过程控制期末考试
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。
期末考试过程控制计算题
期末考试过程控制计算题work Information Technology Company.2020YEAR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 =+-+第 页)()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=⨯-4．某一标尺为0～500℃的温度计出厂前经校验，其刻度标尺各点测量结果值分别为：（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。
过程控制期末考试试题
过程控制期末考试试题# 过程控制期末考试试题## 一、选择题（每题2分，共20分）1. 过程控制系统中，开环控制系统的主要缺点是什么？A. 响应速度慢B. 无法实现自动控制C. 稳定性差D. 无法进行误差补偿2. 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）3. 下列哪个不是过程控制中常用的传感器类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 流量传感器D. 速度传感器4. 在过程控制中，什么是控制回路的死区？A. 控制器输出的最大范围B. 控制器输出的最小范围C. 控制器输入的无效范围D. 控制器输出的无效范围5. 什么是过程控制中的超调？A. 控制系统达到稳态时的偏差B. 控制系统在达到稳态前的最大偏差C. 控制系统在达到稳态后的偏差D. 控制系统在达到稳态后的持续偏差## 二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述过程控制系统中前馈控制与反馈控制的区别。
2. 解释什么是PID控制器，并说明其三个组成部分的作用。
3. 描述过程控制系统中常见的几种控制策略，并简要说明其适用场景。
## 三、计算题（每题15分，共30分）1. 假设有一个简单的一阶过程控制系统，其传递函数为：\[ G(s) =\frac{K}{(1+\tau s)} \]，其中K=2，τ=0.5。
系统在单位阶跃输入下，求系统达到95%稳态值所需的时间。
2. 给定一个二阶过程控制系统，其开环传递函数为：\[ G(s) =\frac{K}{(s^2+2\zeta\omega_ns+\omega_n^2)} \]，其中K=5，ζ=0.7，ωn=10。
计算系统在单位阶跃输入下的超调量和上升时间。
## 四、案例分析题（20分）某化工企业的生产过程中，需要控制反应器内的温度。
该过程具有滞后特性，且温度变化对生产效率有显著影响。
请分析如何设计一个有效的控制策略来优化温度控制，并说明所选控制策略的优势。
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。
化工过程控制期末考试
积分时间愈长，积分作用愈强选择一项：对错反馈正确答案是“错”。
试题2未作答满分1.00未标记标记试题试题正文在PID调节中，比例作用是依据( )来动作选择一项：A.偏差的大小B.偏差变化速度C.偏差变化方向D.偏差是否存在反馈正确答案是：偏差的大小试题3未作答满分1.00未标记标记试题试题正文手持通信器连接到智能变送器回路时，下述不正确的操作方法是（）。
选择一项：A.连接到变送器接线端子B.正负极性随便接C.连接到负载电阻D.连接时一定要先把变送器电源关掉反馈正确答案是：连接时一定要先把变送器电源关掉试题4未作答满分1.00未标记标记试题试题正文在PLC的中央处理单元中，常用的微处理器主要有（）。
选择一项：A.单片机B.双极型位片式微处理器C.通用微处理器D.以上三种都是反馈正确答案是：以上三种都是试题5未作答满分1.00未标记标记试题控制阀阀盖四氟填料的工作温度不适用于（）。
选择一项：A.200～600℃B.-40～250℃C.20～150℃D.-40～450℃（加散热法）反馈正确答案是：200～600℃试题6未作答满分1.00未标记标记试题试题正文热电偶测温原理基于（）选择一项：A.热阻效应B.热磁效应C.热电效应D.反馈正确答案是：热电效应试题7未作答满分1.00未标记标记试题试题正文电气设备火灾时不可以用（）灭火器选择一项：A.泡沫B.二氧化碳C.干粉D.卤代烷反馈正确答案是：泡沫试题8未作答满分1.00未标记标记试题试题正文积分控制规律的特点是( )选择一项：A.控制及时，能消除余差B.控制超前，能消除余差C.控制滞后，能消除余差D.控制及时，不能消除余差反馈正确答案是：控制滞后，能消除余差试题9未作答满分1.00未标记标记试题试题正文对象时间常数越大，被调参数达到稳定值的时间越长选择一项：对错反馈正确答案是“对”。
试题10未作答满分1.00未标记标记试题试题正文工业中，把一但出现事故就停车这种硬性的保护措施称之为“联锁”。
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。
过程控制期末考试题
控制器的“正反作用”选择
进料 Rf
Tm T
出料
Tsp
TC
u
燃料
问题:
(1) 如何选择控制阀的 “气开气关”？
(2) 如何选择温度控制 器的正反作用，以 使闭环系统为负反 馈系统？
控制器的“正反作用”选择（续）
Tsp
Tm
TC
Psp
Pm
PC
u
Pv 加热蒸汽 P
精馏塔提馏段温度控制系统
如图所示，图中，Pv为调节 阀阀前压力。
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？
升高使反应器内的温度超过给定值，试说
明此时该控制系统的工作情况，此时系统
是如何通过控制作用来克服干扰作用对被
控变量影响的？
过程动态特性及建模
R1
Q1
Qi
R2 Q2
hH A
Q3
Qo
R3
题1：如图所示液位过程的输入量为
Q1，流出量为Q2、Q3，液位h为被控
参数，A为截面积，并设R1、R2、R3
均为线性液阻。要求：
控制系统组成及性能指标
Psp
Pm
PC
u
P1
Kv1
F1
F2
P2
P
Kv2
过程控制期末考试复习资料
●过程输出变量和输入变量之间不随时间变化的数学关系称时不变系统的静态数学模型,随时间变化的关系称时变系统的动态数学模型.●正确选择控制器正反作用是为了保证调节回路的负反馈.●一阶惯性加纯滞后环节的特性为:无相互影响的多容系统.●被控对象的控制通道的增益K0,对控制指标的影响是K0增大,余差减小,最大偏差减小;控制作用增强,但稳定性变差.●Kt增加,衰减比减小;T1增加,衰减比增大.●比值控制系统有哪几种:开环,单闭环,双闭环,变值比值控制系统.●串级控制系统副回路为随动控制,主回路为定值控制.●前馈控制系统的原理是:根据测取进入过程的干扰,并按其信号产生合适的控制作用去改变操纵变量,使受控变量维持在设定值上.●前馈控制系统是根据预防的控制策略设计的.●分程控制系统的目的为:扩大可调比,满足工艺的特殊要求.控制阀的作用形式分别为同向和异向.●控制回路有选择器的控制系统称选择性控制系统.●简单控制系统由四个基本环节组成,即被控对象,测量变送装置,控制器和控制阀.●过程控制工程的三大任务是:分析,设计,应用.●试述锅炉汽包水位的几种控制方案:单冲量水位控制系统,双冲量水位控制系统,三冲量水位控制系统. 虚假水位现象就是:在蒸汽用量突然增加而燃料量不变的情况下,汽包内的水位应该是降低的.但是由于蒸汽用量突然增加,瞬时必导致汽包内压力下降,因此水的沸点降低,汽包内水的沸腾突然加剧,水的气泡迅速增加,将整个水位提高,即蒸汽用量突然增加对汽包水位不是理论上得降低而是升高.对质量的影响:使控制容易出现误动作,从而使控制质量变坏.采用双冲量或三冲量控制克服虚假水位现象的不良影响.●喘振现象及防喘振控制方案:离心式压缩机在运行过程中,当负荷低于某一特定值时,气体的正常输送遭到破坏,气体的排出量时多时少,忽进忽出,发生强烈震荡,并发出如哮喘病人喘气的噪声.气体出口压力表,流量表的指示大幅波动.随之机身也会剧烈震动,并带动出口管道.,T房震动,压缩机发出周期性间断的吼响声,如不及时采取措施,将使压缩机严重破坏.防喘振措施:固定极限流量防喘振控制,可变极限流量防喘振控制.●均匀控制系统的特点,及其与单回路控制系统的区别:特点:表征前后供应矛盾的两个变量都应该是变化的,且变化缓慢;前后互相联系又相互矛盾的两个变量应保持在所允许的范围内;区别:控制目标不同,调节器的参数整定不同,调节器的控制规律不同.●控制器的正反作用:TC1:主控制器（反作用）;TC2:副控制器（反作用）.由于副控制器是反作用控制器,因此主控制器从串级切到主控时主控制器的作用方式不变,保持原来的反作用形式.GC1(S),GC2(S),GV(S),GP2(S),GP1(S),GM2(S),G M1(S)●逻辑提量和减量控制系统:该控制方案在蒸汽负荷提量时,能先提空气量,后提燃料量;负荷减量时能先减燃料量,后减空气量,保证燃烧的完全燃烧.该方案既能保证蒸汽压力恒定,又能实现燃料的完全燃烧. 工作过程:逻辑增量时:蒸汽流量增加,压力下降--PC 输出增加--HS选中--空气流量增加--燃料量增加;逻辑减量时:蒸汽流量减少--压力增加--PC输出减少--LS选中--燃料量减少--空气流量减少.●受控变量的选择:1、直接参数法,以直接的工艺参数作为受控变量;2、间接参数法,原选定的受控变量受检测仪表的约束时,要寻找与受控变量有单一的线性函数关系的间接参数来作为受控变量;3、自由度分析法,一个设备如果有多个受控变量,则应以自由度进行分析,找出独立变量F作为受控变量.F=L-P+2（L为组分数,P为相权）●操纵变量的选择1、操纵变量的选择要合理,不能选择工艺流程的主物料量为操纵变量,而应选择辅助物料;2、操纵变量要对受控变量有明显的影响作用,即要求其放大系数k大,时间常数T小.●积分饱和:具有积分作用的控制器,只要被调量与设定值之间有偏差,其输出就会不停的变化,由于某种原因,被调量的偏差一时无法消除,然而控制器还是要试图校正这个偏差,结果经过一段时间后,控制器的输出将达到某个限制值,并停在该值上,这种情况称为积分饱和.●串级调节系统的特点:1、串级调节系统能迅速克服进入到副回路的干扰;2、由于副回路对象特性的改善,串级调节系统对进入主回路的干扰也有较强的克服作用.3、串级调节系统的副回路对非线性环节的补偿具有鲁棒性,能适应负荷和操作条件的变化,具有一定的自适应能力.●反馈与前馈的区别:1、前馈是开环控制系统,反馈是闭环控制系统;2、前馈系统中测量干扰量,反馈系统测量被控变量;3、前馈系统需要专用调节器,反馈系统通用调节器即可;4、前馈只能克服所测量的干扰,反馈则能克服所有干扰;5、前馈理论上可以无差,反馈必定有差.●气缚:若离心泵在启动前未灌满液体,颗内存有真空,使密度减小,产生的离心力就小,此时在吸入口产生的真空度不足以将液体吸入泵内,所以尽管启动了离心泵,但不能输送液体.●气蚀:当泵的安装位置不合适时,液体的静压能在吸入管内流动,克服位差,动能,阻力后,在吸入口处,压强将至该温度下液体的饱和蒸汽压Pv时,液体就会汽化,并溢出所溶解的气体.这些气泡进入进入泵体的高压区后,突然凝结,产生局部真空,使周围的液体以高速涌向气泡中心,造成冲击和震动,大量气泡破坏了液体的连续性,阻塞通道,增大阻力,使流程,扬程明显下降.严重时泵不能进行正常工作,给泵以破坏.●主副流量的逻辑提降:1、提量:由于生产负荷增大（即蒸汽流量增大）,锅炉汽包蒸汽压力降低,需要加大燃烧能力,这是需要先加空气,后加燃料,以防黑烟.动作过程:当蒸汽压力受负荷增大影响降低时,压力调节器（反作用）输出增大,此时的压力调节器输出只通过高选器,从而使空气占流量调节器（正作用）的给定值增大,空气调节器输出值减小,空气流量调节阀（气关）开大,使空气流量先增大;空气流量增大后,压力调节器输出通过低选器,使燃料调节器（反作用）的给定值增大,燃料调节器输出增大,从而使燃料流量调节阀（气开）开度增大,燃料量增加.2、降量:锅炉蒸汽压力超高时,要先减燃料后减空气,以防冒黑烟.过程:当蒸汽压力受负荷减小作用增大时,压力调节器（反作用）输出减小,通过低选器,使燃料调节器（反作用）给定值减小（此时压力调节器输出,不通高选器连通的空气流量调节器）,燃料调节器输出减小,从而使燃料流量调节阀（气开）开度减小,燃料量增加减小.燃料量减小后,压力调节器输出才通过高选器,使空气调节器给定减小,空气调节器（正作用）输出增大,燃料调节阀（气关）开度减小,空气量随后减小.。
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。
(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28、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2F1乘法器测量变送1I 1I 02.⼀个双闭环⽐值控制系统如下图所⽰。
(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。
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。
《过程控制系统》期末试题+参考答案
注：考试期间试卷不允许拆开。
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6、超驰控制系统：指在一个控制系统中，设有两个控制器，通过高低值选择器选
出能适应安全生产状态的控制信号，实现对生产过程的自动化控制。
注：考试期间试卷不允许拆开。
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三、简答题（每个 5 分，共 30 分） 1.什么是 PID，它有哪三个参数，各有什么作用?怎样控制？
答： PID 是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为：
图2
注：考试期间试卷不允许拆开。
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《过程控制系统》参考试题 4
一、选择题（每空 1 分，共 25 分） 1、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程、测量变送等环节组成。
2、过程控制仪表的测量变送环节由传感器和变送器两部分组成。
3、工程中，常用引用误差作为判断进度等级的尺度。
4、调节阀按能源不同分为三类：气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀。
3、均匀控制系统：控制量和被控量在一定范围内都缓慢而均匀的变化的系统，称 为均匀控制系统。
4、集散控制系统：是把控制技术、计算机技术、图像显示技术及通信技术结合起 来，实现对生产过程的监视控制和管理的系统。
5、现场总线：是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算机 网络，具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点，是工业控制网络向现场级发 展的产物。
如果将调节阀的输入偏差信号定义为测量值减去给定值，那么当偏差增加时，其输 出也增加的调节器称为“正作用”调节器；反之，调节器的输出信号随偏差的增加而 减小的称为“反作用”调节器。 4、积分饱和的危害是什么?有哪几种主要的抗积分饱和措施?
过程控制与自动化仪表期末试卷及答案5套
试卷一一、填空题（每空1分，共20分）1．所谓自动控制，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置，对生产过程、工艺参数、目标要求等进行，使之按照预定的方案达到要求的指标。
2．按输入量变化的规律分类，自动控制系统可以分为系统、系统、系统。
3．过程控制系统的要求、、经济性。
4. 在经典控制理论中，主要有，和根轨迹法等几种分析方法。
5. 对数幅频特性L(ω)或它的渐近线大多与lgω成关系。
因此，若以L(ω)为纵轴，lgω为横轴，则其图线将为。
6. 热电阻Cu50中的“Cu”是指，“50”是指。
7. 电容式压力变送器由测量部件、和三部分组成。
8. 执行器按其能源形式分为液动、、三大类。
9. DCS是指。
10．串级控制系统能迅速克服进入回路的扰动，改善控制器的广义对象特性，容许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。
二、选择题（每题2 分，共20分）1、控制系统时域分析中，最常用的典型输入信号是( )。
A. 阶跃函数B. 脉冲函数C. 斜坡函数D. 正弦函数2、与开环控制相比较闭环控制的特征是（）A.系统有执行元件B.系统有控制器C.系统有放大元件D.系统有反馈环节3、积分环节的频率特性相位移θ(ω)=( )。
A. 90°B. -90°C. 0°D. -180°4、根据对象特性来选择控制规律时，对于控制通道滞后小，负荷变化不大，工艺参数不允许有余差的系统，应当选用( )控制。
A.比例B.比例积分C.比例微分D.比例积分微分5．如果系统不稳定，则系统( )A.不能工作B.可以工作，但稳定误差很大C.可以工作，但过渡时间很长D.可以正常工作6．.电—气阀门定位器将4-20MA的标准信号转换为（）的标准气压信号。
A、0.04MA-0.02MA B 0.02MA-0.1MA C、0.01-0.05MA D 0.03-0.15MA7．测4~20mA电流信号时用以下哪些工具：（）A.螺丝刀B.万用表C.校验仪（气压）D.试电笔8．液位调节系统的调节规律，通常选用（）。
过程控制与simulink应用期末考试
t 1 * y (t1 ) 1 e T (t 2 t1 ) t 2 y * (t ) 1 e T 2
t1 * - T ln[1 y (t1 )] 两边取对数得： t - 2 ln[1 y * (t 2 )] T
1、典型的过程控制系统由被控对象、传感器和变送器、控制器、执行器、控制阀等几部分 组成。 2、过程控制系统的特点 1 系统由过程检测控制仪表组成。○ 2 被控过程的多样性。○ 3 控制方案的多样性。○ 4 被控过程 ○ 5 给定值控制是主要的控制形式。 多属慢过程，控制目标多为过程参数。○ 3、过程控制系统的分类 1 反馈控制系统○ 2 前馈控制系统○ 3 复合控制系统 按结构特点分类：○ 1 2 3 程序控制系统 按给定值特点分类：○恒值控制系统○随动控制系统○ 1 衰减比和衰减率○ 2 最大动态偏差和超调量○ 3 残余偏差○ 4 调 4、过程控制系统的性能指标：○ 5 偏离度 节时间和振荡频率○ 5、自平衡过程与非自平衡过程：对象受到干扰作用后平衡状态被破坏，无须外加任何控制 作用， 依靠对象本身自动趋向平衡的特性称为自平衡， 具有这种特性的控制过程称为自平衡 过程。 一些被控对象受到干扰作用后平衡关系受到破坏， 不平衡量不因被控量的变化而改变， 因而被控量将以固定的速度一直变化下去而不会自动的在新的水平上恢复平衡。 这种控制过 程不具有自平衡特性，称为非自平衡过程。 6、过程控制系统建模的方法 1 根据过程的内在机理， 2 消去中间变量， ○ 机理法： 写出各种有关的平衡方程○ 建立状态变量、 3 4 在工 控制变量和输出变量之间的关系○在工作点附近对方程进行增量化， 建立增量化方程○ 5 列出状态方程和输出方程 作点处进行线性化处理，简化过程特征○ 1 经典辨识法○ 2 系统辨识法 测试法：○ 7、一阶惯性对象的传递函数 一阶惯性对象的传递函数为： G( s )
统计过程控制试卷参考答案
6.正态分布控制图的上、下控制限UCL 与LCL 二者之间的间隔距离增加时,记α为犯第一类错误的概率, β为犯第二类错误的概率,则（ ）。
A ．α增大, β增大B ．α增大, β减少C ．α减少, β增大D ．α减少, β减少7.运用二项分布设计的控制图是（ ）。
A ．单值X 图 B. np 控制图 C. s 控制图 D. c 控制图8.过程中只有偶因而无异因产生的变异的状态称为（ ）。
A.会计控制状态B.会计与统计控制状态C.统计控制状态D.会计或统计控制状态9.属于Poisson 分布的控制图为（ ）。
A.均值-极差控制图B.中位数-极差控制图C.不合格品率控制图D. 不合格品数控制图10.常规控制图的设计思想是（ ）。
A.先确定犯第一类错误的概率αB.先确定犯第二类错误的概率βC.常规控制图的α取得较大D.常规控制图的β取得较小11.控制图主要用来（ ）。
A.识别异常波动B.判断不合格品C.消除质量变异D.减少质量变异12.控制图中的第一类错误是指（ ）。
A.错误使用判稳准则B.生产正常点点子偶然出界，判异C.选择控制图不当D.过程异常但点子排列未显示异常，判稳13.过程能力指数33.10.1≤≤p C 表示（ ）。
A.过程能力不足B.过程能力充足C.过程能力严重不足D.过程能力过高14.在双侧限有偏移情况下，过程能力指数pk C 为（ ）。
A. σ6L U T T - B. )1(6K T T L U +-σ C.s T T L U 6- D. )1(6K T T L U --σ15.用于控制不合格率、废品率、交货延迟率、缺勤率、邮电与铁道部门的各种差错率的控制图是（ ）。
A. c控制图B. u控制图C. p控制图D.np控制图30分。
每题的备选项中，有2个或2个A.应用分析用控制图和控制用控制图B.利用控制图分析过程的稳定性C.评价过程质量D.评价过程性能和评价过程能力E.判断过程是否处于技术控制状态和评价过程性能C值越大，说明（）.2.pA.加工质量越高B.生产能力越大C.加工成本越大D.工序对设备和操作人员的要求越来越高E.产品控制范围满足客户要求的程度越低3.三台设备加工同一种产品，该产品关键尺寸的规格限为2.500 0.005mm,最近一周该尺寸的均值与标准差如下表1所示。
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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 DC 9．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。
21．控制器的积分时间减小，则积分作用增大，使控制系统的稳定性降低。
1.子流量计的流体流动方向自下而上2.DDZ-III型电动温度变送器与热偶配合使用，其输入回路连接时，要注意使冷端温度补偿电阻置于温度恒定性。
3.某加热炉的炉温约为1100C，要求测量信号远传输至控制室的DDZ-III型控制器，应选用热电偶的温度检测元件和热电偶变送器4.随动控制系统的给定值随机变化。
5.设计一个分程控制系统，使其控制器的输出信号分成两段分别控制两个调节阀，为了提高系统的可调比，这两个调节器应采用同向分程6.某控制系统有两个控制阀，控制器的输出送到这两个控制阀，这两个控制阀将工作在不同的信号段，这个控制系统是一个分程控制系统7.在串级控制系统中，主回路属于定值控制系统，副回路属于随动控制系统，副调节器工作在外给定状态。
8.热磁式氧气分析仪是利用氧的磁化率其他气体的磁化率特性来测定混合气体中的含氧量。
A 远大于 B 等于 C 远小于9.电磁流量计是测量介质体积流量的仪表A非导电液体 B导电液体 C非导磁气体 D导磁气体10.采用DDZ-III型差压变送器来贮槽测量液位时，若差压变送器的安装位置低于贮槽底部，则在最低液位时，差压变送器输出X值 X值>4mA DC11.此时差压变送器应作正迁移12在单闭环比值控制系统中，从动量闭环控制系统属于随动和定值控制系统13.转子流量器是采用节流__A__原理来测量流量，液体流动方向_ E ___A.恒压降变面积B. ____C.恒面积变压降D.必须至上而下 E。
必须至下而上14.选择(超驰)控制是为了实现_B___而设计的控制系统，它属于极限控制的一种A.分程控制B.软保护C.硬保护15.模拟控制器若采用PI算法，请问其输出△u=Kc(e(t)+),是在__A__工作状态下实现A.自动B.软手动C.硬手动D.保持16.若控制系统的稳定性较差时，可__B__PID控制器的比例度数值。
或__A__积分时间常数T,使系统稳定性提高。
A增加 B减小 C.不变1. 前馈控制系统是根据被控变量与设定值的偏差大小来进行控制的，此说法是否正确？为什么？错误。
前馈控制系统是根据干扰量的大小来进行控制的2. 比值控制系统中的流量比值Fu/F =K与所需设置的仪表比值系数K是不相同的。
此说法是否正确？为什么？答：正确，当流量与检测信号呈非线性关系，当物料流量的比值K一定，流量与其检测信号呈平方关系时，比值器的参数与物料流量的实际比值和最大值之比的乘积也呈平方关系。
流量与检测信号呈线性关系，当物料流量的比值K一定、流量与其检测信号呈线性关系时，比值器的参数与物料流量的实际比值和最大值之比的乘积也呈线性关系3. 判断下列系统图的控制方案是否合理？若不合理，请说明指正。
改正目的控制系统为何种控制系统？a 原料作为被控参数反馈控制系统b 同一管道上安装两个控制阀，同时调节前后两个相互矛盾的工艺参数分程控制系统C 调节阀应安装于从动量通道上即FsC下单闭环比值控制系统D 副控制器的测量变送应是测量锅炉温度而不是燃料流量，故FT应安装在锅炉上串级控制系统4. 试判断图属于何种控制系统？说明其理由，并画出相应的系统方框图。
前馈—反馈控制系统：分程控制系统：系统有两个控制阀，控制器的输出送到这两个控制阀，这两个控制阀将工作在不同的信号段5. 当调节器的设定值不变时，请判断以下两种说法哪个正确？为什么？（1）若流量值增加，调节器的输出也增加，则该调节器为正作用；（2）若流量值增加，调节器的输出减少，则该调节器为正作用。
（1）正确。
输入量增加（或减小），输出量随之增加（或减小）时，调节器为正作用。
6. 系统在受到扰动而进行控制时，若其过滤过程不稳定，可通过增大积分时间Ti或加大比例度使其尽快稳定，这种说法是否正确？为什么？错误。
增大积分时间，Ti积分越弱，不利于消去余差。
加大比例度会使比例作用消弱，不利于系统快速达到稳定。
1.控制系统由哪几个部分组成？它们的输入输出分别是什么？（用常规符号表示）控制器：输入e（t），输出u（t）；执行器：输入u（t），输出q（t）；被控过程：输入q（t），输出y（t）；测量变送：输入y（t0，输出z（t）。
2.什么是控制通道和干扰通道？对不同通道的特性参数（K,T, τ）要求有什么不同？答：控制通道：q(t) 对c(t) 的作用途径，要求KP适当大些，TP适当，τP尽量小扰动通道：f(t)对c（t）的作用途径，要求KF小，TF大，对τF无要求。
3.若被响应曲线来分，对象（过程）特性可分为哪几种？（响应曲线有四种）4. 在电偶的参比端温度补偿方法有几种？答：补偿导线法，冰浴法，查表法，补偿电桥法，机械调零法5. 工程上常用的控制规律有哪几种？它们主要用于何种工况？（请写出控制P 、PI 、PD 和PID 控制算法的数学表达式，并说明它们的使用场合。
）答：1.比例控制器P 控制质量要求不高，允许有余差的场合)0()()(u t e K t u C +=2.比例积分控制PI 不允许有余差的场合⎰++=)0(])(1)([)(u dt t e T t e K t u I C 3．比例微分控制PD 用于过程容量滞后较大的场合 0(])()([)(u dt t de T t e K t u DC ++= 4．比列积分微分控制PID 控制质量要求较高)0(])()(1)([)(u dtt de T dt t e T t e K t u D I C +++=⎰ 6．简单控制系统的投运主要步骤及控制器参数工程整定方法？投运主要步骤：1、熟悉系统的技术要求或性能指标2、建立控制系统的数学模型3、确定控制方案4、根据系统的动态和静态特性进行分析与综合5、系统仿真与实验研究6、工程设计7、工程安装8、控制器的参数整定控制器参数工程整定方法：理论计算整定法、工程整定法、自整定法。
7．采用选择性控制系统的目的是什么？常用的选择性控制系统类型有哪些？目的：当操作条件到达安全极限时，实行保护两种：选择调节器的输出信号 选择变送器的输出信号8．在工程应用中，设计分程控制系统主要解决那两个方面的问题？根据调解阀的气开，气关形式分程控制系统可分为哪两种类型？答：解决扩大执行器得可调范围和改善控制系统品质的问题分为同向分程和异向分程在某工业生产过程中，根据现场的生产特点和工艺要求，为了提高控制质量，设计一个前馈-反馈控制系统，已知过程？？？？控制通道和扰动通道的传递函数分别为请简述前馈控制的特点，试写出前馈调节器的传递函数UFF9．试分别说明什么是调节阀的流量特性、理想流量特性和工作流量特性？答：调节阀流量特性：流过阀门的调解介质相对流量q/qmax 与阀杆相对行程l/lmax 之间的关系；理想流量特性：控制阀的前后压差保持不变时得到的流量特性，既ΔF=常数， q/qmax~l/lmax 工作流量特性：控制阀的前后压差不能恒定时得到的流量特性，既Δp ≠常数， q/qmax~l/lmax10．被控变量选择的原则答：1。
尽量选择能反映产品质量的变量作为被控变量；2．所选的被控变量能满足生产工艺稳定，安全，高效．所选的被控变量能满足生产工艺稳定，安全，高效的要求3．必须考虑自动化仪表及装置的现状操纵变量的选择应遵循的原则1． 工艺上允许调节的变量。
2． 被控对象所有的输入变量中对被控变量影响最大的一个，即Kr 尽量大些,Tr 适当小些, τr 尽量小些；3． 不宜选择生产主要物料量作为操作量五、计算题1. 有一台DDZ 三型比例调器，其输入电流是4—20mA ，其输入电压范围是1—5V ，计算当比例度为40%时输入电流变化为4mA 所引起的输出电压变化变化量并计算比例调节器的增益Kc 。
()()()()%40154204min max min max =-∆-=-∆-∆=u U U u Z Z IPV u 5.2=∆5.2%4011===P K C2、如何根据**工艺变量的要求来选择仪表的量程和精度？现检测出出口压力约（1.5Mpa 工艺要求0.05Mpa ，就地指示，可供选择的弹簧管压力的精度为：1.0，1.5，2.5，4.0级，量程为0~1.5，0~2.5，0~4.0Mpa ，试选择压力表的量程和精度。
解：1.6X3/2=2.4MPa 量程：0—2.5MPa 0.05/2.5*100%=2% 1.5级1.6X2=3.2MPa 量程：0—4MPa 0.05/4*100%=1.25% 1.0级3用分度值Pt50的热电阻测量，却错查了Cu50分度表，得到的温度是143°C 问实际温度是多少？要求一位小数 Cu50热电阻143度下为80.63欧 Pt=80.63()1.15862.8063.8062.8081.80158159158=---+4、在生产过程中，要求参与反应的A 、B 两种物料保持一定比值，若已知正常操作时，A 物料流量q1=8.5 m3/h ，采用孔板测量并配用差压变送器，其测量范围为0—10m3/h ，B 物料流量q2=0.25m3/h ，相应的测量范围为0-300m3/h ，根据要求设计**k=q1/q2比值的控制系统，要求在流量和测量信号分别成线性和非线性关系时，采用DDZ-III 型仪表组成系统时的比值系数k 。