过程控制与仪表练习题分析
《过程控制与自动化仪表》习题答案
《过程控制与自动化仪表》习题答案篇一：2022过程控制及其自动化仪表A卷参考答案：号学：名姓：级班业专装：院学安徽农业大学2022~2022学年第二学期《自动化仪表与过程控制》试卷(A卷)形式:闭卷笔试，2小时，满分100分适用专业:09电气一、单项选择题(共10小题，每小题2分，共20分)(注意：第一大题答案请写入下面的答题卡中)1、控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做(B)A、负反馈B、正反馈C、前馈2、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)A、0.5级B、1.0级C、1.5级3、常见的自动控制系统是一个(C)系统。
A、开环控制B、前馈控制C、反馈控制4、积分作用可用来(A)A、消除余差B、克服纯滞后C、克服容量滞后5、下列表达式中，表示比例积分调节规律的是(A)A、MVK1p(DVTDVdt)B、MVKp(DVTdDVD)C、MVKpDVIdt6、压力表的测量使用范围一般为其量程的(A)处。
A、1/3~2/3B、2/3C、1/37、常见的调节阀按其工作方式分有气动、电动和液动，其中加工、安装和维护工作量大，但动力强劲，常用于航空航天、矿山机械的是(C)A、电动调节阀B、气动调节阀C、液动调节阀8、如图所示直通双座阀，下列表述正确的是(A)A、适于大压差场合B、不适于大管径场合C、泄漏量较小9、对象受到阶跃输入后，输出达到新的稳态值的63.2％所需的时间，就是(B)A、放大倍数B、时间常数C、纯滞后时间10、有些工艺对象不允许长时间施加较大幅度的扰动，在实验法建立其数学模型时应采用(B)A、阶跃响应曲线法B、方波响应曲线法C、最小二乘法二、判断题(共5小题，每小题2分，共10分)(某)1、工业过程控制系统大部分是随动系统。
(某)2、被调参数为温度的对象，时间常数和滞后都比较小。
(某)3、用电子电位差计测热电偶温度，若冷端温度下降3℃，热端温度升高3℃，则示值约升高6℃。
过程控制系统与仪表习题答案---第三章
第3章习题(xítí)与思考题3-1 什么(shén me)是控制器的控制规律？控制器有哪些基本控制规律？解答(jiědá)：1）控制(kòngzhì)规律：是指控制器的输出(shūchū)信号与输入偏差信号之间的关系。
2）基本控制规律：位式控制、比例控制、比例积分控制、比例微分控制和比例积分微分控制。
3-2 双位控制规律是怎样的？有何优缺点？解答：1）双位控制的输出规律是根据输入偏差的正负，控制器的输出为最大或最小。
2）缺点：在位式控制模式下，被控变量持续地在设定值上下作等幅振荡，无法稳定在设定值上。
这是由于双位控制器只有两个特定的输出值，相应的控制阀也只有两个极限位置，总是过量调节所致。
3）优点：偏差在中间区内时，控制机构不动作，可以降低控制机构开关的频繁程度，延长控制器中运动部件的使用寿命。
3-3 比例控制为什么会产生余差？解答：产生余差的原因：比例控制器的输出信号y与输入偏差e之间成比例关系：为了克服扰动的影响，控制器必须要有控制作用，即其输出要有变化量，而对于比例控制来讲，只有在偏差不为零时，控制器的输出变化量才不为零，这说明比例控制会永远存在余差。
3-4 试写出积分控制规律的数学表达式。
为什么积分控制能消除余差？解答：1）积分控制作用的输出变化量y 是输入偏差e 的积分：2）当有偏差存在(c únz ài)时，输出信号将随时间增大（或减小）。
当偏差为零时，输出停止变化，保持在某一值上。
因而积分控制器组成控制系统可以到达无余差。
3-5 什么是积分(j īf ēn)时间？试述积分时间对控制过程的影响。
解答(ji ěd á)：1）⎰=edt T y 11 积分时间是控制器消除偏差的调整时间，只要有偏差存在，输出信号将随时间增大（或减小）。
只有(zh ǐy ǒu)当偏差为零时，输出停止变化，保持在某一值上。
《过程控制与自动化仪表》习题答案
[标签:标题]篇一：自动化仪表与过程控制课后答案自动化仪表与过程控制课后答案0-1自动化仪表是指哪一类仪表？什么叫单元组合式仪表？自动化仪表:是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的自动化技术工具单元组合式调节仪表: 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表0-2DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压,电流信号输出标准是什么？在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处？P5 第二段0-3什么叫两线制变送器？它与传统的四线制变送器相比有什么优点？试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分？P5~60-4什么是仪表的精确度？试问一台量程为-100~100C,精确度为0.5级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少？一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高x/(100+100)=0.5% x=1 摄氏度1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种？什么叫热电偶的分度号？在什么情况下要使用补偿导线？答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。
b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。
c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。
d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿冷端温度变化，以保证测量精度，为了节约，作为热偶丝在低温区的替代品。
1-2 热电阻测温有什么特点？为什么热电阻要用三线接法？答：a、在-200到+500摄氏度范围内精度高，性能稳定可靠，不需要冷端温度补偿,测温范围比热电偶低，存在非线性。
b、连接导线为铜线，环境温度变化，则阻值变，若采用平衡电桥三线连接，连线R使桥路电阻变化相同，则桥路的输出不变，即确保检流计的输出为被测温度的输出。
1-3说明热电偶温度变送器的基本结构，工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。
《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案
《⾃动化仪表与过程控制》练习题及参考答案1、过程控制系统⼀般由控制器、执⾏器、被控过程和测量变送等环节组成。
2、仪表的精度等级⼜称准确度级，通常⽤引⽤误差作为判断仪表精度等级的尺度。
3、过程控制系统动态质量指标主要有衰减⽐n 、超调量σ和过渡过程时间t s ；静态质量指标有稳态误差 e ss 。
4、真值是指被测变量本⾝所具有的真实值，在计算误差时，⼀般⽤约定真值或相对真值来代替。
5、根据使⽤的能源不同，调节阀可分为⽓动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三⼤类。
6、过程数学模型的求取⽅法⼀般有机理建模、试验建模和混合建模。
7、积分作⽤的优点是可消除稳态误差( 余差)，但引⼊积分作⽤会使系统稳定性下降。
单闭环⽐值控制、双闭环⽐值控制和8、在⼯业⽣产中常见的⽐值控制系统可分为变⽐值控制三种。
9、Smith 预估补偿原理是预先估计出被控过程的数学模型，然后将预估器并联在被控过程上，使其对过程中的纯滞后进⾏补偿。
10、随着控制通道的增益K0 的增加，控制作⽤增强，克服⼲扰的能⼒最⼤，系统的余差减⼩，最⼤偏差减⼩。
11、从理论上讲，⼲扰通道存在纯滞后，不影响系统的控制质量。
12、建⽴过程对象模型的⽅法有机理建模和系统辨识与参数估计。
13、控制系统对检测变送环节的基本要求是准确、迅速和可靠。
14、控制阀的选择包括结构材质的选择、⼝径的选择、流量特性的选择和正反作⽤的选择。
15、防积分饱和的措施有对控制器的输出限幅、限制控制器积分部分的输出和积分切除法。
16、如果对象扰动通道增益K f 增加，扰动作⽤增强，系统的余差增⼤，最⼤偏差增⼤。
17、在离⼼泵的控制⽅案中，机械效率最差的是通过旁路控制。
⼆、名词解释题答：衰减⽐n定义为：n B1 B2衰减⽐是衡量系统过渡过程稳定性的⼀个动态指标。
为保证系统⾜够的稳定程度，⼀般取衰减⽐为4:1～10:1。
2、⾃衡过程答：当扰动发⽣后，⽆须外加任何控制作⽤，过程能够⾃发地趋于新的平衡状态的性质称为⾃衡性。
(完整版)过程控制系统与仪表习题答案第二章
第2章 思考题与习题2-1 某一标尺为0～1000℃的温度计出厂前经校验得到如下数据： 标准表读数/℃ 0 200 400 600 800 1000 被校表读数/℃20140260480610012）该表精度；3）如果工艺允许最大测量误差为±5℃，该表是否能用？2-2 一台压力表量程为0～10MPa ，经校验有以下测量结果： 标准表读数/MPa 0 2 4 6 8 10 被校表读数/MPa正行程 0 1.98 3.96 5.94 7.97 9.99 反行程2.024.036.068.0310.012）基本误差；3）该表是否符合1.0级精度？2-3 某压力表的测量范围为0～10MPa ，精度等级为1.0级。
试问此压力表允许的最大绝对误差是多少？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 ，试问被校压力表在这一点上是否符合1级精度，为什么？解答： 1）基本误差δ=100%⨯最大绝对误差∆max ＝0.01×10＝0.1MPa 2）校验点为5 MPa 时的基本误差：%8.0%10010508.5=⨯-=δ 0.8％<1％ ，所以符合1.0级表。
2-4 为什么测量仪表的测量范围要根据被测量大小来选取？选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值有什么问题？解答： 1） 2）2-5 有两块直流电流表，它们的精度和量程分别为1) 1.0级，0～250mA 2）2.5级，0～75mA现要测量50mA 的直流电流，从准确性、经济性考虑哪块表更合适？ 解答：分析它们的最大误差：1）∆max ＝250×1％＝2.5mA ；%5%100505.2±=⨯±=δ 2）∆max ＝75×2.5％＝1.875mA ；%75.3%10050875.1±=⨯±=δ 选择2.5级，0～75mA 的表。
2-11 某DDZ-Ⅲ型温度变送器输入量程为200～1000℃，输出为4～20mA 。
过程控制仪表及系统-习题与思考题-解答
1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？解答：过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
组成：参照图1-1。
1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？解答：通常分类：1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）程序控制系统2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈—反馈复合控制系统1-5 什么是定值控制系统?解答：在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？解答：被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。
被控对象的动态特性：。
系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。
二者之间的关系：1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。
为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性？解答：稳态：对于定值控制，当控制系统输入（设定值和扰动）不变时，整个系统若能达到一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作，它们的输出信号都处于相对静止状态，这种状态称为稳态（或静态）。
动态：从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作，到整个系统 又建立新的稳态（达到新的平衡）、调节过程结束的这一段时间，整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中，这种状态称为动态。
在实际的生产过程中，被控过程常常受到各种振动的影响，不可能一直工作在稳态。
只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性，才能设计出良好的控制系统。
1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些？各自的定义是什么？解答：单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。
过程控制系统与仪表习题答案
一、某化学反应器，工艺规定操作温度为200±10℃，考虑安全因素，调节过程中温度规定值最大不得超过15℃。
现设计运行的温度定值调节系统，在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如下图所示，试求：该系统的过渡过程品质指标（最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和过渡时间），并问该调节系统是否满足工艺要求。
参考答案：最大偏差 A = 230-200 = 30℃余差C= 205-200 = 5℃衰减比n = y1: y3 = 25:5 = 5:1振荡周期 T = 20 – 5 = 15 （min）设被控变量进入稳态值的土2％，就认为过渡过程结束，则误差区域=205 ×（± 2％）＝± 4.1℃在新稳态值（205℃）两侧以宽度为±4.1℃画一区域（阴影线）。
曲线进入时间点 Ts = 22min工艺规定操作温度为200±10℃，考虑安全因素，调节过程中温度规定值最大不得超过15℃，而该调节系统A=30℃，不满足工艺要求。
最大偏差 A = 230-200 = 30℃余差 C= 205-200 = 5℃衰减比 n = y1: y3 = 25:5 = 5:1二、如图所示，用差压变送器检测液位。
已知ρ1＝1200kg／m3，ρ2＝950kg／m3，h1＝1.0m，h2＝5.0m，液位变化的范围为 0～3.0m，如果当地重力加速度 g ＝9.8m／s，求差压变送器的量程和迁移量。
当液位在0～3.0m变化时，差压的变化量为ρ1gHmax＝ 1200×9.8×3.0＝35280 Pa根据差压变送器的量程系列，可选差变的量程为40kPa当H＝0时，有Δp＝－ρ2g（h2－h1）＝－950×9.8×（5.0－1.0）＝－37240 Pa所以，差压变送器需要进行负迁移，负迁移量为37.24kPa迁移后该差变的测量范围为－37.24～2.76kPa若选用 DDZ-Ⅲ型仪表，则当变送器输出 I＝4mA时，表示 H＝0；当I＝20mA时，H＝40×3.0／35.28＝3.4m，即实际可测液位范围为 0～3.4m。
过程控制习题以及详解
过程控制习题以及详解⼀、单回路控制系统1. 画出图⽰系统的⽅框图：2. ⼀个简单控制系统总的开环增益（放⼤系数）应是正值还是负值？仪表⾏业定义的控制器增益与控制系统中定义的控制器的增益在符号上有什么关系？为什么？3. 试确定习题1中控制器的正反作⽤。
若加热变成冷却，且控制阀由⽓开变为⽓关，控制器的正反作⽤是否需要4. 什么是对象的控制通道和扰动通道？若它们可⽤⼀阶加时滞环节来近似，试述K P 、K f 、τp 、τf 对控制系统质量的影响。
5. 已知⼴义对象的传递函数为1)S (T e K P SτP P +-，若P P T τ的⽐值⼀定时，T P ⼤⼩对控制质量有什么影响？为什么？6. ⼀个简单控制系统的变送器量程变化后，对控制质量有什么影响？举例说明。
7. 试述控制阀流量特性的选择原则，并举例加以说明。
8. 对图⽰控制系统采⽤线性控制阀。
当负荷G 增加后，系统的响应趋于⾮周期函数，⽽G 减少时，系统响应震9. ⼀个简单控制系统中，控制阀⼝径变化后，对系统质量有何影响？10. 已知蒸汽加热器如图所⽰，该系统热量平衡式为：G 1C 1(θ0-θi )=G 2λ(λ为蒸汽的冷凝潜热)。
（1）主要扰动为θi 时，选择控制阀的流量特性。
（2）主要扰动为G 1时，量特性。
（3特性。
11.作⽤后，对系统质量有什么影响？为了保持同样的衰减⽐，⽐例度δ要增加，为什么？12. 试写出正微分和反微分单元的传递函数和微分⽅程；画出它们的阶跃响应，并简述它们的应⽤场合。
13. 什么叫积分饱和？产⽣积分饱和的条件是什么？14. 采⽤响应曲线法整定控制器参数，选⽤单⽐例控制时，δ=K P τP /T P ×100%,即δ∝K P ，δ∝τP /T P ,为什么？⽽选择⽐例积分控制时，δ=1.44K P τP /T P ×100%，即⽐例度增加，为什么？15. 采⽤临界⽐例度法整定控制器参数，在单⽐例控制时，δ=2δK (临界⽐例度)，为什么？16. 在⼀个简单控制系统中，若对象的传递函数为)1T )(1S 1)(T S (T K W P V P +-+S ，进⾏控制器参数整定时，应注意什么？ 17. 已知⼴义对象的传递函数为1)S (T e K P SτP P +-，采⽤⽐例控制，当系统达到稳定边缘时，K C =K CK ，临界周期为T K 。
过程控制系统和仪表课后习题集答案完整版
第1章思考题与习题1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？解答：1．控制对象复杂、控制要求多样2. 控制方案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？解答：过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
组成：参照图1-1。
1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？解答：分类方法说明：按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（P）控制、比例积分（PI）控制，比例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。
通常分类：1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）程序控制系统2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈—反馈复合控制系统1-5 什么是定值控制系统?解答：在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？解答：被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。
被控对象的动态特性：。
系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。
二者之间的关系：1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。
为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性？解答：稳态：对于定值控制，当控制系统输入（设定值和扰动）不变时，整个系统若能达到一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作，它们的输出信号都处于相对静止状态，这种状态称为稳态（或静态）。
过程控制系统与仪表_习题答案_王再英
过程控制系统与仪表第1章思考题与习题1—1 过程控制有哪些主要特点?为什么说过程控制多属慢过程参数控制？解答：1．控制对象复杂、控制要求多样2. 控制方案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成1—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？过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统.组成：参照图1—1。
1—4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？分类方法说明:按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分,有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（P）控制、比例积分（PI）控制，比例、积分、微分（PID)控制系统等;按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。
通常分类：1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统（2)随动控制系统（3）程序控制系统2．按系统的结构特点分类：(1)反馈控制系统(2）前馈控制系统（3）前馈—反馈复合控制系统1—5 什么是定值控制系统？在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6 什么是被控对象的静态特性?什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系?被控对象的静态特性:稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。
被控对象的动态特性：。
系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。
二者之间的关系：1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义.为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性？稳态：对于定值控制,当控制系统输入（设定值和扰动)不变时,整个系统若能达到一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作,它们的输出信号都处于相对静止状态,这种状态称为稳态（或静态）。
《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案
《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案《自动化外表与过程操纵》练习题及参考答案班级： 姓名： 学号： 成绩：一、填空题1、过程操纵系统一样由 操纵器 、 执行器 、 被控过程 和测量变送等环节组成。
2、外表的精度等级又称 准确度级 ，通常用 引用误差 作为判定外表精度等级的尺度。
3、过程操纵系统动态质量指标要紧有 衰减比n 、 超调量σ 和过渡过程时刻s t ；静态质量指标有 稳态误差e ss 。
4、真值是指被测变量本身所具有的真实值，在运算误差时，一样用 约定真值 或 相对真值 来代替。
5、依照使用的能源不同，调剂阀可分为 气动调剂阀 、 电动调剂阀 和 液动调剂阀 三大类。
6、过程数学模型的求取方法一样有 机理建模 、 试验建模 和混合建模。
7、积分作用的优点是可排除 稳态误差(余差)，但引入积分作用会使系统 稳固性 下降。
8、在工业生产中常见的比值操纵系统可分为 单闭环比值操纵 、 双闭环比值操纵 和 变比值操纵 三种。
9、Smith 预估补偿原理是预先估量出被控过程的 数学模型 ，然后将预估器并联在被控过程上，使其对过程中的 纯滞后 进行补偿。
10、随着操纵通道的增益K 0的增加，操纵作用 增强 ，克服干扰的能力 最大 ， 系统的余差 减小 ，最大偏差 减小 。
11、从理论上讲，干扰通道存在纯滞后， 不阻碍 系统的操纵质量。
12、建立过程对象模型的方法有 机理建模 和 系统辨识与参数估量 。
13、操纵系统对检测变送环节的差不多要求是 准确 、 迅速 和 可靠 。
14、操纵阀的选择包括 结构材质的选择、 口径的选择 、 流量特性的选择 和 正反作用的选择。
15、防积分饱和的措施有 对操纵器的输出限幅 、限制操纵器积分部分的输出和 积分切除法。
16、假如对象扰动通道增益f K 增加，扰动作用 增强 ，系统的余差 增大 ，最大偏差 增大 。
17、在离心泵的操纵方案中，机械效率最差的是 通过旁路操纵 。
《自动化仪表及过程控制习题及思考题》
《⾃动化仪表及过程控制习题及思考题》《⾃动化仪表与过程控制》习题及思考题习题⼀1、设有⼀温度测量仪表，量程为0o c~1100 o c ，精度为0.5级，试求该仪表允许的最⼤绝对误差、分格值的下限值和灵敏限的上限值？max0max 100% 5.51100C δ?=→∴?=± ，故分格值的下限值为：05.5C ; 灵敏度的上限值为：02.75C2、为什么热电偶测温时要进⾏冷端温度补偿？如何进⾏补偿？（1）使⽤热电偶时需要进⾏冷端温度补偿的原因是：保证热电势E 仅为⼯作端温度T的单值函数；（2）常⽤的⽅法是：查表修正法、冰浴法和⾃动补偿法。
3、⽤热电偶测温时，为什么要⽤补偿导线？补偿导线能起冷端温度补偿的作⽤吗？（1）补偿导线起迁移冷端的作⽤，即把冷端移动到便于进⾏冷端温度补偿的地⽅；同时由于电极材料太贵，应⽤补偿导线可以降低成本；（2）补偿导线不能起冷端温度补偿的作⽤。
4、⽤镍铬-镍硅（分度号：K ）热电偶⼯作时，冷端温度T 0=30 o c ，测得热电偶的电势：E （T ，T 0）=39.29mv ，求被测介质的实际温度？000(,0)(,30)(30,0)39.29 1.240.49E T C E T C E C C m v m v m v =+=+=故查镍铬-镍硅分度表，知实际温度为：0980.C5、热电偶冷端温度补偿桥路如下图所⽰。
已知120.5I I mA ==，热电偶为镍铬-铜镍热电偶。
试求补偿电阻cu R 在基准温度0020T c =时的阻值。
i00020(,0) 1.19229.80.0040.520E T C R I T α===Ω??00(1)29.8(10.00420)32.184cu R R T α∴=+=?+?=Ω习题⼆1、已知铂铑-铂、铜-康铜热电偶具有下图所⽰温度特性，其中1234K K K K <<<，试设计⼀个⾮线性反馈电路，并简述其⼯作原理。
过程控制系统与仪表课后习题答案完整版汇总
第 1 章思考题与习题1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？解答：1．控制对象复杂、控制要求多样2.控制方案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？解答：过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。
组成：参照图 1-1。
1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？解答：分类方法说明：按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（ P）控制、比例积分（ PI）控制，比例、积分、微分（ PID ）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。
通常分类：1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）程序控制系统2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈—反馈复合控制系统1-5 什么是定值控制系统 ?解答：在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？解答：被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。
被控对象的动态特性：。
系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。
二者之间的关系：1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。
过程控制系统与仪表习题答案汇总（1）
过程控制系统与仪表习题答案汇总（1）第1章过程控制1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？解：1．控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制⽅案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的⼀种主要控制形式5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪⼏部分组成？解：过程控制系统：⼀般是指⼯业⽣产过程中⾃动控制系统的变量是温度、压⼒、流量、液位、成份等这样⼀些变量的系统。
组成：由被控过程和过程检测控制仪表（包括测量元件，变送器，调节器和执⾏器）两部分组成。
1-4 说明过程控制系统的分类⽅法，通常过程控制系统可分为哪⼏类？解：分类⽅法说明：按所控制的参数来分，有温度控制系统、压⼒控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号⽅式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、⾃适应控制系统等；按其动作规律来分，有⽐例（P）控制、⽐例积分（PI）控制，⽐例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。
通常分类：1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）程序控制系统2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈—反馈复合控制系统1-5 什么是定值控制系统解：在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？⼆者之间有什么关系？解：被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。
被控对象的动态特性：。
系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。
过程控制系统与仪表习题答案1
过程控制系统与仪表习题答案1过程控制系统与仪表1第1章思考题与习题1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？解答：1．控制对象复杂、控制要求多样2. 控制⽅案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的⼀种主要控制形式5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪⼏部分组成？解答：过程控制系统：⼀般是指⼯业⽣产过程中⾃动控制系统的变量是温度、压⼒、流量、液位、成份等这样⼀些变量的系统。
组成：参照图1-1。
1-4 说明过程控制系统的分类⽅法，通常过程控制系统可分为哪⼏类？解答：分类⽅法说明：按所控制的参数来分，有温度控制系统、压⼒控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号⽅式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、⾃适应控制系统等；按其动作规律来分，有⽐例（P）控制、⽐例积分（PI）控制，⽐例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。
通常分类：1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统（2）随动控制系统（3）程序控制系统2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统（2）前馈控制系统（3）前馈—反馈复合控制系统1-5 什么是定值控制系统?解答：在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？⼆者之间有什么关系？解答：被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。
被控对象的动态特性：。
系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。
⼆者之间的关系：1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。
《过程控制与自动化仪表（第3版）》第4章思考题与习题
《过程控制与⾃动化仪表（第3版）》第4章思考题与习题第4章思考题与习题1．基本练习题（1）什么是被控过程的特性？什么是被控过程的数学模型？为什么要研究过程的数学模型？⽬前研究过程数学模型的主要⽅法有哪⼏种？答：1）过程控制特性指被控过程输⼊量发⽣变化时，过程输出量的变化规律。
2）被控过程的数学模型是描述被控过程在输⼊（控制输⼊与扰动输⼊）作⽤下，其状态和输出（被控参数）变化的数学表达式。
3）⽬的：○1设计过程控制系统及整定控制参数；○2指导⽣产⼯艺及其设备的设计与操作；○3对被控过程进⾏仿真研究；○4培训运⾏操作⼈员；○5⼯业过程的故障检测与诊断。
4）机理演绎法和实验辨识法。
（2）响应曲线法辨识过程数学模型时，⼀般应注意哪些问题？答：1）合理地选择阶跃输⼊信号的幅度，幅值不能过⼤以免对⽣产的正常进⾏产⽣不利影响。
但也不能太⼩，以防其他⼲扰影响的⽐重相对较⼤⽽影响试验结果。
⼀般取正常输⼊信号最⼤幅值的10%；2）试验时被控过程应处于相对稳定的⼯况；3）在相同条件下进⾏多次测试，消除⾮线性；4）分别做正、反⽅向的阶跃输⼊信号试验，并将两次结果进⾏⽐较，以衡量过程的⾮线性程度；5）每完成⼀次试验后，应将被控过程恢复到原来的⼯况并稳定⼀段时间再做第⼆次试验。
（3）怎样⽤最⼩⼆乘法估计模型参数，最⼩⼆乘的⼀次完成算法与递推算法有何区别？答：1）最⼩⼆乘法可以将待辨识过程看作“⿊箱”。
利⽤输⼊输出数据来确定多项式的系数利⽤)hke=θ来确定模型参数。
k T+)((y k()2）区别：⼀次完成要知道所有的输⼊输出数据才能辨识参数，即只能离线辨识。
递推算法可以只知道⼀部分数据即进⾏辨识，可⽤于在线辨识。
（4）图4-1所⽰液位过程的输⼊量为1q ，流出量为2q 、3q ，液位为h 被控参数，C 为容量系数，并设1R 、2R 、3R 均为线性液阻。
要求：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01()()/()G s H s Q s =。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《过程控制与仪表》试题1一、填空题（每空1分，共20分）：的接点称1、热电偶置于温度为T的接点称为，另一端置于温度为T为。
2、热电阻温度计是利用导体或半导体的电阻随温度变化而变化的特性而实现温度测量的。
3、表压是指，即一般压力表所指示的数值。
4、热电偶的热电势由接触电势和温差电势两部分组成。
5、1Pa（帕）= atm（标准大气压）6、差压式流量计是由和差压计组成的一种流量检测仪表。
7、差压式流量计测量流量的基本原理是。
8、本质安全型仪表的基本原理是。
9、变送器的输出与输入之间的关系仅取决于和的特性。
10、实际工程测量中，常常需要将测量的起始点迁移到某一数值（正值或负值），即所谓的。
11、DDZ-Ⅲ温度变送器有三种类型：毫伏变送器、、。
12、执行器由执行器和调节器两个部分组成。
13、过程控制系统的分类：开环控制系统、闭环控制系统。
14、临界比例度法是系统按纯比例投入运行，稳定后，逐步地减小比例度，在外界输入作用下，观察过程变化情况，直至系统出现为止，记下此时比例度δK和振荡周期T K。
15、串级控制系统的主回路是具有细调作用,进行系统校正。
二、选择题（每题2分，共20分）1、常用测温方法中，下列属于接触式测温的是（ D ）A、光学高温计B、辐射高温计C、比色高温计D、热电阻2. 弹簧管压力表测量范围宽，可测（）。
（1）负压（2）微压（3）低压（4）中压（5）高压A、（1）（2）B、（2）（3）（4）C、（1）（2）（3）（4）（5）D、（3）（4）（5）3. 变送器量程调整的方法，通常是改变反馈部分的反馈系数F。
F愈大，量程就（）。
A、愈大B、愈小C、不变D、不清楚4. （ C ）具有防火防爆的优点，特别适用于具有爆炸危险的石油、化工生产过程。
A、电动执行器B、液动执行器C、气动执行器D、以上都不是5、三通阀大多用于热交换器的温度控制、配比控制和旁路控制，在使用中应注意流体温差不宜过大，通常小于（）。
A、70℃B、90℃C、150℃D、180℃6. 下列适用于粘度较大的场合，在石灰、泥浆等流体中的调节阀是（）A、角形阀B、凸轮挠曲阀C、三通阀D、直通单座阀7. 下列属于被控对象的是（ D ）A、锅炉的温度B、锅炉的水位C、锅炉D、锅炉的的给水阀门8、下列不是比例积分调节的特性的选项是（）A、无差调节B、调节及时C、浮动调节D、超前调节9. 下列不是比例积分调节的特性的选项是（）A、无差调节B、调节及时C、浮动调节D、超前调节10、在某一PID图中，某一仪表编号是FT-201，可以判断这是一台（）A、差压变送器B、流量计C、流量控制器D、流量变送器三、判断题（每题1分，共10分）1、常用测温方法中，热电偶属于接触式测温。
（）2、基型PID调节器主要由控制单元和指示单元两部分构成。
（）3、气动执行机构当信号压力增加时推杆向下动作的叫反作用式执行机构。
（）4、当气动执行器执行机构是正作用，调节阀也是正作用时，气动执行器处于气开形式。
（）5、变送器的信号传输与供电方式：四线制、两线制。
（）6、余差是指控制系统受到干扰后，过渡过程结束时被控变量的残余偏差。
（）7、串级控制系统的特点是两个调节器相串接，主调节器的输出作为副调节器的设定。
（）8、串级控制系统的副回路具有细调作用。
（）9、在差压计中，压力高的一侧称为正压，低的一侧为负压。
这个负压一定低于当地大气压力。
（）10、比值控制系统实际是一种定值控制系统。
（）四、简答题（每题5分，共15分）1、什么是过程控制？2、请回答变送器的量程调整的目的。
3、执行器的作用是什么？五、计算题（1题8分，2题12分，3题15分，共35分）1、请绘出单回路控制系统的结构方框图。
=25℃，2、用K型热电偶测量某一温度，测得热端温度Tn=800℃，冷端温度T求E（Tn，T）是多少毫伏。
《过程控制与仪表》试题2一、单项选择题：共10题，每小题1分；共10分1．常用来衡量系统稳定性的静态指标是（）A．超调量B。
响应时间C。
上升时间D。
静态误差2．在控制系统中除控制参数外，作用于被控过程并引起被控参数变化的因素称为（C）A．控制量B。
给定值C。
扰动量D。
偏差3．为了保持系统足够的稳定性，一般取衰减比为（B ）A．2：1到5：1 B。
4：1到10：1 C。
4：1到15：1 D：4：1到20：14．一般来说，（ B ）是描述对象静态特性的参数。
A．时间常数B。
放大系数C。
时滞D。
系统频率5．下列关于PID控制的描述中不正确的是（）A．原理简单、使用方便B。
适应性强C．鲁棒性强D。
控制品质对被控对象特性的变化比较敏感6．改进的数字PID算法中积分分离技术特别适用于（）场合A．系统启动时的大误差而导致的超调现象B．系统的噪声对积分增量输出的影响C．使得系统的静态误差减少到最小D．适合于设定值频繁变化的控制场合7．下列关于前馈控制与反馈控制描述不正确的一项是（）A．反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”B．前馈控制是“基于扰动来消除对扰动量控制的影响”C．前馈控制和反馈控制一样都要求系统必须是闭环控制。
D．前馈控制属于开环控制，所以只要系统中各环节是稳定的，则控制系统必然稳定。
8．对于具有较长延迟时间的控制系统来说，通常选用（）方法A．内模控制B。
SMITH预估控制C。
前馈控制D。
比值控制9．积分控制控制作用主要用于消余差，因为在控制过程中只要存在误差，积分控制作用的输出就会不断累积，有可能产生积分饱和现象，在PID控制中常用消除积分饱和的方法很多，下列不能削弱积分饱和作用的方法是（）A．积分分离技术B。
微分先行技术C。
积分外反馈 D。
提高增益10．对于PID控制中微分先行技术通常应用在（）场合A．系统启动时的大误差而导致的超调现象B．系统的噪声对积分增量输出的影响C．使得系统的静态误差减少到最小D．适合于设定值频繁变化的控制场合二、填空题：（共25分，每空1分）1．过程控制系统主要是对工业生产中的六大参数进行控制，分别是温度、物位、___压力_、流量__、___ph_____和___湿度____。
2．对被控过程进行数学建模的方法主要有机理建模法和____实验建模____。
3．过程控制系统中，有时将控制器、__执行器___和___测量变送环节___统称为过程仪表，这样过程控制系统就由过程仪表和_____被控过程____—两部分组成。
4．调节阀流量特性的选择一般分为两步进行，首先根据过程系统的要求，确定____________流量特性，然后根据____________________________________确定理想流量特性。
5．调节阀选择主要有数学分析法和经验法两种，目前常用经验法，主要从_________________________、________________________________________________和________________________________________三方面考虑。
6．串级控制系统从本质上看仍然是一个定值控制系统，通过引出一个中间变量构成了一个副回路，从而提高系统的性能，主要体现在_________________________________和_________________________________________________________________ _______。
7．前馈控制系统的本思想是__________________________________________________；常用的控制结构结构形式主要有________________________________、________________________________和________________________________。
8、在耦合控制系统中，描述控制量和被控变量之间的耦合程度采用的参数是____________________________。
在工程中，应用得较普遍的解耦方法有____________________________________、____________________________和________________________。
9．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________________________________。
三、简答题：（每题5分，共10分）1．试简述选择PID调节器控制规律的基本原则？2．试简述串级控制系统中主、副控制器规律的选择原则。
四、综合应用：（共30分）1．如5。
1图是一类简单锅炉汽包水位控制示意图，要求：1）画出该控制控制系统方框图。
2）指出该控制系统中的被控过程，被控参数，控制参数和扰动参数各是什么。
3）当蒸汽负荷突然增加，试分析系统是如何实现自动控制的。
4）要保证锅炉不致烧干，应选择什么形式的调节阀，为什么？5）要保证蒸汽中不能带液，以免损坏后续设备，又该什么形式的调节阀，为什么？2．如图5。
3所示为一反应器控制系统，FA、FB分别代表进入反应器的A、B两种物流，试问：1）这是一个什么样的控制系统？试画出其方框图。
23）试说明系统的控制过程。
图5.1 图5.2。