
A. 实时监测过程变量B. 收集过程数据C. 发送控制信号D. 都是5. PID控制器中的D表示（）。
A. 比例项B. 积分项C. 微分项D. 都不是6. 过程控制中的SOPC代表（）。
A. Stock-Other-Production-ControlB. Structure-Operate-Produce-ControlC. Structured-Operated-Process-ControlD. Structure-Operate-Produce-Calculate7. 过程控制中，哪种控制策略常用于对连续变量进行控制（）。
A. 分段控制B. 比例控制C. 二值控制D. 都可以8. 在过程控制中，哪种控制策略常用于对离散变量进行控制（）。
A. 分段控制B. 比例控制C. 二值控制D. 都可以9. 控制系统稳定性是指系统（）。
A. 对外界干扰的抵抗能力B. 对控制命令的响应速度C. 对过程参数的适应能力D. 传感器的精度和灵敏度10. 过程控制中的开环控制指的是（）。
A. 控制器不考虑过程输出信号而进行调节B. 控制器根据过程输出信号进行调节C. 控制器根据误差信号对过程进行调节D. 控制器根据控制策略进行调节（以下题目略）二、简答题（共5题，每题10分，共50分）请简述下列问题的答案，并将其写在答题纸上。
过程控制知识考试题库
过程控制知识考试题库一、选择题1. 过程控制的基本原理是什么？A. 开环控制B. 闭环控制C. 线性控制D. 非线性控制2. 以下哪个不是过程控制系统的组成部分？A. 传感器B. 执行器C. 显示器D. 电源3. PID控制器中的I代表什么？A. 比例（Proportional）B. 积分（Integral）C. 微分（Derivative）D. 增益（Gain）4. 过程控制中，什么是反馈？A. 系统输出的信号B. 系统输入的信号C. 系统内部的信号D. 系统外部的信号5. 以下哪个是过程控制系统的典型应用？A. 温度控制B. 压力控制C. 流量控制D. 所有以上选项二、填空题6. 过程控制中，______ 用于测量过程变量。
7. 过程控制系统的目的是维持过程变量在______ 附近。
8. PID控制器的输出信号是比例项、积分项和______ 的组合。
9. 在过程控制中，______ 可以用于消除系统的稳态误差。
10. 过程控制系统的稳定性可以通过______ 判据进行判断。
三、简答题11. 简述开环控制系统与闭环控制系统的区别。
12. 解释什么是过程控制中的超调量，并说明它对系统性能的影响。
13. 描述PID控制器的工作原理，并解释各参数如何影响控制效果。
14. 什么是控制回路的死区？它在实际应用中的作用是什么？15. 举例说明过程控制系统在工业生产中的应用。
四、计算题16. 假设有一个简单的PID控制系统，其比例增益Kp=2，积分时间Ti=1秒，微分时间Td=0.5秒。
如果设定值为10，实际值为8，初始时刻t=0，求在t=1秒时系统的输出值。
五、案例分析题17. 某化工厂需要控制反应器内的温度，以保证化学反应的顺利进行。
请根据以下信息设计一个合适的过程控制系统：- 温度测量范围：100°C至200°C- 允许的最大超调量：5%- 控制精度：±1°C- 反应器热容量：5000 J/°C- 环境温度：25°C- 反应器加热器功率：10 kW六、论述题18. 论述现代过程控制系统中数字控制技术的优势及其在工业自动化中的应用。
过程控制系统试卷及答案
过程控制系统试卷及答案Credit is the best character, there is no one, so people should look at their character first.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”..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..3控制结构方面:反馈为闭环控制;存在稳定性问题;即使闭环环节中每个系统都是稳定的;但闭环后稳定与否;还需要进一步分析；前馈属于开环控制;各环节稳定;系统必然稳定..4校正范围方面：反馈对各种扰动都有校核作用；前馈;只对被校核的前馈扰动有校正作用;其他则没有..5控制规律方面：反馈通常是P PI PD PID等典型规律；前馈控制规律较为复杂;不好掌握..3、控制器正反方向判断答：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、如图所示的压力容器;采用改变气体排出量以维持容器内压力恒定：1调节阀应选择气开式还是气关式请说明原因..2压力控制器PC应为正作用还是反作用请说明原因..答：1应选择气关式..因为在气源压力中断时;调节阀可以自动打开;以使容器内压力不至于过高而出事故..2 调节阀应选择气关式;则压力控制器PC应为反作用.. 当检测到压力增加时;控制器应减小输出;则调节阀开大;使容器内压力稳定.. 或：当检测到压力减小时;控制器应增大输出;则调节阀开小;使容器内压力稳定..四、分析与计算题第1小题8分;第2小题12分本题20分1、本小题8分如下图所示的隔焰式隧道窑烧成带温度控制系统;烧成带温度是被控变量;燃料流量为操纵变量..试分析： 1该系统是一个什么类型的控制系统画出其方框图；2确定调节阀的气开、气关形式;并说明原因..答：1该系统是一个串级控制系统;其方框图为：2当调节阀气源出现故障失去气源时;为保证系统安全;应使阀门处于关闭位置;故调节阀采用气开式..2、本小题12分如下图所示的液体储罐;设进水口和出水口的体积流量分别是 q1和 q o ; 输出变量为液位h;储罐的横截面积为A ..试建立该液体储罐的动态数学模型 HS/Q t S过程控制试题库答案一;填空题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..9.保证控制系统成为负反馈10.干扰量的变化11.正确;迅速;可靠12.改善动态性能13.微分二;选择题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τc3.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C．干扰量的变化D.设定值的变化4.定值调节系统是X环调节;前馈系统是X环调节B..A．开;闭B．闭;开C．开;开D．闭;闭5.调节系统在纯比作用下已整定好;加入积分作用后;为保证原稳定度;此时应将比例度A..A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小6.成分、温度调节系统的调节规律;通常选用C..A.PIB.PDC.PID7..流量、压力调节系统的调节规律;通常选用A..A.PIB.PDC.PID8.液位调节系统的调节规律;通常选用D..A.PIB.PDC.PIDD.P9.A10.调节系统中调节器正、反作用的确定是根据B：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..11.单纯的前馈调节是一种能对C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12.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C．干扰量的变化13.热电偶温度计CA是利用两个相互接触金属导体的温差电动势特性进行测温的..B是利用两个相互接触金属导体的接触电动势特性进行测温的..C是利用两个相互接触金属导体的温差电动势和接触电动势特性进行测温的..D是利用两个非接触金属导体的温差电动势和接触电动势特性进行测温的..14.下面的叙述中哪一个是最为合理的DA控制系统的时间滞后现象主要是由于被控对象的惯性特性引起的..B控制系统的时间滞后现象主要是由于检测装置的安装位置引起的..C控制系统的时间滞后现象对控制系统的稳定性无影响..D以上三种叙述都不完整..15.D16.DCS的中文含意是：BA比例、积分、微分控制..B分布式控制系统..C可编程序控制器..D以上三个都不正确..三．判断1.×2.与DCS相比;Fieldbus的主要技术优点之一是实现了控制系统彻底的分散√3.热电阻温度计需要进行冷端补偿才能正常工作..×4.PID的含义是比例、积分和微分..√5.前馈控制系统是一种定值控制;一般情况下前馈控制可以单独使用..×6.用Smith补偿器来处理大时延控制对象时;不必要提供精确的对象数学模型..×7.被控对象特性是指被控对象输入与输出之间的关系..√8.串级控制系统中的副控制器给定值是由主控制器的输出决定的;所以副控制器相当于一个闭环定值控制系统..×9.衰减比n表示系统过渡过程曲线变化两个周期后的衰减快慢..×10.热电阻温度计和热电偶温度计一样;测温时需要进行温度补偿..×11.一个单回路控制系统由控制器、执行器、检测变送装置和被控对象组成..√12.在比值控制系统中;一般选择易调节的量为主变量;易测量的量为副变量..×18.DDC的中文含义是直接数字控制.. √19.被控对象的动态特性是描述被控对象输入输出关系动态特征的.. √ 20.串级控制系统适用于容量滞后较小的生产工艺过程.. ×21.前馈控制系统一般可单独使用;因为其控制精度高;且不受外界干扰影响..×22.前馈控制与定值控制的原理相同;都是以偏差进行调解的.. ×23.被控对象的存滞后时间常数是由于其自身的惯性特性引起的.. ×24.在串级控制中;副控制器的输入值为主控制器的输出.. √四．简答题13.什么是定值控制系统答案：定值控制系统是指设定值恒定不变的控制系统..定值控制系统的作用是克服扰动对被控变量的影响;使被控变量最终回到设定值或其附近.以后无特殊说明控制系统均指定值控制系统而言..14.什么是随动控制系统答案：随动控制系统的设定值是不断变化的;随动控制系统的作用是使被控变量能够尽快地;准确无误地跟踪设定值的变化而变化..15.什么是程序控制系统答案：程序控制系统的设定值也是变化的;但它是一个已知的时间函数;即设定值按一定的时间程序变化..16.什么是调节被控对象;给定值和偏差答案：自动调节系统的生产设备叫做调节对象或简称对象;而生产中要求保持的工艺指标;称为给定值..对于自动调节系统中;习惯采用给定值R减去测量值Y作为偏差e;即e=R-Y;给定值R大于测量值Y时为正偏差;而给定值R小于测量值Y时为负偏差..17.简述建立对象的数学模型两种主要方法:每写出1 种方法的得2分答案：一是机理分析法：机理分析法是通过对对象内部运动机理的分析;根据对象中物理或化学变化的规律比如三大守恒定律等;在忽略一些次要因素或做出一些近似处理后推导出的对象特性方程..通过这种方法得到的数学模型称之为机理模型;它们的表现形式往往是微分方程或代数方程.. 二是实验测取法：实验测取法是在所要研究的对象上;人为施加一定的输入作用;然后;用仪器测取并记录表征对象特性的物理量随时间变化的规律;即得到一系列实验数据或实验曲线..然后对这些数据或曲线进行必要的数据处理;求取对象的特性参数;进而得到对象的数学模型..18. 写出一个带有纯时间滞后的一阶惯性线性定常被控对象的传递函数表达式;说明个参数含义 K——放大系数——滞后时间——惯性时间常数 19.答：如果有一个输入量作用于过程;通过过程后被放大K倍.. 20.答：时间常数越大;系统反应越慢;T越小;系统反应越快.. 21.答：当输入量输入受控过程时;受控变量并没有马上动作;而是需要一定的时间才发生变化.. 22.答：机理分析法是通过对过程内部运行机理的分析;根据其物理或化学变化规律;在忽略一些次要因素或做出一些近似处理后得到过程特性方程;其表现形式往往是微分方程或代数方程..这种方法完全依赖先验知识;所得到的模型称为理模型..机理分析法一般限于简单过程的数学模型建立..23.简述用机理分析方法建立被控对象数学模型的步骤机理建模的一般步骤如下：1)根据实际工作情况和生产过程要求;确定过程的输入变量和输出变量..2 依据过程的内在机理;利用适当的定理定律;建立原始方程..3 确定原始方程式中的中间变量;列写出中间变量与其他因素之间的关系..4 消除中间变量;即得到输入输出变量的微分方程..5 若微分方程是非线性的;则需要进行线性处理..6 标准化;将于输入有关的各项放在等号右边;与输出有关的各项放在等号左边;并按降幂排序..24简述建立被控对象数学模型的实验测试方法实验测取法是在所要研究的对象上;人为施加一定的输入作用;然后;用仪器测取并记录表征对象特性的物理量随时间变化的规律;即得到一系列实验数据或实验曲线..然后对这些数据或曲线进行必要的数据处理;求取对象的特性参数;进而得到对象的数学模型..25建立被控对象数学模型的常用实验测试方法有哪些主要有阶跃信号法和矩形脉冲法26.什么叫绝对压力、表压及真空度它们的相互关系是怎样的答案：绝对压力：绝对真空下的压力称为绝对零压;以绝对零压为基准来表示的压力叫绝对压力.. 表压力：当绝对压力大于大气压力时;绝对压力高于大气压力的数值称为表压力;简称表压.. 真空度：当绝对压力小于大气压力时;绝对压力低于大气压力的数值称为真空度或负压..27.简述PID调节器cK、iT和dT的作用是什么答案：在PID调节器中;cK越大;表示调节作用越强;iT值越大;表示积分作用减弱;dT值越大表示微分作用增强..28.有一流量调节系统;信号传输管线很长;因此;系统产生较大的传送滞后..有人设想给调节器后加微分器来改善系统特性;试问这种设想合理否为什么若不合理;应采取什么措施合理答案：这种设想不合理;因为信号传送滞后是纯滞后;而微分作用不能克服纯滞后.. 解决这一问题合理的措施是采用1：1继动器加在信号传输线之间;以增大信号流速;从而减小传输滞后;改善系统特性..29.利用微分作用来克服控制系统的信号传递滞后的设想是否合理与正确答案：这种设想不合理;因为信号传送滞后是纯滞后;而微分作用不能克服纯滞后..合理的措施是采用1：1继动器加在信号传输线之间;以增大信号流速;从而减小传输滞后;改善系统特性..30.通常在什么场合下选用比例P;比例积 PI;比例积分微分PID调节规律答案：比例调节规律适用于负载变化较小;纯滞后不太大而工艺要求不高又允许有余差的调节系统.. 比例积分调节规律适用于对象调节通道时间常数较小;系统负载变化不大需要消除干扰引起的余差;纯滞后不大时间常数不是太大而被调参数不允许与给定值有偏差的调节系统.. 比例积分调节规律适用于容量滞后较大;纯滞后不太大;不允许有余差的对象..31.试简述临界比例度法及其特点..答案：临界比例度法是在纯比例运行下通过试验;得到临界比例度靠和临界周期Tk;然后根据经验总结出来的关系求出控制器各参数值.. 这种方法比较简单、易于掌握和判断;适用于一般的控制系统..但是不适用于临界比例度小的系统和不允许产生等幅振荡的系统;否则易影响生产的正常进行或造成事故..32.试简述衰减曲线法及其特点..答案：衰减曲线法是在纯比例运行下通过使系统产生衰减震荡;得到衰减比例度s和衰减周期sT或上升时间升T;然后根据经验总结出来的关系求出控制器各参数值.. 这种方法比较简便;整定质量高;整定过程安全可靠;应用广泛;但对于干扰频繁;记录曲线不规则的系统难于应用..33.什么是检测元件能将被测的变量参数直接转换成适合于测量形式的元件或器件.. 例如;测量温度的检测元件热电偶;能将温度转换成毫伏信号;用于显示和控制..34.什么是变送器传感器是能够受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称;通常由敏感元件和转换元件组成.. 当传感器的输出为规定的标准信号时;则称为变送器..。
过程控制期末考试题
过程控制期末考试题
在过程控制领域，期末考试是对学生对所学知识的全面检验，也是一个对学生学习成果的总结。
以下是关于过程控制期末考试题的一些内容要点：
一、选择题部分
1. 下列关于过程控制的说法中，不正确的是：
A. 过程控制是一种实时监测和调整生产过程的技术
B. PID控制器是过程控制中常用的控制器
C. PLC是过程控制中常用的控制设备
D. HMI是过程控制中常用的传感器
2. 在过程控制中，常用的控制策略包括：
A. 开环控制
B. 闭环控制
C. 自适应控制
D. 全自动控制
3. 以下哪种控制模式不属于PID控制器的控制模式？
A. 比例控制
B. 积分控制
C. 比例积分控制
D. 微分控制
二、填空题部分
1. 过程控制中，PID控制器中的P代表。
2. PLC全称为。
3. 在过程控制中，HMI的作用是。
三、简答题部分
1. 请简要说明过程控制的概念及其在工业生产中的应用。
2. 请解释PID控制器的工作原理，并说明其在工业控制中的作用。
3. 请简要描述PLC在工业自动化控制中的功能和优势。
以上就是关于过程控制期末考试题的一部分内容要点。
希望同学们能够认真备考，全面掌握相关知识，取得优异的成绩。
祝各位考生顺利通过考试！。
过程控制系统考核试卷
2.闭环控制系统对模型的依赖性较低。（）
3.传感器的作用是将被控对象的输出信号转换为电信号。（）
4.微分控制可以加快系统的响应速度，但可能导致系统不稳定。（）
5.增加积分时间可以减小系统的超调量。（）
6.开环控制系统具有很好的抗干扰能力。（）
15.哪些控制策略可以用于解决过程控制系统中的纯滞后问题？（）
A.史密斯预估控制
B.模糊控制
C.前馈控制
D.反馈控制
16.在过程控制系统中，以下哪些措施可以提高系统的抗干扰能力？（）
A.采用高精度的传感器
B.使用滤波器
C.优化控制器参数
D.增强执行器的响应速度
17.以下哪些条件会影响过程控制系统中的控制品质？（）
Байду номын сангаас6. D
7. D
8. B
9. D
10. A
11. D
12. B
13. A
14. C
15. C
16. B
17. C
18. D
19. B
20. B
二、多选题
1. ABCD
2. ABC
3. ABCD
4. ABC
5. ABC
6. ABC
7. ABC
8. ABC
9. ABCD
10. ABCD
11. ABCD
12. ABCD
2.解释什么是闭环控制系统中的稳态误差，并说明如何通过调整PID控制器参数来减小稳态误差。
3.描述在过程控制系统中，如何使用史密斯预估控制策略来处理被控对象的纯滞后问题。
4.请结合实际应用，举例说明模型预测控制在过程控制系统中的应用优势。
过程控制期末考试试题
过程控制期末考试试题# 过程控制期末考试试题## 一、选择题（每题2分，共20分）1. 过程控制系统中，开环控制系统的主要缺点是什么？A. 响应速度慢B. 无法实现自动控制C. 稳定性差D. 无法进行误差补偿2. PID控制器中的I代表什么？A. 比例（Proportional）B. 积分（Integral）C. 微分（Derivative）D. 增益（Gain）3. 下列哪个不是过程控制中常用的传感器类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 流量传感器D. 速度传感器4. 在过程控制中，什么是控制回路的死区？A. 控制器输出的最大范围B. 控制器输出的最小范围C. 控制器输入的无效范围D. 控制器输出的无效范围5. 什么是过程控制中的超调？A. 控制系统达到稳态时的偏差B. 控制系统在达到稳态前的最大偏差C. 控制系统在达到稳态后的偏差D. 控制系统在达到稳态后的持续偏差## 二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述过程控制系统中前馈控制与反馈控制的区别。
2. 解释什么是PID控制器，并说明其三个组成部分的作用。
3. 描述过程控制系统中常见的几种控制策略，并简要说明其适用场景。
## 三、计算题（每题15分，共30分）1. 假设有一个简单的一阶过程控制系统，其传递函数为：\[ G(s) =\frac{K}{(1+\tau s)} \]，其中K=2，τ=0.5。
系统在单位阶跃输入下，求系统达到95%稳态值所需的时间。
2. 给定一个二阶过程控制系统，其开环传递函数为：\[ G(s) =\frac{K}{(s^2+2\zeta\omega_ns+\omega_n^2)} \]，其中K=5，ζ=0.7，ωn=10。
计算系统在单位阶跃输入下的超调量和上升时间。
## 四、案例分析题（20分）某化工企业的生产过程中，需要控制反应器内的温度。
该过程具有滞后特性，且温度变化对生产效率有显著影响。
请分析如何设计一个有效的控制策略来优化温度控制，并说明所选控制策略的优势。
过程控制试题库
9.对于一个实际的生产过程,其广义被控对象的增益可以是负数也可以是正数，适当选取控制器的作用方式,就可以保证系统工作在正反馈控制方式下。×
１０．控制系统中的微分时间越小，微分作用越弱,系统越稳定，最终静态偏差为零。×
D.定值控制系统
7.控制系统的给定值是时间的确定函数,这样的系统称为（ ）。B
A．开环控制系统
B.程序控制系统
C.随动控制系统
Ｄ.定值控制系统
8.控制系统的给定值按事先不确定的随机因素改变,这样的系统称为（ ）。C
A.开环控制系统
B.程序控制系统
C.随动控制系统
D.定值控制系统
9.自动控制系统按照结构进行分类，可以分成:( )、开环控制系统和复合控制系统。B
A．开环控制系统
B．闭环控制系统
Ｃ．复合控制系统
D．随动控制系统
１0．自动控制系统按照结构进行分类,可以分成:闭环控制系统、( )和复合控制系统。A
A．开环控制系统
Ｂ.闭环控制系统
C.复合控制系统
D．随动控制系统
１1.自动控制系统按照结构进行分类,可以分成：闭环控制系统、开环控制系统和( )。Ｃ
A.开环控制系统
3.减小积分时间将会（)系统的稳定性。答案Ｂ
A．增强
Ｂ.降低
C.不改变
Ｄ．先增强后降低
4.对于同一被控对象,当系统中调节器的调节规律由P改为PI时，为保证系统稳定性不变,比例带应（)。答案A
A.增大
B．减小
C．不变
Ｄ．为100%
判断题(正确√,错误×）
１.比例控制器中，随着比例带的增大,系统的静态偏差将加大。√
(完整版)过程控制试题库及答案
过程控制期末试题库（适用于沈阳建筑大学自动化专业期末考试）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。
(完整版)过程控制试题库及答案
过程控制期末试题库（适用于沈阳建筑大学自动化专业期末考试）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。
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。
(完整版)过程控制试题与课后题
2-1 某一标尺为0～ 1000℃的温度计出厂前经校验获得以下数据：标准表读数 /℃02004006008001000被校表读数 /℃02014026048061001求： 1）该表最大绝对误差；=6该表精度；基本误差 =6/1000=0.6% ，为 1.0级。
3）若是工艺赞同最大测量误差为±5℃，该表可否能用？最大绝对误差为6 度，不能够2-5有两块直流电流表，它们的精度和量程分别为1) 1.0 级， 0～250mA2）2.5 级， 0～75mA现要测量 50mA 的直流电流，从正确性、经济性考虑哪块表更合适？解答：解析它们的最大误差：1）?max；2.5＝250× 1％＝ 2.5mA50100%5%2） ?max＝75×2.5％＝ 1.875mA； 1.875 100% 3.75%50选择 2.5 级， 0～75mA 的表。
2-7 用一支 K 型热电偶测某设备的温度测得热电动势为 20.3mV冷端温度为 30 度求设备温度若是改用 S 型热电偶来测相同条件下S 型测得热电动势应为多少E(t,0)=E(t,to)+E(to,0)=20.3+1.203=21.503(mV)E(t,to)=E(t,0)-E(to,0)=4.432-0.173=4.295(mV) SO 设备温度为 520 度。
书后查表2-11某 DDZ- Ⅲ型温度变送器输入量程为200～1000℃，输出为 4～ 20mA。
当变送器输出电流为 10mA 时，对应的被测温度是多少？解答：1000200T ；T=500 C。
204103-7 比率控制器的比率度对控制过程有什么影响？调整比率度时要注意什么问题？解答：P741）控制器的比率度 P 越小，它的放大倍数Kp就越大，它将误差放大的能力越强，控制力也越强，反之亦然，比率控制作用的强弱经过调整比率度 P 实现。
2）比率度不仅表示控制器输入输出间的放大倍数，还表示吻合这个比率关系的有效输入区间。
过程质量控制考试试题(含答案)
过程质量控制考试试题
一、填空题（10x2＝20分）：
1. 制造过程中变异的来源是人、机、料、法、环。
2. 企业管理人员在管理过程中，面对不良品的处理，通常有四种不同的态度，
分别是：自我放弃型，归咎他责型，孤芳自赏型，开拓解决型。
3. 当不良品发生后，展开对策的线索分别是：以材料为线索，以时间为线索，
以作业方法为线索。
二、名词解释（3x10＝30分）:
1. 不良品：是指不能满足质量规定的产品。
2. 关键工序：对产品形成质量，特别是可靠性质量起重要、关键作用的工序。
3. 特殊工序：其结果不能通过后面的检验和试验，而只能通过使用后才能完
全验证的工序。
三、问答题（50分）：
1. 简述生产现场管理的方法有哪几种？（15分）
答：生产现场管理的方法，主要有：现场OJT、现场5S管理、现场目视管理、现场改善和现场问题解决等方法。
2. 简述8D工作方法的主要步骤（24分）
答：8D工作方法的主要步骤分别是：
D1：小组成立 D2：问题说明 D3：实施并验证临时措施
D4：确定并验证根本原因 D5：选择和验证永久纠正措施
D6：实施永久纠正措施 D7：预防再发生 D8：小组祝贺
3. 简述过程质量审核的目的（11分）
答：过程质量审核的目的是：为了验证影响生产过程的因素及其控制方法是否满足过程控制和工序能力的要求，及时发现存在的问题，并采取有效
的纠正或预防措施进行改进和提高，确保过程质量处于稳定受控状态。
过程控制技术A 卷
一、填空题（每题4分，共36分）1、对于温度控制，自动控制中的代替人工控制中的温度计和人眼。
2、控制系统中，是最基本也是最重要的环节3、测量的绝对误差与被测量的实际值之百分比，称为。
4、是表征空气中含水量多少的尺度。
5、表示每平方米的表面上垂直作用牛顿的力。
6、是管道某处的横截面积于该处流体的平均速度的乘积。
7、反馈控制系统是根据被控量与给定值的进行工作的。
8、写出五种压力测量仪表：、、、、。
9、过程控制系统按照给定值信号的特点分类有：、、。
二、判断题（每小题3分，共 15分）1、设定值保持不变的控制系统为定值控制系统。
（）2、随机误差的大小有确定的变化规律，可以通过修正来消除它。
（）3、测量结果的好坏，不仅取决于仪表的精度等级，还与仪表的量程是否合适有关。
（）4、当表示温度差和温度间隔时，1℃=1K。
（）5、电磁流量计属于容积式流量计。
（）三、选择（每题3分，共计12分）1、热电偶回路的热电势与（）无关。
A.热电偶两个接点的温差B.热电偶的热电极材料C.热电偶的几何尺寸2、在人工控制中，人的眼相当于自动控制系统中的（）。
A.传感器B.执行器C.控制器3、用标准节流装置测量流量，（）制造和装配最容易。
A.孔板B.喷嘴C.文丘里管4、用节流装置测量管道中的介质流量属于（）。
A.直接测量B.间接测量C.组合测量四、简答（每小题7分，共21分。
）1、简述热电偶测温的基本原理，和应注意的主要问题。
2、安装节流装置时应注意哪些问题？3、如何正确的安装调节阀？五、综合题（每题16分，共计16分）1、用差压变送器测量密闭容器的液位。
已知h1=50cm，h2=200cm，h3=140cm，被测介质的密度ρ1=0.85g/cm3，负压管内的隔离液为水，求变送器的调校范围和迁移量。
过程控制系统试卷集
过程控制系统试卷集A试题一、填空题（共7小题，每空1分，共30分）1．过程控制系统可以简化为调节器和广义对象两大部分，其中广义对象是_____、_____、_____和_____的组合。
2．过程控制系统按照被控变量的不同，可分为_____控制系统、_____控制系统、______控制系统、_____控制系统和_____控制系统；按照被控变量的多少可分为_____控制系统和_____控制系统。
3．评价过程控制系统性能优劣的指标主要包括_____、_____和_____三个方面。
4．被控过程的数学模型是反映被控过程的输出量和输入量之间的数学表达式，其中，对于参数模型，常用_____、_____、_____、_____等表示。
5. 国产调节阀的流量特性有_____特性、_____特性和_____特性三种。
6. 单回路控制系统是一种基于_____的闭环反馈控制，前馈控制系统是一种按照_____进行补偿的系统，对于减少被控参数____偏差最为有效。
7. 串级控制系统中，主回路是_____系统，副回路是_____系统 8. 比值控制系统的具体实现方案有_____方案和_____方案。
9. 在前馈―反馈系统中，控制系统的_____由闭环控制回路决定，对被调参数影响最显著的主要干扰由_____进行补偿。
二、简答题（共6题，每小题6分，共36分）1. 衡量过程控制系统性能优劣的综合性能指标中，ITAE的含义是什么，请写出表达式，并指出其特点。
2. 什么是被控过程的静态数学模型和动态数学模型，两者之间有什么联系。
3. 控制参数的选择应当遵守哪些原则？4. 积分调节有何特点？5. 什么是不变性原理？根据下图列写不变性原理的表达式，并指出依据不变性原理设计的控制系统是何种控制系统。
6. 前馈控制系统的有何特点？三、综合分析题（第1题10分，第2,3题各12分，共34分）1．已知两水槽串联工作，如图所示，输入量为Q1，流出量为Q2，Q3。
《过程控制》试卷样卷
中国计量学院20～20学年第2学期《过程控制》课程考试试卷开课二级学院：机电工程学院，考试时间：年____月____日时考试形式：闭卷□、开卷□，允许带___入场考生姓名：学号：专业：班级：一、填空题（每空1分，共10分）1、过程控制系统是以自动控制理论为依据，以表征生产过程主要参数如温度、压力、流量、液位、成分等为被控参数，通过测量变送器、显示调节器和操作控制器，调节控制参数，使被控参数按照预定的要求规律变化的自动控制系统。
2、比例积分调节规律的显著特点是积分调节结束时无余差。
3、建立过程对象数学模型的基本方法有机理分析法建模和试验法建模两种。
4、被调参数为温度的对象，其时间常数和滞后时间都比较大。
5、简单均匀控制系统中的调节器一般采用PI调节规律。
二、单项选择题（每题1分，共10分）1、分程控制中，阀门A和阀门B的控制信号范围分段由（C）来完成。
A、调节器B、电—气转换器C、阀门定位器D、变送器2、化工过程中，控制系统大部分是（D）。
A、定值控制系统B、随动控制系统C、程序控制系统D、比值控制系统3、一种前馈作用一般能够克服（A）种干扰。
A、一B、二C、三D、四4、通常，串级控制系统中主调节器的正反作用的选择取决于（D）。
A、调节阀B、副调节器C、副对象D、主对象5、K是反映对象（C）的参数。
A、控制能力B、动态特性C、静态特性D、抗干扰能力6、控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做（B）。
A、负反馈B、正反馈C、前馈D、回馈7、下列表达式中，（B）表示比例积分调节规律。
A、P=K p eB、P=K p e+K pT I⎰edtC、P=K p e+K p T I⎰edtD、P=K p e+T D de dt8、二阶对象可用（C）来近似描述。
A、积分对象加一阶对象B、带滞后的一阶对象C、滞后时间为τ，时间常数为T的一阶对象D、微分对象9、下列哪些不是过程控制系统常用的参数整定方法（D）。
A、衰减曲线法B、临界比例度法C、经验试凑法D、频率特性法10、选择性控制系统中，防止积分饱和的方法有（B）。
过程控制工程考试题及答案
一、填空题（每空1分，共20分）：1．控制通道的时间常数T 0的大小，反映了控制作用对系统动态过程的影响的快慢， T 0 越小，控制作用 越及时 ，过渡过程越快，有利于提高系统的 稳定性 。
2.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。
3．从理论上讲，干扰通道存在纯滞后， 不影响 系统的控制质量。
4．反映对象特性的参数有 放大倍数 、 时间常数 和 纯滞后时间。
5．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。
6. 如果对象扰动通道增益f K 增加，扰动作用 增强 ，系统的余差 增大 ， 最大偏差 增大 。
7．常见的比值控制系统有开环比值、单闭环比值、双闭环比值、串级比值。
8. 简单控制系统的工程整定法有经验方法，简单、方便，工程实际中广泛采用的特点。
一般有经验凑试法、衰减曲线法、临界比例度法、响应曲线法等。
9、离心泵的控制方案有直接节流法、改变泵的转速、改变旁路回流量。
二、简答题（每题5分，共20分）： 1．简述被控量与操纵量的选择原则。
答：(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;②当没有合适的质量指标时,应选择与质量指标由单质对应关系的间接指标作为被控量; ③间接指标必须有足够的灵敏度;④被控变量的选择还应考虑工艺过程的合理性及所用测量仪表的性能、价格等因素. (2) 操纵变量选择的原则①操纵变量应是控制通道放大系数K 0较大者;②应使扰动通道的时间常数越大越好，而控制通道的时间常数适当小一些。
③控制通道纯滞后时间则越小越好，并尽量使扰动远离被控变量而靠近调节阀;④当广义过程的控制通道由几个一阶滞后环节组成时，要避免各个时间常数相等或相接近的情况;⑤工艺上的合理性和方便性。
2．简述串级控制系统的特点。
答：(1)串级控制系统由于副回路的存在,能够迅速克服进入副回路的扰动的影响;(2) 串级控制系统由于副回路的存在,改善了对象的特性,提高了系统的工作频率; (3) 串级控制系统由于副回路的存在,使对象非线性特性线性化,提高了系统的自适应能力;(4) 能够更精确控制操纵变量的流量. （5）可以实现灵活的操作方式选择3．设置均匀控制系统的目的和其特点是什么？答：目的是:对表征前后设备供求矛盾的两个变量均匀协调,统筹兼顾. 特点是:表征前后供求矛盾的两个变量都应该是缓慢变化的;前后互相联系又 互相矛盾的两个变量都应保持在工艺操作所允许的范围内.4．前馈控制和反馈控制各有什么特点？为什么采用前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质？答:前馈控制的特点是:根据干扰工作;及时;精度不高,实施困难;只对某个干扰 有克服作用.反馈的特点作用依据是偏差;不及时:精度高,实施方便,对所有干扰都有克服作用.由于两种控制方式优缺点互补, 所以前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质.过程控制工程试题（卷一） （适用班级：0620391、0620392）姓 名班级学号班级学号三、计算题（10分）已知对象控制通道阶跃响应曲线数据如下表所表示，调节量阶跃变化为Δu=50。
过程控制系统试题10套
过程控制系统试题一选择题(10 X 3分)1 、过程控制系统由几大部分组成，它们是： ( )A.传感器、变送器、执行器 B.控制器、检测装置、执行机构、 调节阀门C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象D. 控制器、检测装置、执行器2、在过程控制系统过渡过程的质量指标中 , ( )反映控制系统稳定程度的指标量小6、 在简单控制系统中，接受偏差信号的环节是 ()。
A .变送器 B. 控制器,C. 控制阀D. 被控对象A. 超调量B.衰减比 期3、 下面对过程的控制质量没有影响的是A .控制通道放大倍数 K OC.扰动通道时间常数 4、 在对象特性中， ( )是静特性。
A.放大系数K B.时间常数T5、 选择调节参数应尽量使调节通道的 C. 最大偏差 D.振荡周: ( )B. 扰动通道放大倍数K fD. 扰动通道纯滞后时间C.滞后时间T D.传递函数( )C.时间常数适当小D.滞后时间尽8、积分饱和通常不影响控制系统品质。
( )10、串级控制系统主、副对象的时间常数之比， T 01/T 02 =( )为好，主、副回路恰能发挥其优越性，确保系统高质量的运行A. 3 〜10B. 2 〜8C. 1 〜4D. 1 〜2 二、判断题(10 &分)1 、过程控制系统中，需要控制的工艺设备 (塔、容器、贮糟等 )、机器称为被控 对象。
()2、调节阀的结构形式的选择首先要考虑价格因素。
()3、 当生产不允许被调参数波动时，选用衰减振荡形式过渡过程为宜。
( )4、 临界比例度法是在纯比例运行下进行的。
通过试验，得到临界比例度S K 和临界周期T K ,然后根据经验总结出来的关系，求出调节器各参数值。
( )5、 一般来说，测量变送环节的作用方向总是正的。
( )6、 均匀控制系统单从结构上看与简单控制是不同的。
( )7、 采取分程控制通常可以提高控制阀的可调比。
()7、 下列说法正确的是 ( )。
过程控制工程模拟试卷(含答案)
《过程控制工程》考试试题一、填空（20分）1、定值控制系统是按（）进行控制的，而前馈控制是按（）进行控制的；前者是（）环控制，后者是（）环控制。
前馈控制一般应用于扰动（）和扰动（）与扰动（）的场合。
2、串级控制系统能迅速克服进入（）回路的扰动，改善（）控制器的广义对象特性，容许（）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。
二、试写出正微分与反微分控制作用的传递函数，画出它的阶跃响应，并简述各自的应用场合。
（15）三、前馈控制适用于什么场合？为什么它常与反馈控制构成前馈—反馈控制系统？对于扰动至测量值通道的传递函数为，控制作用对测量通道的传递函数为的前馈—反馈控制系统，试求前馈控制规律。
（20分）四、甲的正常流量为240kg/h，仪表量程为0~360kg/h；乙的正常流量为120NM3/h，仪表量程为0~240NM3/h。
设计控制乙的单闭环比值控制系统，画出流程图并计算引入开方运算与不引入开方运算所分别设置的比值系数。
（15分）五、如图示的加热炉，采用控制燃料气的流量来保证加热炉出口温度恒定。
（20分）1、总进料量是主要扰动且不可控扰动时，设计合理的控制方案，并作简要说明。
2、当燃料气阀前压力是主要扰动且不可控扰动时，设计合理的控制方案，并作简要说明。
六、APC的涵义是什么？它主要包括哪些控制系统？（10分）一、答：1.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。
前馈控制一般应用于扰动（可测）和扰动（显著）与扰动（频繁）的场合。
2.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。
二、答：理想微分作用：；。
由于理想微分作用对高频分量要有巨大的放大能量，无法达到。
因此，实际情况：；阶跃响应曲线如图：当时，为正微分作用；如果则为反微分作用；当时，为的单纯比例作用。
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中国计量学院20～20学年第2学期
《过程控制》课程考试试卷
开课二级学院：机电工程学院，考试时间：年____月____日时
考试形式：闭卷□、开卷□，允许带___入场
考生姓名：学号：专业：班级：
一、填空题（每空1分，共10分）
1、过程控制系统是以自动控制理论为依据，以表征生产过程主要参数如温度、
压力、流量、液位、成分等为被控参数，通过测量变送器、显示调节器和操作控制器，调节控制参数，使被控参数按照预定的要求规律变化的自动控制系统。
2、比例积分调节规律的显著特点是积分调节结束时无余差。
3、建立过程对象数学模型的基本方法有机理分析法建模和试验法建模两种。
4、被调参数为温度的对象，其时间常数和滞后时间都比较大。
5、简单均匀控制系统中的调节器一般采用PI调节规律。
二、单项选择题（每题1分，共10分）
1、分程控制中，阀门A和阀门B的控制信号范围分段由（C）来完成。
A、调节器
B、电—气转换器
C、阀门定位器
D、变送器
2、化工过程中，控制系统大部分是（D）。
A、定值控制系统
B、随动控制系统
C、程序控制系统
D、比值控制系统
3、一种前馈作用一般能够克服（A）种干扰。
A、一
B、二
C、三
D、四
4、通常，串级控制系统中主调节器的正反作用的选择取决于（D）。
A、调节阀
B、副调节器
C、副对象
D、主对象
5、K是反映对象（C）的参数。
A、控制能力
B、动态特性
C、静态特性
D、抗干扰能力
6、控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做（B）。
A、负反馈
B、正反馈
C、前馈
D、回馈
7、下列表达式中，（B）表示比例积分调节规律。
A、P=K p e
B、P=K p e+K p
T I
⎰edt
C、P=K p e+K p T I⎰edt
D、P=K p e+T D de dt
8、二阶对象可用（C）来近似描述。
A、积分对象加一阶对象
B、带滞后的一阶对象
C、滞后时间为τ，时间常数为T的一阶对象
D、微分对象
9、下列哪些不是过程控制系统常用的参数整定方法（D）。
A、衰减曲线法
B、临界比例度法
C、经验试凑法
D、频率特性法
10、选择性控制系统中，防止积分饱和的方法有（B）。
A、限频法
B、PI法
C、内反馈法
D、外反馈法
三、简答题（每题10分，共20分）
1、常用的调节器的调节规律有哪些？各有什么特点？
比例控制规律（Ｐ）：较快克服扰动的影响，但有余差。
适用于控制通道滞后较小、负
荷变化不大、控制要求不高、允许有余差的场合。
比例积分控制规律（ＰＩ）：能消除余差的影响。
适用于控制通道滞后较小、负荷变化
不大、不允许有余差的场合。
比例微分控制规律（ＰＤ）：具有超前控制作用。
适合在控制通道的时间常数或容量滞
后较大的场合使用，可以提高系统稳定性，减小动态偏差，；但不适合在纯滞后较大、
扰动频繁的系统使用。
比例积分微分控制规律（ＰＩＤ）：较理想的控制规律。
在比例的基础上引入积分，可
以消除余差，再加入微分作用，又能提高系统的稳定性。
适用于控制通道时间常数或容量滞后较大、控制要求较高的场合。
2、与反馈控制系统相比，前馈控制系统有什么特点？为什么控制系统中不单纯采用前馈控
制，而是采用前馈—反馈控制？
特点：是开环控制；能“及时”抑制被控量由于扰动引起的动、静态偏差；只适合用来克服“可测不可控”的扰动，具有指定性补偿的局限性；控制器特性取决于被控对象；
难以实现完全补偿。
前馈-反馈控制：可及时克服主要扰动对被控量的影响，也能克服多个扰动的影响，降低系统对前馈补偿器的要求。
四、计算题
1、（12分）某温度控制系统的给定值为200℃，在单位阶跃干扰下的过渡过程曲线如下图，试
求该过渡过程的最大偏差、余差、衰减比、过渡时间（按被控变量进入新稳态值的 2%为准）。
温度℃
230
210
205
200
52022t/min
图1温度控制系统过渡过程曲线
最大偏差：230-200=30
余差：205-200=5
衰减比：（（230-205）-（210-205））/（230-205）*100%=80%
过渡时间：22s
2、（8分）液位对象的特性曲线如下图2所示，计算该对象的放大系数K、时间常数T及纯
滞后时间τ。
m3/h h/m
3020
2010
图2液位对象的特性曲线
K=(20-10)/(30-20)=1
T=2min
τ=2min
以上并不是标准参考答案。
五、分析题
1、（10分）如图3所示为一加热炉出口温度控制系统的示意图，通过调节燃料气的流量来控制
出口温度保持不变。
试画出该控制系统的方框图，并指出被控参数、控制参数和可能引起被控参数变化的干扰各是什么。
C
燃料气
图3加热炉出口温度调节
2、（16分）如图4所示的锅炉汽包水位控制系统，通过调节给水流量来控制汽包液位保持稳定，
要求：
①说明该控制系统是什么类型的控制系统；
②液位不允许过低，否则会发生事故，试确定调节阀的气开气关形式；
③确定调节器的正反作用方式；
④若给水流量突然增加，使汽包液位升高时，简述该系统的调节过程。
LT LC
FC FT
图4锅炉汽包水位控制系统
3、（14分）如图5所示的反应器峰值温度自动选择性控制系统，在触媒层的不同位置设置了检测点，将各检测点的测量信号都送到高值选择器。
画出控制系统方框图，并说明该系统是哪种类型的选择性控制系统及其优点。
图5反应器峰值温度自动选择性控制系统。