过程控制期末试题

一、填空题
1. 仪表的基本误差为±0.8％，则确认该表的精确度等级符合（）级。

2.气动调节阀执行机构的作用是将压力的大小转换为阀杆（）。

3.调节阀的流量特性不仅与阀门的结构和开度有关，还与阀前后的（）有关。

4.选择蒸汽锅炉的控制阀门时，为保证失控状态下锅炉的安全, 燃气阀应选（），给水阀应选（）。

5.（）的作用是把标准电流信号转换为标准气压信号。

6.构成安全火花防爆系统的二要素是（）和（）。

7.描述过程特性的参数有放大系数、（）和（）。

8.在PID控制规律下，（）作用加快系统控制速度，减小超调；（）作用可以消除静差。

9.用热电阻测温时一般用（）接法，以抵消接线电阻对电桥的影响。

10. （）的作用是将热电偶冷端延长到距热源较远，温度较稳定的地方。

11.（）安全栅是将变送器的测量信号经隔离变压器传给控制室仪表；（）安全栅是4~20mA调节信号送往现场的安检通道。

12．气动调节阀由执行机构（）两部分组成
13．多容过程对干扰相应时间上的滞后称（）滞后；由信号或能量的传输时间造成的滞后现象属于（）滞后。

14．（）接受来自调节器的电流信号，阀门开度连续可调。

（）接受来自调节器的电流信号，但阀门开度是位式调节
15.串级系统特点主要有改善了被控过程的（），抗干扰能力（）；对负荷或操作条件的变化有一定自适应能力等。

16.串级控制系统有两个闭合回路，形成内外环。

（）是工艺要求控制的变量，（）是为了更好地控制主变量而选用的辅助变量。

二、判断题
1.微分时间的物理意义是在阶跃信号作用下，控制器积分作用的输出等于比例作用的输出所经历的时间。

2.控制阀的固有流量特性取决于阀芯的形状。

3.被控对象的时间常数是指对象受到阶跃输入后，输出达到新的稳态值的63.2％所需的时
间，是静态参数。

4.对象在扰动作用下，其平衡状态被破坏后，在没有人工干预或调节器干预下，不能自动达到新的平衡状态，这种特性称为自衡特性。

5.干扰通道放大系数越大，被控变量的波动就越大，最大偏差越大。

6.干扰通道滞后时间不会影响控制系统的品质。

7.系统的过渡响应受内部和外部两种因素的影响。

内部因素是指系统的输入信号，外部因素
是指系统特性。

8.灵敏限表示指针式仪表在量程起点处，能引起仪表指针动作的最小被测参数变化值。

9.热电偶冷端温度补偿的目的是保证冷端温度为0℃或补偿由于冷端温度不等于0℃带来的
误差。

10.如果用镍铬—康铜热电偶测温时仪表指示值为400℃，而冷端温度为30℃，则热端实际
温度为430℃。

11.差压式流量计是利用流体的节流原理测量流量的。

12.靶式流量计不是利用流体的节流原理流测量的。

13.椭圆齿轮流量计是以测量封闭容积中的流体体积来测量流量。

14.涡轮流量计是利用流体遇到阻碍物后产生的旋涡来测量流量。

15. 在PID控制规律下，微分作用可以加快系统控制速度，减小超调；积分作用可以消除静
差。

16．由实验测试法建立的数学模型可以类推至设备尺寸和型号不同的情况。

17．串级控制系统副回路是定值控制，主回路是随随动控制。

18.反馈控制是闭环控制，前馈控制是开环控制。

四、简述题
1.简述简单控制系统设计的基本要求与步骤？
2.（）简述比例、积分、微分控制规律各自的特点？为什么积分和微分不能单独使用？写出
连续PID调节规律表达式？
3.调节器参数工程整定有哪几种方法？并以其中一种方法为例说明其整定方法。

4.简要说明下图串级控制系统调节阀形式及主、副调节器作用方式？
四、分析计算题)
1.被控过程用实验方法测取过程特性，现得到如图所示的响应曲线，试从图中求出过程的放大系数K、时间常数T、纯滞后时间τ及过程的传递函数。

2.某一标尺为0～1000℃的温度计出厂前经校验得到如下数据：
求：①该表的最大绝对误差；
②该表的精度；
③如果工艺允许最大绝对误差为±5℃，该表是否可用？
2.(5分)某热交换器前馈控制系统如图所示，已知干扰为F(S)，干扰通道传递函数为G f(s)，静态增益为K f；控制通道传递函数为G o(s)，静态增益为K o；检测变送环节传递函数为G m(s)，静态增益为K m；执行器传递函数为G v(s)，静态增益为K v。

求静态及动态前馈控制规律。

六、分析设计题
如图所示热交换器，将进入其中的冷物料加热到设定温度，工艺要求热物料的温度在250℃±1℃，请按下列要求设计一套控制系统，实现物料温度控制。

①确定被控变量和控制变量；
②画出控制系统框图；
③选择传感器并确定安装位置；
④确定调节阀的气开、气关方式；确定调节器的正反作用；
⑤确定调节规律；。