期末考试过程控制计算题
过程控制试卷B答案和评分标准
答：直接数字控制系统(Direct Digital ControlQDC )它使用一台计算机代替工程控制中的模拟控制器，并不改变原有的生产 过程，计算机首先通过 AI 和DI 接口采集数据，把检测仪表送来 的反应各种工艺参数和过程状态的标准模拟信号、开关信号转换1、 “被控变量”的英文全称是 Con trolled Variable,CV ____2、 “误差”的英文全称是 error3、 “伺服控制”的英文全称是 Servo Control4、 “开关量控制”的英文全称是 Switch Control _____5、 “连续量控制”的英文全称是 Continuous Control _____ 6 “连续时间控制”的英文全称是 Continuous-Time Control 7、 “离散时间控制”的英文全称是 Discrete-Time Control 8、 “常规控制”的英文全称是Conventional Control _______9、 “先进控制” 的英文全称是 Advaneed Process Control ,APC 10、“ PID ” 的英文全称是 Propotional Integral Derivative ______ 11、S7-300 PLC 中 OB35的 “OB 的英文全称是 Organization Block数据块“ DB 的英文全称是 Data Block在本次的过程控制课程设计中：12、 你所在设计组使用的电加热丝功率是 2.5KW(4.5KW)，采用铜(铂)热 电阻测温，它的分度号是 Cu50(Pt100)，AI-818仪表中分度号设置数据是 为数字信号及时送往计算机主机；主机按照一定的控制规律 进行计算，发出数字化的控制信息；最后通过 AO 和DO 接口把 主机输出的数字信号转换为适应各种执行器的控制信号直接控制 生产过程。
特点：计算灵活，不仅能实现典型的 PID 控制规律，还可以分时 处理多个控制回路，能方便的对传统的PID 算法进行改进或实现其他的复杂控制算法，但价格昂贵，而且计算机速度难以满足快 速过程实时控制的要求。
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。
中国石油大学《过程控制工程》复习题及答案
《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. PIB. PDC. PID2、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。
过程控制计算题
230 温度控制系统过渡过程曲05年三、计算题（共30分）1、（6分）某换热器的温度调节系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图所示。
试分别求出最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和回复时间（给定值200℃）。
解 最大偏差：A=230-200=30℃ 余差C=205-200=5℃由图上可以看出，第一个波峰值B=230-205=25，第二个波峰值B ’=230-205=5，故衰减比应为B ∶B ’=25∶5=5∶1。
振荡周期为同向两波峰之间的时间间隔，故周期T=20-5=15（min ）过渡时间与规定的被控变量限制范围大小有关，假定被控变量进入额定值的±2%，就可以认为过渡过程已经结束，那么限制范围为200×（±2%）=±4℃，这时，可在新稳态值（205℃）两侧以宽度为±4℃画一区域，图9-6中以画有阴影线区域表示，只要被控变量进入这一区域且不再越出，过渡过程就可以认为已经结束。
因此，从图上可以看出，过渡时间为22min 。
2、（6分）某一燃烧煤气的加热炉，采用DDZ －III 型仪表组成温度单回路控制系统，温度测量范围0～1000℃，由温度变送器转换为4～20mADC 输出。
记录仪刻度范围0～1000℃。
当炉温稳定在800℃时，控制器输出为12mA 。
此时手动改变设定值，突然使控制器输出变为16mA ，温度记录从800℃逐渐上升并稳定在860℃。
从响应曲线上测得τ＝3min ，T P ＝8min 。
如果采用P ，PI ，PID 控制器，采用响应曲线法求解各整定参数值。
条件1：条件2：响应曲线法整定参数[解] 对照图12-12响应曲线，结合本控制系统求出：Δm ＝16－12＝4mA ，m max －m min ＝20－4＝16mA Δx ＝x (∞)－x (0)＝860－800＝60℃， x max －x min ＝1000－0＝1000℃代入式（12-2）得由表12-9中PID 控制器参数计算式，算得：P(﹪)=837.47%8324.083=⨯=τP P T K T I ＝2τ＝2×3＝6min T D ＝0.5τ＝0.5×3＝1.5min3、（9分）下图为水箱液位控制对象，其液体流入量为Q 1，改变调节阀1的开度μ1，可以改变Q 1的大小。
过程控制复习题（2）
过程控制复习题（2）⼀、填空题：1、简单控制系统由（控制器）、（执⾏机构）、（被控对象）和（检测变送仪表）四个环节组成。
2、对象数学模型是指对象的（输⼊输出）特性，是对象在各输⼊量（控制量和检测变送量）作⽤下，其相应输出量（被控量）变化函数关系的数学表达式。
3、获取对象数学模型的⽅法参⽅法有：（机理法）和（测试法）。
4、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。
5、流通能⼒Ｃ的定义是：调节阀全开，阀前后压差为（0.1Mp），流体重度为（1g/m3），每（⼩时）所通过的流体（系）数。
6、被调介质流过阀门的（相对）流量与阀门（相对）⾏程之间的关系称为调节阀的流量特性；若阀前后压差保持不变时，上述关系称为（理想流量）特性，实际使⽤中，阀门前后的压差总是变化的，此时上述关系为（⼯作流量）特性。
7、动态前馈控制的设计思想是通过选择适当的（前馈）控制器，使⼲扰信号经过（前馈）控制器致被控量通道的动态特性完全复制对象（⼲扰）通道的动态特性，并使它们符号（相反）（正、反），从⽽实现对⼲扰信号进⾏完全补偿的⽬标。
8、⾃动调节系统常⽤参数整定⽅法（动态特性参数法），（稳定边界法），（衰减曲线法），（经验法）。
9、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）。
4、模糊控制器的设计（不依赖）被控对象的精确数学模型。
⼆、单项选择题：1、调节系统的稳定性是对调节系统最基本的要求，稳定调节过程的衰减率ζ应是（C.0<ζ<1）。
2、线性调节系统的稳定性（稳定或不稳定）取决于（Ｃ．⼲扰作⽤的形式、强弱和系统本⾝的结构、参数。
）3、单纯的前馈调节是⼀种能对（C．⼲扰量的变化）进⾏补偿的调节系统。
4、均匀控制系统的任务是（A．使前后设备在物料供求上相互均匀、协调。
）5、定值调节系统是环调节，前馈系统是环调节。
（B．闭，开）6、在选择性调节系统中防积分饱和⼀般采⽤（B．外反馈法）⽅法。
期末考试过程控制计算题
解.$ = 55^100 100%0.44%计算及问答题1 .某换热器温度控制系统(设定值为100C),在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图所示。
分别求出衰减比、最大偏差、余差、过渡时间和振荡周期(按土3%稳态值来确定过渡时间)。
温度c余差 C= y ( 8)— y( 0 ) =105 — 100=5过渡时间ts=27min,(计算稳态值的土 3%,即102或108,用尺子量后估算出时间) 振荡周期，时间作衰减振荡，所以振荡周期 T=20 — 8=12min,(两个波峰的时间差)2.已知某被控过程的数学模型为U (s) KE(s) Ts 1应用前向差分法，求关于 u(k)和e(k)的差分方程。
参考计算控制课本 p129解：U(s)?(Ts 1) K ?E(s)1B21(130 105)解：衰减比 W =1B11(110 105)0.8最大偏差A,即超调量b y(二：)100% ^5100% 23.8%Ts?U(s) U(s) K?E(s)du(t)1dtu(t) Ke(t)设采样周期为 du(t)TS ，代入 dtu(k 1) u(k)T ST S(u(k 1) u(k)) u(k) Ke(k)u(k) hw u(k 1)T S T S TKe(k)3. 一台仪表的测温范围为 100〜550C,绝对误差的最大值为 2C,求这台仪表的相对误差。
: (1) 求出仪表最大绝对误差值； (2) 确定仪表的允许误差及精确度等级； (3)仪表经过一段时间使用后，重新校验时，仪表最大绝对误差为土 8C,问该仪表是否 还符合出厂时的精确度等级。
解：(1)最大绝对误差值为 6。
(2)仪表精度八矗100%伐％佰％所以允许误差为土 1.5%，仪表精度等级为1.5级。
(3)使用一段时间后的精度为a 所以不符合出厂时的精确度等级。
5. 如下图所示液位控制系统中， 被控变量、(2)操纵变量、(3)主要扰动、(4)输入信号、此题需特别注意！ ！解：被控过程物料的输入量时水的 流量Q1，输出量是水的流量 Q 2； (1) 被控变量是液位 H;(2) 操纵变量是流量 Q2;(开关在这里，控制排水量，而不是入水 量) (3) 主要扰动是流量Q1; 6.图所示液位过程的输入量为 q 〔，流出量为q 2、q 3,液位h 为被控参数，C 为容量系数,设R 〔、R 2、R 3为线性液阻，求： (1) 列出液位过程的微分方程组； (2) 画出液位过程的框图； (3)求液位过程的传递函数 W 0(s)=H (s)/Q 1(s)100% 1.6% 1.5%被控过程物料的输入量和输出量是什么？控制系统的 (1)(5)输出信号各是什么？⑶做拉氏变换7.用动态特性参数法整定单回路控制系统调节器参数时，测得过程的T= 8s, T=80s,自平衡率p= 1,当调节器分别采用 P 、PI 、PID 控制规律时，求0.75,调节器整定的参数 解：由于T 10 0.1 ,故应用表中〒0.2时的公式计算。
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 DC9．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。
过程控制计算题
230 210 205 20005年三、计算题（共30分）1、（6分）某换热器的温度调节系统在单位阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图所示。
试分别求出最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和回复时间（给定值200℃）。
解 最大偏差：A=230-200=30℃ 余差C=205-200=5℃由图上可以看出，第一个波峰值B=230-205=25，第二个波峰值B ’=230-205=5，故衰减比应为B ∶B ’ =25∶5=5∶1。
振荡周期为同向两波峰之间的时间间隔，故周期T=20-5=15（min ）过渡时间与规定的被控变量限制范围大小有关，假定被控变量进入额定值的±2%，就可以认为过渡过程已经结束，那么限制范围为200×（±2%）=±4℃，这时，可在新稳态值（205℃）两侧以宽度为±4℃画一区域，图9-6中以画有阴影线区域表示，只要被控变量进入这一区域且不再越出，过渡过程就可以认为已经结束。
因此，从图上可以看出，过渡时间为22min 。
2、（6分）某一燃烧煤气的加热炉，采用DDZ －III 型仪表组成温度单回路控制系统，温度测量范围0～1000℃，由温度变送器转换为4～20mADC 输出。
记录仪刻度范围0～1000℃。
当炉温稳定在800℃时，控制器输出为12mA 。
此时手动改变设定值，突然使控制器输出变为16mA ，温度记录从800℃逐渐上升并稳定在860℃。
从响应曲线上测得τ＝3min ，T P ＝8min 。
如果采用P ，PI ，PID 控制器，采用响应曲线法求解各整定参数值。
条件1：条件2：响应曲线法整定参数[解] 对照图12-12响应曲线，结合本控制系统求出：Δm ＝16－12＝4mA ，m max －m min ＝20－4＝16mA Δx ＝x (∞)－x (0)＝860－800＝60℃， x max －x min ＝1000－0＝1000℃代入式（12-2）得响应曲线法x (0)24.016/41000/60==P K由表12-9中PID 控制器参数计算式，算得：P(﹪)=837.47%8324.083=⨯=τP P T K T I ＝2τ＝2×3＝6min T D ＝0.5τ＝0.5×3＝1.5min3、（9分）下图为水箱液位控制对象，其液体流入量为Q 1，改变调节阀1的开度μ1，可以改变Q 1的大小。
自动化仪表与过程控制考试题
自动化仪表与过程控制考试题模拟试卷一一.填空题(每小题1分,共10分)1.自动调节系统方块图中，给定值、测量值M和偏差e三者之间的关系是2.可用一阶微分方程式描绘其动态特性的对象称为3.弹性式压力计是根据弹性元件的和所受压力成比例的原理工作的。
4.DDZ-Ⅱ调节仪表表现传输信号为0--10mADC，DDZ--Ⅲ型调节仪表现场传输信号为5.调节阀所能控制的的比值称为调节阀的可调比。
6.电动执行器有行程(DJK型)和直行程两钟。
7.比例积分调节规律的显著特点是结束时无余差。
8.应用最为广泛的调节规律是,它适用于调节通道滞后较小、负荷变化不大、工艺参数不允许有余差的系统。
9.一种前馈作用能够克服种干扰。
10.最广泛的应用是在开关逻辑运算和顺序控制领域。
二.单项选择题(每小题1分，共15分)1.控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做()A.负反馈B.正反馈C.前馈D.回馈2.过度过程品质指标中，余差C表示()。
A.新稳态值与给定值之差B.测量值与给定值之差C.调节参数与被调参数之差D.超调量与给定值之差3.一般认为，经过()的时间，动态过程就基本结束了。
A.3TB.TC.5TD.10T4.某测温仪表范围为200--1000℃，根据工艺要求，温度指示值不允许超过±6℃，则应选仪表的精度等级为()。
A.0.5级B.1.0级C.1.5级D.2.5级5.工业过程中可实现压力自动控制和报警,并可与工业控制机联用的压力计是()压力计。
A.液柱式B.弹性式C.电气式D.活塞式6.一台测温仪表,其测温范围为600--1100℃,已知其最大绝对误差±6℃,则其精确等级为()A.1.0级B.1.5级C.1.2级D.2.5级7.某显示仪表不带冷端温度补偿器,用来配热点偶测温,若热电偶热端温度升高2℃,室温(冷端温度)下降2℃,则仪表指示约()。
A.升高2℃B.下降2℃C.不变D.升高4℃8.下列表达式中，()表示比例积分调节规律。
过控试卷
华侨大学08-09学年第二学期期末考试试卷（A ）一 填空题（10分，每空1分）1. 调节系统在纯比例作用下已整定好，加入积分后，为保证原稳定度，此时应将比例度 。
2．表示调节阀流通能力的参数是 。
3.调节阀的流量特性是指 之间的关系，理想流量特性是指在 情况下得到的流量特性。
4.串级控制系统与单回路相比控制效果有显著的提高，主要体现在哪三方面： 、 、 。
5. 换热器温度控制系统如图1所示，若被加热流体出口温度过低会副流量B Q 之比为A BQ K Q =则比值系数α的值为 。
二、简答题30%（每题5分）1. 常用的评价控制系统动态性能的单项性能指标及误差积分指标有哪些？它们各有何特点？2. 如果系统中主、副回路的工作周期十分接近，例如分别为三分钟和两分钟，也就是说正好运行在共振区内，应采取什么措施来避免系统的共振，这种措施对控制系统的性能有什么影响？3. 试简述采用基于阶跃响应方法测试被控对象数学模型的方法与步骤？（假设对象是0()(1)nk G s Ts =+） 4. 基本模糊控制器由哪几部分组成，简述各部分在构成控制系统中的作用？5. 什么叫比值控制系统？常用比值控制方案有哪些？并比较其优缺点？6. 什么是调节阀的可调比？串联管系的100S 值，并联管系的100S '值对调节阀的可调比有何影响？三、对象传递函数3()4s e G s s -=，调节器采用PI 动作。
试用稳定边界法，估算调节器的整定参数。
（8分）有关参数整定如下表所示四、图2为聚合釜温度控制系统。
试问：（1）它是什么类型的控制系统。
（2）聚合釜的温度不允许过高，否则易发生事故，试确定执行器的气开、气关形式。
（3）确定主、副控制器的正反作用。
（4）简述当冷却水的压力波动时系统的控制过程。
（5）如果冷却水的温度是经常波动的，上述控制系统是否能满足要求？哪些地方需要改进？（6）当夹套内的水温作为副变量构成串级控制时，试确定主、副控制器的正、反作用。
统计过程控制(SPC)考试试题(含答案)
统计过程控制（SPC）课程培训测试题部门: 姓名: 分数: 一、名词解释：1、变差：过程的单个输出之间不可避免的差别；变差的原因可分为两类：普通原因和特殊原因。
来估计。
3.1 固有变差：仅由普通原因造成的过程变差，由ô = R/d23.2 总变差：由普通原因和特殊原因共同造成的变差，用ô来估计。
S2、特殊特性：可能影响安全性或法规的符合性、配合、功能、性能或产品后续生产过程的产品特性或制造过程参数。
3、标准差：过程输出的分布宽度或从过程中统计抽样值(例如：子组均值)的分布宽度的量度，用希腊字母或字母s(用于样本标准差)表示。
4、控制限：控制图上的一条线(或几条线)，作为制定一个过程是否稳定的基础。
如有超出了控制极限变差存在，则证明过程受特殊因素的影响。
控制限是通过过程数据计算出来的，不要与工程的技术规范相混淆。
5、过程能力：一个稳定过程的固有变差(6ô：R/d2 )的总范围。
6、Cpk（稳定过程的能力指数）：为一稳定过程【某一天、某一班次、某一批、某一机台其组內的变差( R-bar/d2 or S-bar / C4 )】下的“能力指数”，计算时须同时考虑过程数的趋势及该趋势接近于规格界限的程度。
即：通常定义为CPU或CPL中的最小值。
7、Ppk（性能指数，即初期过程的性能指数）：为试生产阶段一项类似于Cpk的能力指数，某一产品长期监控下的“能力指数”；但本项指数的计算，是以新产品的初期过程性能研究所得的数据为基础。
即：通常定义为PPU或PPL中的最小值。
8、PPM（质量水准，即每百万零件不合格数）：指一种根据实际的有缺陷材料来反映过程能力的一种方法。
PPM数据常用来优先制定纠正措施。
9、过程（Process）：一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。
过程是向过程的顾客（内部的和外部的）提供产品或服务的增值活动链。
注：A）一个过程的输入通常是其它过程的输出。
B）组织为了增值通常对过程进行策划并使其在受控条件下运行。
过程控制期末考试题.ppt
测量变送器和执行器与控制器（续）
题3：一个系统的对象有容量滞后，另一个系统由于测量点位置造成纯滞后，如分别 采用微分作用克服滞后，效果如何？
测量变送器和执行器与控制器（续）
题4：PID控制器的时间域算式中有一偏置u0，而在复频域（即在传递函数形式） 算式中却没有这一项，这是为什么？u0的物理含义是什么？u0的具体取值是怎样 取得的？
控制系统组成及性能指标
Psp
Pm
PC
u
P1
Kv1
F1
F2
P2
P
Kv2
题1：如图所示是一压力自动控制 系统。试指出该系统中的被控对象、 被控变量、操纵变量和扰动变量， 画出该系统的方框图。
控制系统组成及性能指标（续）
进料 Rf
Tm T
出料
Tsp
TC
u
题2：对于如图所示的加 热炉温度控制系统，试
(1)指出该系统中的被控变 量、操纵变量、扰动变量;
θ1 θ2
（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。
p,θ0
θ1：釜温，θ2：夹套水温
串级控制系统（续）
（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。
串级控制系统（续）
题5 简述串级控制与串级均匀控制的异同点。
串级控制系统（续）
题6 下图为精溜塔的塔釜串级控制系统，请问是否有错？错在什么地方？应做如何 改正？为什么？
①列写过程的微分方程组；
②画出过程的方框图；
③求过程的传递函数
W0 s
H s Q1 s
SPC考试题
统计过程控制（SPC）考试题（1.5小时）部门姓名得分一、填空题：（每小题3分，共30分）得分1、品管七大手法是指、、、、、、。
2、仅由造成的过程变差称为固有变差。
3、特殊原因是指。
4、影响过程的因素包括、、、。
5、过程的含义是指。
6、根据收集的数据类型，控制图可分为和。
7、直方图的作用包括。
8、稳定过程的作用包括、、。
9、控制图的作用主要包括、、。
10、过程能力的含义是。
二、选择题（请将最准确的答案代号填入空格内，每小题3分共30分）得分1、当某一生产过程处于稳定状态时，其直方图（分布曲线）的形状为。
a、正弦曲线b、高斯曲线（正态分布）c、锯齿波d、方波2、在现场从多的不良品质问题中，为找出关键的前几名，所采用的统计手法是a、因果图b、调查表c、控制图d、排列图3、当需要通过事物的计量值（如：长度）来管理品质时，可采用a、X-R图b、P图c、C图d、U图4、当需要通过不良率，报废率等来管理品质时，可采用a、X-R图b、P图c、C图d、U图5、对系统采取措施，通常用来消除变差a、普通原因b、特殊原因c、a+bd、均不是6、在使用X-R图时，其子组的大小为a、100个数据b≥25组c、a+bd、无需规定7、为掌握某一生产过程或品质问题的现状，可采用a、直方图b、检查表c、因果图d、a+b8、当某一过程特性处于稳定受控状态时，其过程能力（CPK）的典型值为a、0.67≤CPK≤1.0b、1.0≤CPK≤1.33c、CPK≥1.33d、≤0.679、在对某一过程的过程能力进行解释和评价前，其符合的条件是a、处于统计稳定状态b、测量值服从正态分布c、工程规范准确地代表顾客要求d、a+b+c10、当使用X-R图来评价和分析某一过程时，可通过以下方法来实现a、分析X图b、分析R图c、先分析R图后分析X图并加以比较d、先分析X图后分析R图并加以比较三、简答题（每小题10分，共30分）得分1、请简述X - R图和P图的异同点2、每个过程可根据其能力和是否受控进行分类，可分成4类，如下表所示控制请将表中的5种类型号分别填写在图1中。
(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。
过程控制计算题
过程控制计算题(总6页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-1、下图为一蒸汽加热器的温度控制系统。
冷物料经换热器与蒸汽换热后流出，通过改变进入换热器的蒸汽量来保持热物料出口温度为某设定值。
当冷物料流量突然增大Q 后，分析该系统如何实现自动控制试画出该系统的方框图。
由蒸汽加热器、温度变送器TT 22、温度控制器TC 22、蒸汽流量控制阀组成。
控制的目标是保持流体出口温度T 恒定。
当进料流量RF 或者温度Ti 变化，会引起物料出口温度变化，通过温度变送器TT 22 测得温度的变化，并将信号Tm 送至温度控制器TC 22，与给定值Tsp 比较，温度控制器TC 22根据偏差将控制命令u 送至控制阀，改变蒸汽量RV 来维持温度的恒定。
凝液2、下图所示为一液位控制系统，试指出该系统中的（1）被控变量、（2）操纵变量、（3）主要扰动、（4）输入信号、（5）输出信号各是什么，并画出该系统的方框图。
被控变量：液位h 操纵变量： Qo 主要扰动： Qi 输入变量：h sp 输出变量：h （t ）3、某一被控过程为若采用PI 控制器对该被控过程进行控制，试采用Zirgler-Nichols 方法确定控制器参数。
假设继电器幅度为2d =± ，基于该继电器的反馈系统输入输出响应如下图所示，系统在微量外部扰动的作用下，进入等幅振荡状态()()()20.55121sp G s e s s -=++解：由振荡曲线可知：2d =±，振幅0.3a =，周期11min u T =，因而对应的临界控制增益4428.53.140.3u d K a π⨯==≈⨯ PI 控制器参数为4、某一热交换控制系统如下图所示，考虑到控制系统在断电断气情况下的安全性，蒸汽阀应为气开阀还是气关阀试分析为使控制回路成为“负反馈”系统，TC22 应为反作用控制器还是正作用控制器答：蒸汽阀应为气开阀。
假设控制器TC 22为正作用（当被控变量的测量值增大时，控制器的输出也增大）。
过程控制期末试题及答案
过程控制期末试题及答案1. 选择题1.1 下列哪项不属于过程控制的基本要素？a) 反馈b) 监测c) 控制d) 优化答案：d) 优化1.2 在过程控制中，系统的输出被称为什么？a) 反馈b) 输入c) 控制d) 监测答案：a) 反馈1.3 下面哪个选项最能准确地描述过程控制？a) 对系统的输入进行监测，并根据所得信息对其进行控制，以使系统的输出符合预期的要求。
b) 确定系统的输入和输出，并根据反馈信息对其进行控制，以提高系统的性能。
c) 对系统的输出进行监测，并根据所得信息对其进行优化，以使系统具备更好的性能。
d) 优化系统的输入和输出之间的关系，以提高系统的控制能力。
答案：a) 对系统的输入进行监测，并根据所得信息对其进行控制，以使系统的输出符合预期的要求。
2. 简答题2.1 请简要解释什么是反馈控制？答案：反馈控制是指根据系统输出的信息，对系统输入进行调整和控制的一种控制方式。
它通过监测系统的输出，并将反馈信息与预期输出进行比较，根据比较结果对系统的输入进行调整，以使系统的输出符合预期要求。
2.2 请列举两个过程控制的实际应用场景。
答案：一是工业控制领域，如自动化生产线上的温度、压力和流量控制；二是环境监测领域，如空气质量监测系统中的污染物浓度控制。
3. 计算题3.1 某工艺过程的目标输出为500套产品，并要求误差控制在±10套之内。
若在控制过程中得到的输出数据如下：498, 506, 502, 504, 500，请根据这些输出数据计算该过程的平均输出及控制误差。
答案：平均输出 = (498 + 506 + 502 + 504 + 500) / 5 = 502套控制误差 = |实际输出 - 目标输出| = |498 - 500| = 2套4. 论述题4.1 请论述过程控制在工业生产中的重要性，并举例说明。
答案：过程控制在工业生产中具有重要作用。
首先，过程控制可以确保产品的一致性和稳定性。
生产过程控制程序试题
生产过程控制程序试题
《生产过程控制程序试题》
1. 生产过程控制程序是什么？它在生产过程中起到什么作用？
2. 生产过程控制程序主要包括哪些步骤？请分别介绍。
3. 在编写生产过程控制程序时，有哪些注意事项需要考虑？
4. 生产过程控制程序的编写需要使用什么编程语言？你认为为什么选择该语言？
5. 生产过程控制程序在实际生产中可能会遇到哪些问题？请举例说明并提出解决方法。
6. 生产过程控制程序的优化可以如何进行？请分享一些实用的优化方法。
7. 生产过程控制程序的数据安全性如何保障？有什么措施可以防止数据丢失或泄漏？
8. 在收集生产过程数据时，你认为哪些指标是最重要的？为什么？
9. 生产过程控制程序在不同行业的应用有何不同？请举例说明。
10. 生产过程控制程序的未来发展趋势是什么？你认为会有哪些创新的技术应用在其中？
以上是《生产过程控制程序试题》，希望能够帮助读者更好地了解生产过程控制程序的相关知识，并从中获得启发和思考。
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计算及问答题1．某换热器温度控制系统（设定值为100℃），在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图所示。
分别求出衰减比、最大偏差、余差、过渡时间和振荡周期（按±3％稳态值来确定过渡时间）。
温度℃解：衰减比ψ=8.011)105110()105130(12=-=---B B最大偏差A ，即超调量σ=%8.23%100%100105105130)()()(=⨯=⨯-∞∞-y y t y p余差C=│y ﹙∞﹚－y ﹙0﹚│=105－100=5过渡时间ts=27min ，（计算稳态值的±3％，即102或108，用尺子量后估算出时间） 振荡周期，时间作衰减振荡，所以振荡周期T=20－8=12min ，（两个波峰的时间差） 2．已知某被控过程的数学模型为1)()(+=Ts Ks E s U应用前向差分法，求关于u(k)和e(k)的差分方程。
参考计算控制课本p129 解：)()1()(s E K Ts s U •=+•)()()(s E K s U s U Ts •=+•)()()(t Ke t u Tdtt du =+设采样周期为T S ，代入ST k u k u dtt du )()1()(-+=)()())()1((k Ke k u k u k u ST T =+-+)()1()(k Ke k u k u TT TT T TS S S --++=3．一台仪表的测温范围为100～550℃，绝对误差的最大值为2℃，求这台仪表的相对误差。
解：δ=%44.0%1001005502=⨯-第页4．（1）求出仪表最大绝对误差值；（2）确定仪表的允许误差及精确度等级；（3）仪表经过一段时间使用后，重新校验时，仪表最大绝对误差为±8℃，问该仪表是否还符合出厂时的精确度等级。
解：(1)最大绝对误差值为 6 。
(2)仪表精度δ=%5.1%2.1%10005006≤=⨯-所以允许误差为±1.5%，仪表精度等级为1.5级。
(3)使用一段时间后的精度为δ=%5.1%6.1%10005008≥=⨯-所以不符合出厂时的精确度等级。
5．如下图所示液位控制系统中，被控过程物料的输入量和输出量是什么？控制系统的（1）被控变量、（2）操纵变量、（3）主要扰动、（4）输入信号、（5）输出信号各是什么？Q 26．图所示液位过程的输入量为q 1，流出量为q 2、q 3，液位h 为被控参数，C 为容量系数，设R 1、R 2、R 3为线性液阻，求： （1）列出液位过程的微分方程组； （2）画出液位过程的框图；（3）求液位过程的传递函数W 0(s )=H (s )/Q 1(s )q 2q 3(2)(3)做拉氏变换)()(32)()(1s CsH s Q R s H R s H =--3232321)()(0)(R R s R CR R R s Q s H s W ++==7．用动态特性参数法整定单回路控制系统调节器参数时，测得过程的τ＝8s ，T =80s ，自平衡率ρ＝1，当调节器分别采用P 、PI 、PID 控制规律时，求ψ＝0.75，调节器整定的参数 解：由于1.0808==Tτ，故应用表中2.0≤Tτ时的公式计算。
（1）比例调节比例度1.01==Tτρδ(2)比例积分调节 比例度11.01.11==Tτρδ积分时间s T I4.263.3==τ（3）比例积分微分调节 比例度085.085.01==Tτρδ积分时间s T I 162==τ 微分时间s T D45.0==τ某热交换器图5.1所示，用蒸汽将进入其中的冷水加热到一定的温度，生产工艺要求热水温度保持定值（t ±1℃），试设计一个单回路控制系统，并说明该控制系统的基本工作原理，系统的被控变量、控制量和主要扰动量是什么及选用的控制算法。
8.某前馈控制系统框图如图所示，试通过推导分析，前馈控制器W 1(s )、过程扰动通道传递函数W 2（s ）和过程控制通道传递函数W 3(s )满足什么关系时，能够实现对扰动的全补偿？W c (s )W 3(s )W 1(s )W 3(s )W f (s )+_++++F (s )Y (s )X (s )W 2(s)W 1(s)W 3(s)W f (s)W c (s)F(s)Y(s)++_+解：参考计算机控制p38。
求传递函数Y(s)/F(s)，然后令分子等于0，即••••++=1)()(312W W W s F s Y0312=+W W W9.某液位过程的阶跃响应实验测得如下数值t /s1h /mm 0 0 0.2 0.8 2.0 3.6 5.4 8.8 11.8 14.4 16.6 18.4 19.2 19.6当其阶跃扰动量为△μ=20%时，求： （1）画出液位过程的阶跃响应曲线；（2）该过程用一阶加滞后环节近似描述，确定液位过程的K 0，T 0，τ。
参考课本p136，作业2-13，（一模一样）解：(1)由实验数据，液位过程的阶跃响应曲线如图所示：(2)取()6.19=∞y ，则()98%206.190===∆∞μY K取()39.01=*t y ，()63.02=*t y ，由()()()∞*=y t y t y 在图上得到1261≈t ，1952≈t 代入式中，得138)(2120=-=t t T 57221=-=t t τ校验数据： 当τ<3t 时，即573<t ，()0093.03≈=*t y当4.167)8.0(04=+=τT t 时，()55.0542.04≈=*t y当333)2(05=+=τT t 时，()865.0877.05≈=*t y所以该液位过程近似为：s s s s T K e e s W 571138981000)(-+-+⨯==τ012020h (mm)10、在蒸汽锅炉运行过程中，必须满足汽-水平衡关系，汽包水位是一个十分重要的指标。
当液位过低时，汽包中的水易被烧干引发生产事故，甚至会发生爆炸。
（1）试设计一个液位的简单控制系统，在图中画出控制方案图。
（2）确定调节阀的气开、气关形式，并说明原因。
（3）确定调节器的正、反作用方式，必须有详细的分析过程。
（4）画出该控制系统的方框图。
11、在某生产过程中，通过加热炉对冷物料加热，根据工艺要求，需对热物料出口温度进行严格控制。
对系统分析发现，主要扰动为燃料压力波动。
（1）试设计一个热物料出口温度的串级控制系统，在图中画出控制方案图。
（2）画出该控制系统方框图。
（3）为保证设备安全，炉温不能过高，确定调节阀的气开、气关形式。
（4）确定两台调节器的正反作用方式，必须有详细的分析过程。
（5）确定两台调节器应选择什么调节规律。
12、右图为一个加热器控制系统，通过将进料(流体)与蒸汽进行换热达到对物料(流体)进行q)为最主要的干扰。
（1）加热的目的，希望出料(流体)温度恒定。
其中已知进料(流料)流量(v试选用合适的的控制方案,说明理由,并画出控制系统框图和结构图。
（2）为保证设备安全，出料温度不能过高，确定调节阀的气开、气关形式。
确定调节器的正反作用以及应选择什么调节规律。
13、右下图所示的氨冷器，用液氨冷却铜液，要求出口铜液温度恒定。
为保证氨冷器内有一定的汽化空间，避免液氨带入冰机造成事故，采用温度――液位串级控制。
1)此串级控制系统的主副被控变量各是什么？2) 试设计一温度—－液位串级控制系统，完成该控制方案的结构图（即将图示的氨冷器控制系统示意图补充完整）；3)试画出温度――液位串级控制系统控制框图；4)确定气动调节阀的气开气关形式，并说明原因；5)确定主副调节器的正反作用。
14、一个如图所示的换热器，用蒸汽将进入其中的冷水加热到一定温度，生产工艺要求热水温度维持恒定（Δθ≤±1℃）。
试设计一简单温度控制系统，画出其方框图,并确定调节阀的气开、气关形式和调节器的正、反作用方式，指出调节器应选择什么调节规律？15.某台测温仪表的测温范围为200~700℃，仪表的最大绝对误差为±4℃，试确定该仪表的允许误差和精度等级。
%1%8.0%1002007004≤=⨯=-δ所以允许误差为±1.0%，仪表精度等级为1.0级。
16.某被测参数的测量范围要求为0~1000kPa，根据工艺要求，用来测量的绝对误差不能超TT TC LCLT铜液液氨气氨过±8kPa ，问选用何种精度等级的压力测量仪表才能满足要求。
%1%8.0%10010008≤=⨯=δ所以允许误差为±1.0%，仪表精度等级为1.0级。