过程控制复习题_终极版
《过程控制工程》期末考试复习题及参考答案
过程控制工程复习题（课程代码392217）一、选择题（请从下列选项中选出正确的一项）1、下列不属于单回路反馈控制系统的是（）选项A）被控对象选项B）被测对象选项C）测量变送选项D）控制器和控制阀答案：B2、在工业控制中，使用最多的控制系统是（）选项A）单回路反馈控制系统选项B）串级控制系统选项C）比值控制系统选项D）前馈控制系统答案：A3、下列中对干扰通道特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）K f增加，余差增加，系统稳定性不变选项B）T f增加，过渡过程时间减小选项C）T f增加，振荡幅值减小选项D）τf增加，余差减小答案：D4、下列中对控制对象特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）一般希望放大倍数K0大些好，易于调节选项A）一般希望控制通道时间常数小些好，但不能过小选项C）控制通道时间常数越小越好，系统才灵敏选项D）时间常数大，系统的工作频率低答案：D5、下列对操纵变量选择原则描述错误的是（）选项A）操纵变量必须可控选项A）选择通道放大倍数相对大的选项C）选择干扰通道时间常数小一点的选项D）选择通道的纯滞后尽量小答案：C6、下列中对控制通道特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）K0增加，余差增加，系统稳定性不变选项B）T0增加，过渡过程时间增加选项C）T0增加，系统频率变慢选项D）τ0增加，稳定程度大大降低答案：A6、下图的曲线中，哪一条是对数流量特性的是（）选项A）1选项B）2选项C）3选项D）4答案：B7、在控制系统中，能准确、快速、及时地跟踪设定值的变化的系统属于（）选项A）随动系统选项B）定值系统选项C）程序系统选项D）以上都不是答案：A8、在过程控制系统中，系统的设定值保持不变的系统属于（）选项A）随动系统选项B）定值系统选项C）程序系统选项D）以上都不是答案：B9、在过程控制系统中，系统的设定值有规律变化的系统属于（）选项A）随动系统选项B）定值系统选项C）程序系统选项D）以上都不是答案：C10、用来表征生产设备或过程运行是否正常而需要加以控制的物理量是（）选项A）被控对象选项B）被控变量选项C）操纵变量选项D）测量值答案：B11、受控制器的操纵，使被控变量保持在设定值的物理量是（）选项A）被控对象选项B）设定值选项C）操纵变量选项D）测量值答案：C12、一阶环节的传递函数是（）选项A）K/(Ts+l)选项B）K/Tis选项C）K选项D）Tds答案：A13、比例环节的传递函数是（）选项A）K/(Ts+l)选项B）K/Tis选项C）K选项D）Tds答案：C14、在一阶系统的特征参数中，（）是系统的静态参数选项A）放大倍数K选项B）时间常数T选项C）滞后时间τ选项D）传递函数答案：A15、在一阶过程控制系统中时间常数T定义为系统的输出量y(t)到达稳态值的（）选项A）80%选项B）63.2%选项C）20%选项D）40%答案：B16、在一阶过程控制系统中，（）决定了系统在响应结束时的稳态性能选项A）时间常数T选项B）输入值选项C）滞后时间τ选项D）放大倍数K答案：D17、在过程控制仪表中，控制器的放大倍数Kc是通过改变（）来设置的选项A）量程选项B）输出信号选项C）控制器的比例度选项D）输入信号答案：C18、在过程控制系统过渡过程的质量指标中，（）是表示过渡过程曲线超出新稳定值的最大值选项A）最大偏差选项B）超调量选项C）衰减比选项D）振荡周期答案：B19、在过程控制系统过渡过程的质量指标中，（）是描述被控变量偏离设定值最大程度的物理量选项A）最大偏差选项B）超调量选项C）衰减比选项D）振荡周期答案：A20、在过程控制系统过渡过程的质量指标中，（）是衡量系统快速性的质量指标选项A）最大偏差选项B）超调量选项C）衰减比选项D）振荡周期答案：D21、一阶过程控制系统稳定条件是（）选项A）特征根为正，微分方程系数都大于零选项B）特征根为负，微分方程系数都大于零选项C）特征根为正，微分方程系数都小于零选项D）特征根为负，微分方程系数都小于零答案：B22、二阶过程控制系统稳定条件是（）选项A）特征根实部为负，微衰减系数小于零，分方程系数都大于零选项B）特征根实部为正，微衰减系数小于零，分方程系数都大于零选项C）特征根实部为正，微衰减系数大于零，分方程系数都大于零选项D）特征根实部为负，微衰减系数大于零，分方程系数都大于零答案：D23、二阶系统的衰减系数与系统的稳定性有很大关系，当衰减系数满足（）时，系统是稳定的选项A）衰减系数=0选项B）-1<衰减系数<0选项C）衰减系数<-1选项D）0<衰减系数<1答案：D24、二阶系统的衰减系数与系统的稳定性有很大关系，当衰减系数满足（）时，系统是稳定的选项A）衰减系数=1选项B）衰减系数<-1选项C）衰减系数>1选项D）0<衰减系数<1答案：B25、在比例控制器中，放大倍数Kc和控制器的比例度δ之间的关系是（）选项A）δ越大，Kc也越大选项B）δ越大，Kc越小选项C）δ变化与Kc无关选项D）δ与Kc都是定值答案：B26、在比例控制器中，在相同输入偏差下，放大倍数Kc和输出p(t)之间的关系是( )选项A）Kc越大,输出p(t)越小选项B）Kc越大,输出p(t)不变选项C）Kc越大,输出p(t)也越大选项D）Kc越小,输出p(t)越大答案：C27、在过程控制系统中，若使控制变量最终不存在余差但系统的稳定性要下降应选用（）选项A)比例控制器选项B)比例积分控制器选项C)比例微分控制器选项D)比例积分微分控制器答案：B28、在过程控制系统中，既能使控制变量不存在余差又使系统具有超前性控制应选用（）控制规律选项A）P选项B）PI选项C）PID选项D）PD答案：C29、在过程控制系统中，系统在稳态时，不管放大系数Kc有多大最终仍有余差可以选用（）控制规律选项A）P选项B）PI选项C)PID选项D)PD答案：B30、在比例控制规律中，衰减系数与系统的稳定性之间的关系应满足（）A)衰减系数越大系统越稳定B)衰减系数越大系统越不稳定C)衰减系数与系统稳定无关答案：A31、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KoB)扰动通道放大倍数KfC)扰动通道时间常数D)扰动通道纯滞后时间答案：D32、在单回路控制中，控制阀的结构形式的选择很重要，在高压差时选用（）A)角形控制阀B)隔膜控制阀C)三通控制阀D)蝶阀答案：A33、在单回路控制中，控制阀的结构形式的选择很重要，在控制强腐蚀性介质时选用（）选项A)角形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案：B34、在单回路控制中，控制阀的结构形式的选择很重要，在分流或合流控制时选用（）选项A)角形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案：C35、在单回路控制中，控制阀的结构形式的选择很重要，在大口径、大流量、低差压，而泄漏量要求不高时选用（）选项A)角形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案：D36、为了使过程控制系统能够正常工作，则必须使系统的各个环节的静态放大系数相乘必须满足（）选项A)等于0选项B)大于0选项C)小于0选项D)不能确定答案：C37、在控制阀的正作用下，控制阀是气开式，则Kv满足（）选项A)等于0选项B)大于0选项C)小于0选项D)不能确定答案：B38、在控制阀的负作用下，控制阀是气关式，则Kv满足（）选项A)等于0选项B)大于0选项C)小于0选项D)不能确定答案：C39、控制器正作用时，其放大系数Kc满足( )选项A)Kc<0选项B)Kc<-1选项C)Kc>0选项D)Kc=0答案：C40、控制器负作用时，其放大系数Kc满足( )选项A)Kc<0选项B)Kc<-1选项C)Kc>0选项D)Kc=0答案：A41、在控制器上对所求得的整定参数设置的顺序是（）选项A)P,I,D选项B)P,D,I选项C)I,P,D选项D)I,D,P答案：A42、在某温度控制系统中，采用4：1衰减曲线法整定控制器的参数，得δs=20%,当控制器为比例作用时，其整定参数值为（）选项A)20％选项B)40％选项C)60％选项D)80％答案：A43、过程控制设计中，系统设计的核心是（）选项A)控制方案设计选项B)工程设计选项C)工程安装选项D)仪表调校答案：A44、在控制器的参数整定中属于理论整定法得是（）选项A)经验凑试法选项B)衰减曲线法选项C)响应曲线法选项D)对数频率特性法答案：D45、在控制器的参数整定中属于工程整定法得是（）选项A)对数频率特性法选项B)根轨迹法选项C)经验凑试法答案：C46、在某温度控制系统中，采用4：1衰减曲线法整定控制器的参数，得δs=20%,当控制器为比例积分作用时，其整定参数值为（）选项A)24％选项B)12％选项C)36％选项D)48％答案：A47、在某温度控制系统中，采用4：1衰减曲线法整定控制器的参数，得δs=20%,当控制器为比例积分微分作用时，其整定参数值为（）选项A)20%选项B)40%选项C)16％选项D)32％答案：C48、串级控制系统中控制器的作用正确的是（）选项A)主粗副粗选项B)主粗副细选项C)主细副粗选项D)主细副细答案：C49、串级控制系统系统中存在的一次扰动来源于它的（）选项A)主回路选项B)副回路选项C)主副回路都有选项D)不能确定答案：A50、串级控制系统系统中存在的二次扰动来源于它的（）选项A)主回路选项B)副回路选项C)主副回路都有选项D)不能确定答案：C51、串级控制系统系统中主环是一个（）系统选项A)定值系统选项B)随动系统选项C)程序系统选项D)分时系统答案：A52、串级控制系统系统中副环是一个（）系统选项A)定值系统选项B)随动系统选项C)程序系统选项D)分时系统答案：B53、串级控制系统中主回路的控制器包括（）选项A)主控制器选项B)副控制器选项C)主、副控制器选项D)不确定答案：C54、串级控制系统中主回路的对象是（）选项A)主、副对象控制器 控制阀对象 F2 测量变送 F1控制器 控制阀对象 F2测量变送 F1K 测量变送选项B)主对象选项C)副对象选项D)不确定答案：A55、串级控制系统中主、副环要满足（ ）选项A)主定副随选项B)主定副定选项C)主随副定选项D)主随副随答案：A56、串级控制系统中主控制器的正、反作用的选择顺序（A ）选项A)先副后主选项B)先主后副选项C)主、副同样选项D)不确定57、有2个阀门，流通能力分别为C1＝100，C2＝3，其可调范围均为R ＝30，用于分程控制时，分程可调范围为（B ）选项A)750选项B)1000选项C)900选项D)125058、对于对象的纯滞后时间较大，时间常数特别大的应采用（B ）控制选项A)分程控制选项B)前馈控制选项C)均匀控制选项D)串级控制二、作图题1.请画出开环比值控制系统和单闭环控制系统的方框图答案：①开环比值控制系统②单闭环比值控制系统控制器 控制阀对象 F2测量变送2 F1 乘法器 测量变送1I 1 I 02.一个双闭环比值控制系统如下图所示。
过程控制复习题答案
过程控制复习题答案一、选择题1. 在过程控制中，闭环控制系统与开环控制系统的主要区别在于（）。
A. 是否有反馈环节B. 是否使用计算机C. 是否有控制器D. 是否有执行器答案：A2. PID控制器中，P代表（）。
A. 比例B. 积分C. 微分D. 预测答案：A3. 在过程控制中，以下哪个不是控制系统的基本组成部分（）。
A. 被控对象B. 测量元件C. 操作人员D. 控制器答案：C二、填空题1. 过程控制中，控制器的输出信号通常驱动_______来改变被控变量。
答案：执行器2. 闭环控制系统的控制目标是使被控变量保持在_______值。
答案：设定点3. 在PID控制器中，积分作用可以消除系统的_______误差。
答案：稳态三、简答题1. 简述过程控制中前馈控制与反馈控制的主要区别。
答案：前馈控制是在干扰发生之前，根据干扰的预测值来调节控制器的输出，以抵消干扰的影响。
而反馈控制则是在干扰发生后，通过测量被控变量的实际值与设定值之间的偏差，来调节控制器的输出，以达到控制目的。
2. 描述PID控制器中比例、积分、微分三个作用的特点及其在控制系统中的作用。
答案：比例作用根据偏差的大小来调节输出，偏差越大，调节作用越强。
积分作用可以消除稳态误差，使系统达到无误差的稳态。
微分作用可以预测偏差的变化趋势，提前进行调节，从而提高系统的响应速度和稳定性。
四、计算题1. 给定一个一阶系统，其时间常数为5秒，试计算在单位阶跃输入下，系统达到95%稳态值所需的时间。
答案：根据一阶系统的响应特性，达到95%稳态值所需的时间大约为3个时间常数，即15秒。
2. 对于一个二阶系统，其自然频率为4 rad/s，阻尼比为0.5，试计算系统的临界阻尼时间。
答案：临界阻尼时间可以通过公式\(\tau_c = \frac{1}{\omega_n\sqrt{1-\zeta^2}}\)计算，其中\(\omega_n\)为自然频率，\(\zeta\)为阻尼比。
过程控制复习题
过程控制复习题1，过程控制：是指工业过程中连续的或按一定周期程序运行的生产过程自动化。
所谓工程，就是采用化学和物理方法将原材料加工成产品的过程，它涉及过程操作和设备运行放个方面。
根据特性可以分为连续，间歇另个方面2.过程变量可以分为三类：被控量，操作量，干扰量。
3.稳定性，快速性，准确性是一个控制系统性能好坏的集中反映。
控制系统性能的首要指标是稳定性。
4.阶跃输入信号作用下，控制系统的输入响应曲线所表示的控制系统性能指标成为时域性能指标，主要包括衰减比，最大动态偏差与超调量，余差，震荡频率和调节时间，偏离度等5.过程控制系统由检测变送单元，控制器，执行器和被控过程组成。
6.按工程过程控制系统的结构特点分类：反馈控制系统，前馈控制系统，前馈-反馈复合控制系统。
7.按照设定值信号的特点分类：定值控制系统，随动控制系统，顺序控制系统。
8.无自衡非震荡特性过程在节约输入信号作用下，输出响应曲线会没有震荡的从一个稳定一直上升或者下降。
9.阶跃响应动态特性1.自衡的非震荡过程2.无自衡的非震荡过程3.自衡的震荡过程4.具有反向特性的过程在阶跃输入信号作用下，输入响应曲线呈现衰减震荡特性，最终被控过程趋于新的稳定值。
10.建立被控过程的数学模型的目的在于：设计过程控制系统，整定控制参器参数，指导生产工艺及其设备的设计，被控过程及新型控制策略的仿真分析和研究，工业过程的故障检测与诊断系统设计。
数学模型的基本要求是简单，能正确可靠地反应过程输入和输出之间的动态关系11.建立工程数学模型的基本方法主要有三种：分析法，实验辨识法和混合法。
12.解析法建模的一般步骤：明确过程的输入变量，输出变量和中间变量，根据建模对象和模型使用目的做出合理假设，根据过程的内在机理，建立静态和动态平衡关系方程，消去中间变量，求取过程的数学模型，模型简化。
13.响应曲线法是指通过操作调节阀，使被控过程的控制输入产生一个阶跃变化或方波变化，得到被控量时间变化的阶跃响应曲线或者脉冲响应曲线，根据输入-输出数据来辨识输入-输出之间的数学关系。
过程控制复习题
过程控制复习题第一章绪论一、填空题1、过程控制是指生产过程的自动控制，主要被控参数有；2、传统的简单过程控制系统由和两部分组成。
3、检测控制仪表包括、和。
二、简答题1、过程控制有哪些特点？2、什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？3、什么是定值控制系统？4、按照设定值形式不同，过程控制系统分哪些类？5、过程控制阶跃响应的单项性能指标有哪些？综合性能指标有哪些三、分析计算题1、会计算性能指标，书后P12 1-10题四、综合题第二章检测仪表一、填空题1、某压力表的测量范围为0-10MPa，精度等级为1.0级。
则该压力表允许的最大绝对误差是。
若用标准压力计来校验该压力表，在校验点为5MPa时，标准压力计上读数为5.08MPa，则该点的绝对误差为，试问被校压力表在这一点（是/否）符合1级精度。
2、有两块直流电流表，他们的精度和量程分别为1）1.0级，0-250mA2）2.5级，0-75mA第一块表的最大绝对误差为；第二块表的最大绝对误差为；若要测量50mA 的直流电流，从准确性、经济性考虑应选择第块表。
3、某台测温仪表的测温范围-100—700C，检验该表时测得全量程内最大绝对误差为+5C，则该仪表的量程D为，该表的基本误差为，该仪表的精度等级为。
4、检测仪表的基本技术指标有哪些5、热电偶的基本定律有6、热电偶冷端温度补偿措施有、、、和。
7、常用弹性元件的形状有二、简答题1、热电偶测温原理是什么？2、椭圆齿轮流量计对介质有什么要求？3、热电阻测温有什么特点？为什么热电阻测温采用三线制接法？4、工业上常用的测温热电偶有哪几种？热电偶和仪表之间的接线，为什么要用补偿导线？三、分析计算题1、习题P70 2-52、习题P70 2-73、习题P70 2-11四、综合题第三章控制仪表一、填空题1、过程控制的基本控制有位式控制、P控制、、，在实际的比例控制器中，习惯上使用表示比例控制强弱。
2、用户根据控制需要，将程序模块用指令连接起来，就完成了编程，在数字控制系统中，这种利用标准功能模块组成系统的工作称为。
过程控制复习资料
一、填空题123、第三代电动单元组合仪表普遍使用的电流信号标准为4~20mADC气动组合仪表使用的信号为20~100KPa。
4、有一个控制阀,当此阀全开,阀前后压差为0.1MPa时,每小时能通过的水量为40m3，此阀的C值为40 。
5、电动执行器由执行机构和调节机构两部分组成。
6、DCS是指分布式控制系统，PID控制规律中，P I是指比例积分控制规律，D是指比例微分控制规律。
7、过程计算机控制系统中，计算机的作用主要是实时数据处理、实时监督决策、实时控制及输出。
8、过程控制系统按照系统设定值的不同，主要分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统三种。
9、对象在受到输入作用后，被控变量却不能立即而迅速地变化，这种现象称为滞后现象现象。
10、根据数学模型建立的方法不同，可以分为机理分析方法和测试分析方法两种方法。
11、电动执行机构根据输出形式的不同，可以分为角行程电动执行机构、直行程电动执行机构和多转式电动执行机构。
13、单元组合仪表一般有7大类，主要有变送单元、转换单元、调节单元、运算单元、显示单元、给定单元、辅助单元14、热电偶常用的温度补偿方法有冷端温度校正法、仪表机械零点调整法、补偿电桥法。
二、选择题1、比例度越大，反映比例作用越弱。
2、PID控制其中，I是指积分运算控制规律。
3、下列哪些压力计可以用来对弹簧管压力计进行校验。
4、下列气动执行器属于气关式控制阀的是A。
5、气动单元组合仪表的气源压力为20~100KPa。
6、积分时间常数越大，积分作用越小。
7、下列控制规律中能消除余差的控制规律是比例积分运算控制规律。
8、下列流量计可以进行非接触式测量的是 D 。
A、罗茨流量计B、孔板流量计C、转子流量计D、电磁流量计4、某气动执行器，执行机构为正作用，控制阀为反作用，该执行器属于A。
A、气开式B、气关式5、流量控制阀串联管道， B 时流量特性曲线畸变严重。
A、小流量B、大流量C、中间流量D、全部流量三、简答题1、与其他控制系统相比，过程控制系统的特点。
过程控制复习题
一、填空题1.被控过程的数学模型，是指过程在各输入量（包括控制量与扰动量）作用下，其相应输出量（被控量）变化函数关系的数学模型。
2.过程的数学模型有两种，非参数模型和参数模型。
3.过程控制系统通常是指工业生产过程中自动控制系统的被控量，是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度和 pH（酸碱度或氢离子浓度）等这样的一些过程变量的系统。
4.表示过程控制系统控制关系的方框图，两个框之间的带箭头连线表示其相互关系和信号传递方向，但是不表示方框之间的物料关系。
5.一种测量体与被测介质接触，测量体将被测参数成比例转换成另一种便于计量的物理量，再用仪表加以显示，通常把前一种过程叫做一次测量，所用的仪表称为一次仪表，后面的计量显示仪表称为二次仪表。
6.在热电偶测温回路中接入第三种导体时，只要接入第三种导体的两个接点温度相同，回路中总电动势值不变。
7.DDZ-III型变送器是一种将被测的各种参数变换成4~20mA统一标准信号的仪表。
8.正作用执行机构是指当输入气压信号增加时，阀标向下移动。
反作用执行结构是指当输入气压信号增加时，阀标向上移动。
9.流通能力定义为调节阀全开，阀前后压差为0.1Mpa、流体密度为1g/cm3时，每小时流过阀门的流体流量（体积(m3)或质量（kg））。
10.执行器的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度之间的关系。
11.接触式测温时，应保证测温仪表与被测介质充分接触，要求仪表与介质成逆流状态，至少是正交，切勿与介质成顺流安装。
12.干扰通道存在纯时间滞后，理论上不影响控制质量。
13.扰动通道离被控参数越近，则对被控过程影响越大。
14.正作用调节器的测量值增加时，调节器的输出亦增加，其静态放大倍数取负值。
反作用调节器的测量值增加时，调节器的输出减小，其静态放大倍数取正值。
15.气开式调节阀，其静态放大倍数取负，气关式调节阀，其静态放大倍数取正。
16.常见复杂控制系统有串级控制、补偿控制、比值控制、分程与选择控制和多变量解耦控制等。
《过程控制工程》期末复习题及答案
《过程控制工程》期末复习一、（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强；微分时间越小，则微分作用越弱。
2、三种常用的均匀控制方案包括简单均匀控制，串级均匀控制，双冲量均匀控制3、常规PID控制器中的P指比例作用、I指积分作用、 D指微分作用。
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泵，而输送气体并提高其压头的机械称为风机和压缩机5、工程上常用的几种整定PID控制器参数的方法是经验法、临界比例度法、衰减曲线法、响应曲线法。
6、请举出我们曾经学过的三种复杂控制系统：（串级）、（前馈）、（比值）。
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）、（单闭环比值控制系统）、（双闭环比值控制系统）、（变比值控制系统）四种。
8、调节阀的固有流量特性主要有（线性型）、（等百分比（或对数）型）、（抛物线型）、）（快开型）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）、（单闭环比值控制系统）、（双闭环比值控制系统）、（变比值控制系统）四种。
10、单回路控制系统一般由（控制器）、（控制阀）、（受控对象）、（测量变送器）四个环节组成。
11、常见的传热设备有（换热器）、（加热炉）、（锅炉）等。
12、要消除系统的稳态误差，通常选用（比例积分（PI）控制）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、超调量与最大动态偏差、余差、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 4：1 。
15、常见的传热设备有换热器、加热炉、锅炉、再沸器、冷凝器、加热器中任选三种等。
16、精馏装置一般由（精馏塔塔身）、（冷凝器）、（再沸器）、（回流罐）、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间接产品质量指标两类。
过程控制工程》期末考试复习题及参考答案
过程控制工程》期末考试复习题及参考答案答案：C二、___答题1、什么是过程控制工程？过程控制工程是指对生产过程中的物理量进行测量、控制和调节，以达到生产过程稳定、优化和自动化的技术和方法。
2、什么是反馈控制系统？其优点是什么？反馈控制系统是指通过对被控对象输出值与设定值之间的差异进行测量，并将这个差异信号反馈到控制器中，以调节控制器输出信号的系统。
其优点是能够自动调节系统的输出，使系统稳定在设定值附近，具有良好的鲁棒性和适应性。
3、什么是前馈控制系统？其优点是什么？前馈控制系统是指在控制系统中加入一个预测模型，根据预测模型预测被控对象的输出值，并将预测值作为控制器的输入信号，以提高控制系统的响应速度和控制精度。
其优点是能够减小被控对象输出值与设定值之间的误差，提高控制系统的响应速度和控制精度。
4、什么是控制系统的稳态误差？如何消除？控制系统的稳态误差是指被控对象输出值与设定值之间的差异在长时间运行后趋于稳定的误差。
消除稳态误差的方法包括增加控制器增益、调整控制器的积分时间常数、增加前馈控制等。
5、什么是控制系统的过渡过程？如何评价过渡过程的质量？控制系统的过渡过程是指被控对象输出值从设定值开始到稳定在设定值附近的过程。
过渡过程的质量可以通过评价过渡过程时间、超调量、振荡幅值等指标来进行评价。
过渡过程时间越短、超调量越小、振荡幅值越小，说明过渡过程的质量越好。
34、在单回路控制中，选择合适的控制阀结构形式非常重要。
在分流或合流控制时，应该选择三通控制阀。
35、在单回路控制中，选择合适的控制阀结构形式非常重要。
对于大口径、大流量、低差压，而泄漏量要求不高的情况，应该选择蝶阀。
36、为了确保过程控制系统正常工作，必须满足各个环节的静态放大系数相乘小于1.37、在控制阀的正作用下，如果控制阀是气开式，那么Kv应该大于1.38、在控制阀的负作用下，如果控制阀是气关式，那么Kv应该小于1.39、在控制器正作用时，其放大系数Kc应该大于0.40、在控制器负作用时，其放大系数Kc应该小于0.41、在控制器上对整定参数进行设置的顺序应该是P、I、D。
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一、填空题1.被控过程的数学模型，是指过程在各输入量（包括控制量与扰动量）作用下，其相应输出量（被控量）变化函数关系的数学模型。
2.过程的数学模型有两种，非参数模型和参数模型。
3.过程控制系统通常是指工业生产过程中自动控制系统的被控量，是温度、压力、流量、液位、成分、粘度、湿度和pH（酸碱度或氢离子浓度）等这样的一些过程变量的系统。
4.表示过程控制系统控制关系的方框图，两个框之间的带箭头连线表示其相互关系和信号传递方向，但是不表示方框之间的物料关系。
5.一种测量体与被测介质接触，测量体将被测参数成比例转换成另一种便于计量的物理量，再用仪表加以显示，通常把前一种过程叫做一次测量，所用的仪表称为一次仪表，后面的计量显示仪表称为二次仪表。
6.在热电偶测温回路中接入第三种导体时，只要接入第三种导体的两个接点温度相同，回路中总电动势值不变。
7.DDZ-III型变送器是一种将被测的各种参数变换成4~20mA统一标准信号的仪表。
8.正作用执行机构是指当输入气压信号增加时，阀标向下移动。
反作用执行结构是指当输入气压信号增加时，阀标向上移动。
9.流通能力定义为调节阀全开，阀前后压差为0.1Mpa、流体密度为1g/cm3时，每小时流过阀门的流体流量（体积cm3)或质量（kg））。
10.执行器的流量特性是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度之间的关系。
11.接触式测温时，应保证测温仪表与被测介质充分接触，要求仪表与介质成逆流状态，至少是正交，切勿与介质成顺流安装。
12.干扰通道存在纯时间滞后，理论上不影响控制质量。
13.扰动通道离被控参数越近，则对被控过程影响越大。
14.正作用调节器的测量值增加时，调节器的输出亦增加，其静态放大倍数取负值。
反作用调节器的测量值增加时，调节器的输出减小，其静态放大倍数取正值。
15.气开式调节阀，其静态放大倍数取负，气关式调节阀，其静态放大倍数取正。
16.常见复杂控制系统有串级控制、补偿控制、比值控制、分程与选择控制和多变量解耦控制等。
17.串级控制系统与单回路控制系统的区别是其在结构上多了一个副回路，形成了两个闭环。
18.一般认为纯滞后时间τ与过程时间常数T 之比大于0.3，则称该过程为大滞后过程。
19.凡是两个或多个参数自动维持一定比值关系的过程控制系统，统称为比值控制系统。
20．分程控制系统从控制的平滑性来考虑，调节阀应尽量选用对数调节阀，可采用分程信号重叠法来控制调节阀开度。
21．选择性控制系统的特点是采用了选择器。
它可以接在两个和多个调节器的输出端，对控制信号进行选择，也可以接在几个变送器的输出端，对测量信号进行选择。
22．常见DDZ-III型温度变送器有热电偶温度变送器、热电阻温度变送器、直流毫伏温度变送器。
23．绝对误差是指仪表指示值与被测变量的真值之差。
24．典型的过程控制系统由检测元件、变送器、调节器、调节阀和被控过程等环节构成。
25．按过程控制系统结构特点来分类可分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈控制系统。
26．按过程控制系统给定值来分类可分为定值控制系统、程序控制系统、随动控制系统。
27．被控过程输入量与输出量的信号联系称为过程通道。
控制作用与被控量之间的信号通道联系称为控制通道。
28．当阶跃扰动发生后，被控过程能达到新的平衡，该过程称为自衡过程过程，如果不能达到新的平衡，则称该过程为无自衡过程过程29．研究建模过程的目的主要有设计过程控制系统和整定调节器参数、指导设计生产工艺设备、进行仿真试验研究、培训运行操作人员。
30．量程调节的目的是使变送器的输出信号的上限值ymax（DC 20mA）与测量范围的上限值xmax相对应。
31．正迁移是指测量起点由零迁至某一正值。
负迁移是指测量起点由零迁至某一负值。
32．流量是指单位时间内通过管道某一截面的物料数量，即瞬时流量。
33．差压变送器主要用于测量液体、气体或蒸汽的压力、差压、流量、液位等过程参量，并将其转换成标准统一信号DC4~20mA电流输出，以便实现自动检测或控制。
34．执行器由执行机构和调节机构（阀）两部分组成。
35．在过程控制系统中，执行器接受调节器输出的控制信号，并转换成直线位移或角位移，来改变阀芯与阀座间的流通截面积以控制流入或流出被控过程的流体介质的流量，从而实现对过程参数的控制。
36．定值控制系统是指系统被控量的给定值保持在规定值不变，或在小范围附近不变的控制系统。
37．在控制系统方块图中，两个方块之间用带箭头的线段相联系来表示其相互关系和信号传递方向，但是不表示方框之间的物料联系。
38．化工检测仪表都可看成由检测、转换放大、显示三部分组成。
39．检测元件的作用是感受工艺变量的变化并转换成特定信号。
40．在工程上，压力是指物理学中的压强，即垂直而均匀地作用于单位面积上的力。
41．常见的弹性元件有弹簧管、波纹管、单膜片。
42．瞬时流量是指单位时间内通过管道某一界面的物料数量。
43．根据规定，测量稳定压力时，压力表的上限值应为最大工作压力的4/3 倍；测量波动较大的压力时，压力表的上限值应为最大工作压力的3/2 倍；测量高压压力时，压力表的上限值应为最大工作压力的4/3 倍；为保证测量值的精确度，被测压力的最小值应不低于仪表全量程的1/3 。
44．根据使用能源不同，执行器可分为气动执行器、电动执行器、液动执行器。
45．扰动通道静态放大系数越大，则系统的稳态误差越大。
控制通道的静态放大系数越大，表示控制作用越灵敏，克服扰动能力越强。
46．根据被控过程特性来选择调节阀的工作流量特性，其目的是使系统的开环放大系数为定值。
47．系统在自动控制作用下，从一个平衡状态进入另一个平衡状态之间的过程称为过渡过程。
48．对被控过程而言，操纵变量至被控变量的信号联系称为控制通道；扰动至被控过程的信号联系称为扰动通道。
49．描述简单被控过程特性的参数有温度、压力、流量。
50．用热电偶测温，焊接的一端插入被测介质中用以感受被测温度，称为热端；另一端与导线相连，称为冷端。
51．在阀前后压差为一定的情况下得到的信号流量特征称为理想流量特性。
52．在工程测量中，是以把高一等级的标准仪器所测得的量值作为被测变量的真实值。
53．调节器的基本控制规律有比例控制规律（P）、比例积分规律（PI）、比例微分规律（PD）、比例积分微分规律（PID）等四种类型。
54．瞬时流量是指单位时间内通过管道某一截面的物料数量。
55．静态放大倍数为正的被控过程，为正作用被控过程；静态放大倍数为负的被控过程，为负作用被控过程。
56．过程控制系统设计包括系统的方案设计、工程设计、工程安装和仪表调校和调节器参数整定等四个方面的内容。
57．串级控制系统主回路一般是一个定值控制系统，副回路一般是一个随动控制系统。
二、选择题1．对于气动执行机构，当信号压力增加，推杆下移的，称该气动执行机构为( C )。
（A）移动式（B）可调式（C）正作用式（D）反作用式2．控制系统中，下面哪种控制规律具有消除余差的作用( D )。
（A）位式控制（B）比例控制（C）微分控制（D）积分控制3．在控制系统中，工艺变量需要控制的生产过程、设备或机械等，称为( A )。
（A）被控过程（B）控制器（C）反馈（D）设定值4．仪表的指示值与被测变量真实值之间的差值称为( B )。
（A）相对误差（B）绝对误差（C）仪表误差（D）变差5．测量的起始点由零变为某一数值时，称为( C )。
（A）误差（B）负偏移（C）正迁移（D）绝对误差6．工业上使用的调节器，一般都用( A )来表示比例控制作用的强弱。
（A）放大倍数（B）比例度（C）积分系数（D）时间常数7．感受工艺变量的变化并将它转换成特定信号的元件称为( D)。
（A）控制器（B）控制对象（C）调节器（D）检测元件8．反馈信号相对于设定值信号取负值，这种反馈称之为( A)。
（A）负反馈（B）正反馈（C）开环（D）给定值9．从保证生产安全的角度考虑，控制进入加热炉燃气流量的调节阀，应选用( C)。
（A）气动式（B）电动式（C）气开式（D）气关式10．测量管道内液体压力时，取压点应在管道的( B )。
（A）下半部（B）中间（C）上半部（D）无限制按图填空图2.1为典型过程控制系统的框图，请将各环节的名称填入框图中。
图2.1图2.11．图2.1所示串级控制系统中，主被控变量为炉出口的温度，副被控变量为炉膛温度。
2．从生产工艺安全出发，燃料油调节阀应选用气开式，则调节阀比例系数KV为正。
当调节阀开度增大，燃料油增加，炉膛温度升高，则副过程比例系数K02为正。
为保证副回路为负反馈，副调节器T2C的放大系数K2应取正，即为反作用调节器。
炉膛温度升高，则炉出口温度升高，故主过程的放大系数K01为正。
为保证这个回路为负反馈，则主调节器的放大系数K1应为正，即为反作用调节器。
判断题( Y-yes N-wrong )1．在控制系统中，被控变量是被控制的物理装置或物理过程。
（Y）2．设计串级控制系统时应该把所有干扰包括在副环中。
（N）3. 开环控制是一种没有反馈的简单控制。
（Y）4. 等幅振荡是过渡过程基本形式之一，如果系统出现等幅振荡，则该系统是稳定的。
（N）5. 对于干扰通道，时间常数越大则越有利于调节。
（Y）6. 串级控制系统的整定都是先整定主环再整定副环（N）。
7. 前馈控制是一种开环控制系统（Y）。
8. 机理分析法是被控对象建模的唯一方法（N）。
9. 测温仪表测量温度时，可以与被测介质成顺流安装（N）。
10.热电偶温度计必须作冷端温度补偿（Y）。
简答题1．闭环控制系统分为几种类型？每种代表什么含义？答：（1）定值控制系统，就是系统被控量的给定值保持在规定值不变或在小范围附近不变。
（2）程序控制系统，是被控量的给定值按预定的时间程序变化工作。
（3）随动控制系统，是一种被控量的给定值随时间任意变化的控制系统。
2．简述被控过程特性的实验测取法。
答：对某些非线性因素，在数学上无法或难以推导，则要通过实验测量并进行关系近似与假设，这种通过试验来获取数学模型的方法称为被控过程的实验测取法。
3.简述热电偶“中间导体”定律。
答: 在热电偶测温回路中接入第三导体时，只要接入第三导体的两个接点温度相同，回路总电动势值不变。
4．一个单回路控制系统主要由哪几个环节组成？其中检测元件及变送器、调节器、执行器各起什么作用？答：一个单回路控制系统主要由测量元件、变送器、调节器、调节阀、和被控过程等环节组成。
检测元件：感受工艺变量的变化并转换成特定信号。
变送器：作用是把被控变量主y(t)成比例地转换成测量信号z(t)作用，这是调节器的，调节器将输入信号与给定值比较得出偏差值对被控过程进行控制，调节阀作为动作执行者，调节阀的大小。
调节器：有比例控制，比例积分控制，比例微分控制，比例微分积分控制等类型。