过程控制A

浙江工业大学之江学院2010/2011学年

第二学期《过程控制》期终试卷(A)

（考试类型：闭卷）

班级姓名学号

一、填空题（每题2分，共30分）

1.过渡过程结束时，被控变量所达到的新的稳态值与原稳态值之差叫做。

2.在被控对象的输入中，_______________应该比干扰变量对被控变量的影响更大。

T→∞，调节器呈调节特性。

3.对PID调节器而言，当积分时间

I

4.积分调节的主要特点是调节。

5.当调节器的输出信号u随着被调量y增大而增大时，该调节器的作用方式为。

6.为了获得与P调节的系统一样的衰减率，PI调节中的比例带应该_____________（增大或减小）。

7.积分时间T I可以衡量积分部分在总输出中所占的比重，即T I愈小，积分部分所占的比重

愈。

8.当广义对象控制通道时间常数小，负荷变化不大，而工艺要求无残差时，可以选择动

作。

9.系统整定的方法很多，其中理论整定计算法有根轨迹法和等。

10.按过程的某种物质或能量平衡条件计算出校正值，这种校正作用只能保证过程在稳态下补偿扰

动作用，一般称为。

11.气动薄膜执行机构有正作用和反作用两种型式，信号压力增加时，推杆向上移动称为。

12.C100是表示阀流通能力的参数，称为。

13.串级控制系统在结构上形成了两个闭环，内环称为副回路，在控制过程中起着

作用。

14.如锅炉或加热炉的燃烧过程中，需要保持燃料量和空气量按一定比例进入炉膛，这种自动保持

两个或多个参数比例关系的控制系统称为。

15.定值控制系统是按测量值与给定值的偏差进行调节的，是环调节。

二、简答题（1、2、3每题6分，第4题7分，共25分）

1.调节器的比例度、积分时间、微分时间变化对系统过渡过程分别有何影响？

2.请指出稳定边界法参数整定的具体步骤？

3.什么叫积分饱和？产生积分饱和的条件是什么？

4.试指出什么是调节阀的结构特性？有哪四种？

三、计算题（15分）

1.有一流量对象，当调节阀气压改变0.01MPa时，流量的变化如下表：

1)画出流量的阶跃响应曲线；

2)若该流量对象用一阶惯性环节近似，试确定其传递函数。

四、析、设计题（第1题6分，第2题9分，第3题15分，共30分）

1.在石油化工生产过程中，常常利用液态丙烯汽化吸收裂解气体的热量，使裂解气体的温度下降

到规定数值上。下图是一个简化的丙烯冷却器温度控制系统。被冷却的物料是乙烯裂解气，其温度要求控制在（15±1.5）℃。如果温度太高，冷却后的气体会包含过多的水分，对生产造成有害影响；如果温度太低，乙烯裂解气会产生结晶析出，堵塞管道。

1)指出系统中被控对象、被控变量和操作变量各是什么？

2)试画出该控制系统的组成方块图。

燃料油

2. 如右图所示的加热炉温度自动控制系统。工艺安全条件

是：一旦发生重大事故，立即切断燃料油的供应。 1) 操纵变量和可能存在的扰动变量。 2) 燃料控制阀选用“气开阀”还是“气关阀”？ 3) 试确定主调节器和副调节器的正、反作用方式，并

说明理由。

选用“气开阀”

假设副调节器为正作用，即：Pm ↑→u ↑；则

P V 干扰

进料干扰

因此副调节器正作用，应为反作用。

假定主调节器为正作用即Tm ↑→Psp ↑，则形成了负反馈的作用，因此主调节器为正作用

3. 下图所示的换热器采用蒸汽加热工艺介质，要求介质出口温度达到规定的控制指标。

1) 若工艺介质流量G F 与蒸汽阀前压力P V 均比较稳定，应选择哪一种控制方案？ 2) 若介质流量G F 比较稳定，但压力P V 波动较大，应选择哪一种控制方案？

3) 若蒸汽压力P V 比较稳定，但介质流量G F 波动较大，应选择哪一种控制方案？画出带控制

点的流程图与方块图。

4) 若蒸汽压力P V 波动较大，同时介质流量G F 波动较大，应选择哪一种控制方案？

T

m

u R f T

P