自动化仪表练习

《自动化仪表》

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题 数 一 二 三 四 五 总 分

得 分 20 10 35 10 25

一、判断题 〖每小题1分，共计20分。正确打（√）、错误打（×）〗；

1．直通双座调节阀有一个阀芯和两个阀座 （） 2．控制器的输出大小与输入有关，正作用控制器输入越大输出越大，反作用控制器输入越大输出越小。 （） 3．积分控制作用可克服对象的滞后 （）

4．直线流量特性调节阀的放大系数随流量增大而增大 （） 5．利用阀门定位器不能实现分程控制 （）

6．本质安全电路本身一般不接地 （） 7．电动Ⅲ型仪表中引入基准电压是为了扩大放大倍数 （）

8．气动仪表更容易受到电磁干扰的影响。 （） 9．对可调比来说，切断阀比旁路阀的影响要大 （） 10．汽包蒸汽出口调节阀应选气关式 （） 11．变送器的零点和满度一般应反复调整 （） 12．温度变送器测量桥路中的铜电阻主要用来克服热电偶的非线性。 （） 13．PI-P 切换控制器主要用来变换控制作用的强弱 （）

14．变送器的零点调整和零点迁移可通过改变调零信号Z 0的大小来实现，当Z 0为负时可实现正迁移；而当Z 0为正时可实现负迁移。 （）

本题得分

15．热电阻温度变送器的线性化电路采用折线方法。 （） 16．阀门定位器的作用之一是提高信号与阀位间的线性度。 （） 17．热电阻应采用两线制连接。 （）

18．在自动调节中，PID 调节器主要靠比例作用避免过分振荡，靠积分作用消除静态偏差，靠微分作用减少动态偏差。 （） 19．现有的电子技术可以实现理想积分功能 （）

20．比例度越大说明控制作用越强

（）

二、填空题〖每空0.5分，共计10分〗； 1．仪表调校的主要内容 、 、 。 2．电动仪表国际标准信号，即电压 ，电流 ，气动仪表国际标准信号为 。

3．热电偶温度变送器中，线性化是通过 回路实现的。

4．变送器与控制室仪表间的信号传输方式有 、 和 3种；目前大部分采用 。

5．现场与控制室仪表之间应该采用 信号，控制室内部仪表之间采用 信

号。

6．要求执行机构有较大的输出力时，可选用 执行机构。 7．气开、气关阀的选择主要从 的要求出发。

8．流量特性的选择主要指直线特性和 的选择。

9．控制仪表按结构形式可分为： 、 、 、 。

三、问答题〖共计35分〗；

1．什么是控制器的调节精度？实际PID 控制器用于控制系统中，控制结果能否消除余差？为什么？（6分）

本题得分 本题得分 （1）

2．何为积分饱和，它有何危害？（5分）

3．变送器的量程调整、零点调整和零点迁移各自的目的是什么？（6分）

4．采用两线制的变送器对其功率消耗有何要求？为什么？（4分）

5．电流信号远距离传输时要求变送器的输出电阻较大，而要求各接收仪表的输入电阻较小，为什么？（列出公式说明）（6分）

6．什么是控制阀的可调比和流量特性？理想情况下和工作情况下的特性有何不同？（8分）

四、画图〖共计10分〗；

本题

得分

控制器输入一个阶跃信号，作用一段时间后突然消失。在上述情况下，分别画出P、PI、PD控制器的输出变化（5分）。如果输入是一个随时间线性变化的信号时，控制器的输出将作何变化？（5分）

五、计算分析〖共计25分〗；

1．某PID控制器（正作用）输入、输出信号均为4~20Ma,控制器的初始值

4

i

I I mA

==，δ=200%，2min

i D

T T

==，10

D

K=。在t=0时输入2

i

I mA

∆=的阶跃信号，分别求取t=12s时：①PI工况下的输出值；②PD工况下的输出值。（10分）本题

得分

（2）

江 南 大 学 考 试 卷 专 用 纸

2．DDZ-III 型调节器中的比例积分运算电路，当接到软手操（积分式手操）状态时，等效电路如下图所示。手操电压V R 的极性可以通过“软手操扳键”K 来自行选择。回答下列问题：（15分）

1）假设C M 上没有初始电压，当K 处于中间位置时，V 0= 2）为了软手操到V 0=2V ，K 应接向A 还是B 3）当达到V 0=2V 时，立即断开K ，这时，V 0=

4）如果希望手操输出由2V 继续升到6V ，K 接向A 还是B ？手操时间多久？ 5）如果手操输出由2V 降到0.4V ，K 接向A 还是B ？手操时间多久

A K

B

V R1

V R2

|V R1|=|V R2|=V R =0.2V V B =10V

（3）

2.4K

Rm 30K

24V

V 0

C M =10uF