2013秋过程控制工程试卷B参考答案和评分标准

南阳理工学院课程考试
参考答案与评分标准
考试课程：过程控制工程 学年学期：2013-2014-1 班级109611、129641、129642 试卷类型：B 考试时间：2013-12-31
一、简答题
1 TC:temperature control （1分）温度控制 （1分）
2 LC:liquid control （1分） 液位控制 （1分）
3 FC:flow control （1分）流量控制（1分）
4 传感器：涡轮流量传感器+AI708H 仪表或电磁流量传感变送器（2分）、调节器：AI808(AI818)仪表或ADAM 模块+力控PID （2分）、执行器：电动调节阀 （2分）
二、计算题（共17分）
2
（1）
)()
(t d t dH A
=)(1t Q -2R (t)H -3R (t)H （3分） （2）（3分）
(3)经拉氏变换： 3
2323
203
21)()()(1
)(1)(Q (t)R R S R AR R R S Q S H W S H R S H R S ASH ++==
⇒--
=（4分）
2（1）水位的阶跃响应曲线如下图
(2)增益K=Δh/Δμ=(99-0)mm/(200-0)mm=0.99
从原点处做切线，T ≈100s
或从曲线上找出0.632*h （∞）点处，T ≈100s
三、分析题 （共35分）
1 1号曲线为直线流量特性（2分）
2号曲线为等百分比流量特性（对数）（2分） 3号曲线为快开流量特性（2分） 4号曲线为抛物线流量特性曲线（2分）
2（1）图1 临界振荡曲线图 （2分） 图2 极限环输出曲线图 （2分） 图3 P 调节曲线图 （2分） 图4 PID 调节曲线图 （2分） （2）（写出计算公式0.5分，计算出结果1分）
(3)水流冲击、变送电路纹波（2分）
（4）液位对象是大惯性环节,为了使液位对象振荡，出现了极限输出（4分） 3下图所示的控制系统属于前馈-反馈控制系统。

（2分）
前馈反馈控制系统对主变量的扰动检测并进行补偿控制，而串级控制没有对主变量的扰动提前检测和补偿，上图为前馈-反馈控制系统，因为原油变量扰动是直接影响主变量的扰动，将其检测后由燃料油的流量补偿实现前馈控制，所以为前馈-反馈控制系统。

（6分）
四、问答题 （共15分）
1 液位对象惯性大，流量对象惯性小，小惯性对象动作快才能帮助主对象（3分） 2主副调节器都是AI-808智能仪表或ADAM 模块+力控PID （2分）
涡轮流量传感器+AI708H 仪表或电磁流量传感变送器、液位传感器（2分） 执行器是调节阀（1分）
3 主调PID 或PI 、副调P 或P 加适当I （4分）
4 一次扰动：设定值阶跃，二次扰动：改变供水压力或流量旁路（3分）
五、设计题 （共20分）
1 将微分项中偏差信号e(k)的定义由原来的e(k)=sp-pv 改为e(k)=r-pv 即可，其中r 表示某个恒定值。

这样微分项的算式可以由 改为：
（3分）
2 SM331 A/D 模块、SM332 D/A 模块或SM322 D/O 模块（2分）
标度变换是用FC105调用实现的，主要设置A/D 转换结果即待转换数字量的范围0-27648，转换后的工程量是0.0-100.0温度值。

（6分）
3 采样周期是对模拟信号采集量化的周期（1分），在这里是采集被控变量进行PID 运算的周期，也是PID 控制周期（2分）
PID 软件模块应该放在定时中断服务程序中，或者定时调用。

（1分）
4主要画出：传感变送、调节、执行部分（5分）
[][]()2()()((1)(2)1)()s d c i s
T T e k e k u k K e k e k e k T T e k --+⎧⎫∆=--++⎨⎩
-⎬⎭
[][]()2()()((1)(2)1)()s d c i s T T
y k y k u k K e y k k e k e k T T -+--⎧⎫∆=--++⎨⎩-⎬⎭。