过程装备控制技术及应用复习题
(完整word版)过程装备控制技术及应用期末闭卷考试试卷(word文档良心出品)
1.1.1生产过程自动化系统所包含的内容：自动检测系统：采用检测仪表（如热电偶、热电阻、压力传感器等）对温度、压力、流量、液位等进行测量，自动控制的依据⏹信号连锁系统：信号连锁系统是一种安全装置，包括信号报警和联锁保护，信号连锁系统的作用，在事故发生前，自动发出声光报警信号，引起操作员的注意以便及早采取措施⏹自动操作系统：按预先规定的程序周期性操作（如PLC程序控制）⏹自动控制系统：根据实际的工艺参数变化进行自动调节（如PID调节期、计算机数控等）1、工业生产对过程装备的基本要求是（安全性；经济性；稳定性）等。
2、压差式流量计的核心部件是（节流装置），常见的节流装置有（孔板；喷嘴；文都利管）等。
3、液位是指（容器内液体介质液面的高低），常用的液位计有（浮力式；静压式；电容式；光纤式）4、在PID调节器中，需要整定的参数为（比例度；积分时间；微分时间）。
5、调节阀的选型主要包括（阀的口径选择；型式选择；固有流量特性选择；材质选择）等内容。
6、计算机在过程控制中的应用类型一般可分为（直接数字控制系统；监督控制系统；分级控制系统；集散控制系统）等几种类型。
7、PLC的程序表达方式常采用（梯形图；语句表；逻辑功能图）等方法。
1、简单控制系统由（控制器）、（执行机构）、（被控对象）和（检测变送仪表）四个环节组成。
2、对象数学模型是指对象的（输入输出）特性，是对象在各输入量（控制量和检测变送量）作用下，其相应输出量（被控量）变化函数关系的数学表达式。
3、获取对象数学模型的方法参方法有：（机理法）和（测试法）。
4、气动执行器由（调节）机构和（执行）机构两部分组成，常用的辅助装置有（阀门）定位器和手轮机构。
5、流通能力Ｃ的定义是：调节阀全开，阀前后压差为（0.1Mp），流体重度为（1g/m3），每（小时）所通过的流体（系）数。
6、被调介质流过阀门的（相对）流量与阀门（相对）行程之间的关系称为调节阀的流量特性；若阀前后压差保持不变时，上述关系称为（理想流量）特性，实际使用中，阀门前后的压差总是变化的，此时上述关系为（工作流量）特性。
过程装备控制技术及应用--习题
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太原理工大学化学化工学院
—过程装备及控制系—贺鸿
过程装备控制技术及应用—习题
2 过程装备控制基础 P57 思考题与习题
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1 什么是被控对象的特性?表征被控对象特征的 参数有哪些?它们的物理意义是什么?
答 被控对象的特性是指被控对象的输出变量随输入变量
变化的规律。 当输入变量阶跃变化时，被控对象的特性可用输出变量随 时间的变化规律来表示。表征被控对象特征的参数有放大 系数K、时间常数T、滞后时间。其中： 放大系数K是指被控对象重新达到平衡状态时的输出变 化量与输入变化量之比； 时间常数T反映被控对象受到输入作用后，输出变量达 到新稳态但的快慢，它决定整个动态过程的长短； 滞后时间描述对象滞后现象 放大系数K是静态参数，时间常数T、滞后时间为动态 参数。
控制通道，如果放大系数大，则调节器的输出变化不大，对被控对象的
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5．试从图2-67某对象的反应曲线中，表示出该 对象的放大系数、时间常数和滞后时间?
解：
放大系数 K＝H／ qv1； 时间常数 在反应曲线上找到输出量变化至终值63.2％
时的坐标点，它所对应的时刻与输出量开始变化时的 时刻t0之差就是时间常数； 滞后时间＝0。
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7．图1-14为储槽液位控制系统，工艺要求液位 保持为某一数值
①试画出系统的方框图； ②指出该系统中被控对象、被控变量、操纵变量、干扰作用 各是什么？ 解 ①方框图如图；②该液位控制系统中， 被控对象 储液槽； 被控变量 液位址 操纵变量 调节阀控制的液体流量 干扰作用 qv1的变化。
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10．比例、积分、微分控制分别用什么量表示其控制作用 的强弱?并分别说明它们对控制质量的影响。
过程装备控制技术及应用-选择精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版1下列哪一项不是生产过程自动化包含的内容（D）A 自动检测系统B 自动控制系统C信号联锁系统D自动识别系统答案：D 生产过程自动化主要包含自动检测系统、信号联锁系统、自动操纵系统、自动控制系统2闭环控制系统是根据______B_____信号进行控制的。
A被控量B偏差C扰动D给定值3 下列关于串级控制系统说法错误的是（B）A 串级控制系统包含两个回路，主环和副环B 应使系统中主要干扰包含在主环内C应使非线性环节尽量包含在副环中D 当对象具有较大的纯滞后时，应使副环尽量少包含或不包含纯滞后4根据爆炸气体的分级和分组，下列气体最危险的是( D )A甲烷（ⅠT1）B丁烷（ⅡA T2）C异戊二烯（ⅡB T3）D硝酸乙酯（ⅡC T6）5对于PID调节器，I的作用是（ B ）AI的作用是减小动态偏差B I的作用是消除静态偏差CI的作用是消除动态偏差D I对静态偏差无作用6.关于工艺介质分路以下哪个是正确的DA.静态性能好B.响应快C.可以采用三通阀D以上都是7.继电器的作用有哪些DA控制B放大C保护和调节D以上都是8.电动仪表控制的特点（D）A．能源简单 B.防爆 C.可实现无滞后的远距离传送D以上都是9.在化学反应器的控制中，以下属于约束条件的是EA催化剂活性 B 温度压力 C 反应物配比 D 流速 E 以上都是10.不是精馏塔的控制特性是哪一个AA对象是线性，系统动态响应快B多输入，多输出，被控变量，操纵变量多C系统间关联D控制要求高，方案多一．选择题1.控制系统性能指标中的余差反映了系统的（B）A.稳定性B.准确性C.响应快慢2.偏差积分性能指标中对大偏差敏感的是（B）A.平方误差积分B.时间积平方误差积分C.绝对误差积分3.为防止锅炉生产中产生脱火现象应采用（A）控制A.选择B.比值C.串级4.当一台压缩机的出口压力不够时，应采用2台或以上的（B）A.并联B.串联C.没所谓5.过程控制的第一要求是（A）A.安全性B.经济性C.稳定性6.图示标志的含义是(C)A.自动安装B.集中盘面安装C.就地安装7.如图想要增加容器的真空度，阀门开度应（A）A.↑B.↓C.都可以8.下列属于串级控制的是（A）ACB9.如下图所示的换热器的控制系统流程图，操纵变量是（B）A.物料出口温度B.蒸汽流量C.换热量10.液氨蒸发器的单回路控制如下图，应用（C）控制系统实现待冷却物料温度控制并保证液氨不满罐A.串级B.比值C.选择1上图中a代表什么（A ）A 调节器B 执行器C 被控对象D测量元件及变送器2 下列哪个不是被控对象特性的参数（D ）A 放大系数B 时间常数C 滞后时间D 变量偏差3 反馈控制系统的控制依据是什么（C ）A干扰量的变化 B 被控变量 C 被控变量的偏差 D 干扰量的波动4 一下哪项不属于定比值控制系统（D ）A 开环比值控制系统B 单闭环比值控制系统C 双闭环比值控制系统D 双开环比值控制系统5 “一个执行器，两个控制器”是哪个控制系统的特点（B ）A 前馈控制系统B 串级控制系统C 比值控制系统D 选择性控制系统6 电动控制仪表中电流信号电动Ⅲ型仪表的电流为（C ）A 0--10mAB 10--20mAC 4—20mAD 0—20mA7 下图属于什么控制（D ）A 分程控制B 前馈控制C 分段控制D 串级控制8 “任何扰动对系统的影响均可消除”是哪个控制的优点（D ）A 前馈控制B 串级控制C 比值控制D 反馈控制9 实现均匀控制有几种方案（B ）A 2种B 3种C 4种D 5种10 下列哪个物质属于第Ⅰ类爆炸性物质（A ）A 矿井甲烷B 可燃蒸汽C 易燃纤维D 爆炸性气体过程装备控制技术及运用一、选择题。
过程装备控制技术及应用试题
一、选择填空1、闭环控制系统是根据___________信号进行控制的。
A、被控量B、偏差C、扰动D、给定值2、被控对象在PI调节器作用下，当δ增加时，其动态偏差____减小 _______，静态偏差___增大_______。
A、增大B、减小C、不变3、被控对象干扰通道具有纯迟延τ，对系统控制质量____没影响____；控制通道Tτ减小，对控制质量___有利 ____。
A 、有利 B、不利 C、没影响4、需要知道对象的动态特性，才能进行参数整定的工程方法是___________。
A、临界比例带法B、衰减曲线法C、响应曲线法D、广义频率法5、在控制过程中手／自动切换时的最基本要求是( 无扰动 )。
(A)手／自动可相互跟踪；(B)无扰动；(C)切换时的扰动量必须在规定范围内；(D)根据当时运行工况而定。
答案：B6、DDZ-Ⅲ型仪表采用国际标准信号，现场传输信号是(4～20mADC )，控制联络信号为1～5VDC。
(A)0～10mADC；(B)4～20mADC；(C)1～5VDC；(D)1～10VDC。
答案：B7、浮子式流量计的安装方式为( 垂直地面安装 )。
(A)垂直地面安装；(B)与地面成45°安装；(C)与地面成水平安装；(D)以上方式都可以安装。
答案：A8、对于PID调节器( I的作用是消除静态偏差、D的作用是减小动态偏差 )。
(A)I的作用是减小动态偏差、D的作用是消除静态偏差；(B)I的作用是消除静态偏差、D的作用是消除动态偏差；(C)I的作用是消除动态偏差、D的作用是减小静态偏差；(D)I的作用是消除静态偏差、D的作用是减小动态偏差。
答案：D(A)0～10mA；(B)4～20mA；(C)0～90°转角；(D)交流无触点开关。
答案：C10、DCS装置本身只是一个软件、硬件的组合体，只有经过 ( 软、硬件组态 )以后才能成为真正适用于生产过程的应用控制系统。
(A)软、硬件组态；(B)程序下载；(C)程序编写；(D)程序编译。
过程装备控制技术及应用习题及参考答案(1)
1.什么叫生产过程自动化？生产过程自动化主要包含了哪些内容？答：利用自动化装置来管理生产过程的方法称为生产过程自动化。
主要包含：①自动检测系统②信号联锁系统③自动操纵系统④自动控制系统。
2.自动控制系统主要由哪几个环节组成？自动控制系统常用的术语有哪些？答：一个自动控制系统主要有两大部分组成：一部分是起控制作用的全套自动控制装置，包括测量仪表，变送器，控制仪表以及执行器等；另一部分是自动控制装置控制下的生产设备，即被控对象。
自动控制系统常用的术语有：被控变量y——被控对象内要求保持设定数值的工艺参数，即需要控制的工艺参数，如锅炉汽包的水位，反应温度；给定值（或设定值）y s——对应于生产过程中被控变量的期望值；测量值y m——由检测原件得到的被控变量的实际值；操纵变量（或控制变量）m——受控于调节阀，用以克服干扰影响，具体实现控制作用的变量称为操纵变量，是调节阀的输出信号；干扰f——引起被控变量偏离给定值的，除操纵变量以外的各种因素；偏差信号（e）——被控变量的实际值与给定值之差，即e=y m - y s控制信号u——控制器将偏差按一定规律计算得到的量。
3.什么是自动控制系统的方框图？它与工艺流程图有什么不同？答：自动控制系统的方框图上是由传递方块、信号线（带有箭头的线段）、综合点、分支点构成的表示控制系统组成和作用的图形。
其中每一个分块代表系统中的一个组成部分，方块内填入表示其自身特性的数学表达式；方块间用带有箭头的线段表示相互间的关系及信号的流向。
采用方块图可直观地显示出系统中各组成部分以及它们之间的相互影响和信号的联系，以便对系统特性进行分析和研究。
而工艺流程图则是以形象的图形、符号、代号，表示出工艺过程选用的化工设备、管路、附件和仪表自控等的排列及连接，借以表达在一个化工生产中物料和能量的变化过程，即原料→成品全过程中物料和能量发生的变化及其流向。
4.在自动控制系统中，什么是干扰作用？什么是控制作用？两者有什么关系？答：干扰作用是由干扰因素施加于被控对象并引起被控变量偏离给定值的作用；控制作用是由控制器或执行器作用于被控对象，通过改变操纵变量克服干扰作用，使被控变量保持在给定值，两者的相同之处在于都是施加于被控对象的作用，不同之处在于干扰作用是使被控变量偏离给定值，而控制作用是使被控变量接近给定值。
过程装备控制技术和应用习题和参考答案
2.自动控制系统主要由哪几个环节组成？自动控制系统常用的术语有哪些？答：一部分是起控制作用的全套自动控制装置，包括测量仪表，变送器，控制仪表以及执行器等；另一部分是自动控制装置控制下的生产设备，即被控对象。
8.什么是自动控制系统的过度过程？在阶跃干扰作用下有哪几种基本形式？其中哪些能满足自动控制的要求，哪些不能，为什么？答：系统从一个平衡状态进入另一个平衡状态之间的过程称为系统的过度过程。
①发散振荡过程②等幅振荡过程③衰减振荡过程④非振荡的单调过程。
衰减振荡和非振荡的单调过程属于稳定的过渡过程，能满足自动控制的要求，其它的不能。
9.试画出衰减比分别为n<1,n=1,n>1,n→∞时的过度过程曲线？4.在控制系统中，对象的放大系数，时间常数，滞后时间对控制有什么影响？答：对于不同的通道，对象的特性参数（K，T ，τ）对控制作用的影响是不同的。
对于控制通道：放大系数K大，操纵变量的变化对被控变量的影响就大，即控制作用对扰动的补偿能力强，余差也小；放大系数K小，控制作用的影响不显著，被控变量的变化缓慢。
但K太大，会使控制作用对被控变量的影响过强，使系统的稳定性下降。
在相同的控制作用下，时间常数T 大，则被控变量的变化比较缓慢，此时对象比较平稳，容易进行控制，但过渡过程时间较大；若时间常数T小，则被控变量变化速度快，不易控制。
时间常数太大或太小，在控制上都将存在一定困难，因此，需根据实际情况适中考虑。
滞后时间τ的存在，使得控制作用总是落后于被控变量的变化，造成被控变量的最大偏差增大，控制质量下降。
因此，应尽量减小滞后时间τ。
对于扰动通道：放大系数K大对控制不利，因为当扰动频繁出现且幅度较大时，被控变量的波动就会很大，使得最大偏差增大；而放大系数k小，即使扰动较大，对被控变量仍然不会产生多大影响。
时间常数T大，扰动作用比较平缓，被控变量变化较平稳，对象较易控制。
纯滞后的存在，相当于将扰动推迟τ0时间才进入系统，并不影响控制系统的品质；而容量滞后的存在，则将使阶跃扰动的影响趋于缓和，被控变量的变化相应也缓和些，因此，对系统是有利的。
过程装备控制技术及应用复习题1-10页
《过程装备控制技术及应用》（本）课后复习题第一章控制系统的基本概念一、填空题1、评定过渡过程的性能指标主要有_____________________________________________ 。
2、自动控制系统按设定值的不同形式可分为__________ 、 ___________ 、 _________ 等控制系统。
3、过程控制系统基本组成是_________ 、 ________ 、____________ 和____________ 等环节。
二、判断题1、系统的过渡时间短，则调节系统能及时克服干扰作用，调节质量就越高。
（）2、余差是指调节过程结束后，被调参数稳定值与测量值之差。
（）三、选择题1、系统的衰减一般为______ 时最好。
A . 20 : 1 B. 8 : 1 C. 4 : 12、系统过渡过程中的最大偏差是指调节过程中出现的__________ 最大差值。
A .被调参数指示值与给定值的 B.被调参数指示值与测量值的C.新的稳定值与给定值的四、简答题1、在阶跃扰动作用下，自控系统的过渡过程有哪些基本形式？其主要品质指标有哪些?2、化工自动化主要包括哪些容？3、自动控制系统主要由哪些环节组成？4、图1-1为某列管式蒸汽加热器控制流程图。
试分别说明图中Pl-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义5、在自动控制系统中，测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用? &图1-2为一组在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线。
⑴指出每种过程曲线的名称。
进料⑵ 试指出哪些过程曲线能基本满足控制要求？哪些不能？为什么？图1-1 某列管式蒸汽加热器控制流程图[P16，图1-17]7、五、计算题某化学反应器工艺规定操作温度为（800 ±0）C。
为确保生产安全，控制中温度最高不得超过850r。
现运行的温度控制系统，在最大阶跃扰动下的过渡过程曲线如图1-3所示。
⑴ 分别求出最大偏差、余差、衰减比、过渡时间（温度进入按±>%新稳态值即视为系统已稳定来确定）和振荡周期。
过程装备控制技术及应用练习题C (1)
1. 被控对象数学描述推导所依据的最基本关系是 A 和能量平衡。
A.物料平衡B.力平衡C.力矩平衡D.动平衡2. 操纵变量与被控变量之间的联系称为 B 。
A.干扰通道B.控制通道C.操纵通道D.破坏通道3.在控制系统的过渡过程中， A 是不稳定的过渡过程，要尽量避免。
A.发散振荡B.等幅振荡C.单调过程D.衰减振荡4. B 是为了按某些特殊目的而开发的控制系统。
A.串级控制系统B.比值控制系统C.前馈控制系统D.反馈控制系统5.力平衡式差压变送器主要是由 D 组成。
A.RC电路和放大器B.放大器和反馈部分C.测量部分和放大器D.测量部分、放大器和反馈部分6. DDZ-Ⅲ型调节器采用了两线制接法，接受自变送器输出的1-5V DC测量信号，输出C DC信号。
A.1-10mAB.4-10mAC.4-20mAD.0-10mA7.红外线气体分析仪常用来检测A 等气体浓度。
A.CO2、CO、NH3B.O2、CO、NH3C.N2、CO、O2D.CO2、CO、N28.金属导体的阻值随温度的升高而 B 。
A.降低B.升高C.不稳定D.未知9. C 不是调节器参数的工程整定法。
A.经验试凑法B.临界比例度法C.理论计算整定法D.衰减曲线法10. A 用于溶液酸、碱、盐等电解质的浓度测量。
A.工业电导仪B.气相色谱仪C.氧化锆气体分析仪D.红外线气体分析11.压差式流量计的核心部件是节流装置，常见的节流装置有 D 、喷嘴和文都利管等。
A.法兰B.无缝钢管C.钢板D.孔板12.以下几组全部是转角阀的是 A 。
A.球阀、蝶阀B.球阀、双座阀C.三通阀、球阀D.超高压阀、蝶阀13.按照特性的不同，电动执行机构可分为 C 。
A.角行程和直行程B.角行程和积分式C.比例式和积分式D.直行程和比例式14.时间常数反映被控对象受到输入作用后， B 达到新稳定态的快慢。
A.操纵变量B.输出变量C.控制变量D.干扰变量15.在自控系统中， A 一定不是干扰。
过程装备控制技术及应用--习题
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太原理工大学化学化工学院 —过程装备及控制系—贺鸿 2．为什么说放大系数是对象的静态特性，而时 间常数和滞后时间是动态特性?
答 由于放大系数表达的是被控对象在干扰作用下重新达
到平衡状态的性能，而时间常数与滞后时间分别反映的是 整个动态过程的长短和被控变量的滞后时间，均与时间变 化有关，故而说放大系数是对象的静态特性，而时间常数 和滞后时间是动态特性。 3 什么是被控对象的控制通道?什么是干扰通道， 答 被控对象的控制通道是指操纵变量与被控变量之间 的联系，干扰通道指的是干扰作用与被控变量之间的联系。
变化的规律。 当输入变量阶跃变化时，被控对象的特性可用输出变量随 时间的变化规律来表示。表征被控对象特征的参数有放大 系数K、时间常数T、滞后时间。其中： 放大系数K是指被控对象重新达到平衡状态时的输出变 化量与输入变化量之比； 时间常数T反映被控对象受到输入作用后，输出变量达 到新稳态但的快慢，它决定整个动态过程的长短； 滞后时间描述对象滞后现象 放大系数K是静态参数，时间常数T、滞后时间为动态 参数。
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太原理工大学化学化工学院 —过程装备及控制系—贺鸿 9．试回出衰减比分别为n＜1、n＝1、n＞1、 n→∞时的过渡过程曲线。
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太原理工大学化学化工学院
—过程装备及控制系—贺鸿
10．表示衰减振荡过程的控制指标有哪些?
答 衰减振荡过程的控制指标主要有：最大偏差A、衰减比
n、回复时间c5、余差、振荡周期T。含义如下。 最大偏差：是指过渡过程中被控变量偏离没定值的最 大数值。最大偏差描述了被控变量偏离设定值的程度， 最大偏差愈大被控变量偏离设定值就越远，这对工艺 条件要求较高的生产过程是十分不利的。 衰减比n：是指过渡过程曲线上同方向的相邻两个波峰 之比。对于衰减振荡而言，n总是大于1的。若n接近1 控制系统的过渡过程曲线接近于等幅振荡过程；若n小 于1，则为发散振荡过程；n越大，系统越稳定，当n趋 于无穷大时，系统接近非振荡衰减过程。根据实际操 作经验，通常取n＝4-10为宣。
过程装备控制技术及应用复习题.
过程装备控制技术及应用复习题一.单项择选题1.被控变量的给定值与实际值之差是（）。
A. 干扰B.被控变量C.随机误差D.偏差2.在系统中增设额外的附加成分，来保证整个控制系统的可靠性称为（）。
A. 安全技术B.冗余技术C.调节技术D.稳定技术3.将被测变量与单位直接比较,立即得到比值，或者仪表能直接显示出被测参数数值的测量方法是（）。
A. 等级精度测量B. 不等级精度测量C.间接测量D.直接测量4.工程技术中压力的定义就是物理学中的（）。
A. 电压B. 压强C.压差D. 压力5.能够测量1800 度以上的高温方法是（）A. 热电阻测温B.热电偶测温C.辐射测温D. 气体热膨胀测温6.单位时间内流过某一截面流体数量的多少是（）。
A. 流速B. 流量C.流通量D. 可调比7.工业电导仪是用来测量（）。
A. 浓度 B 温度 C.流量 D.密度8.Soft-Sensing是指 ()A. 软保护B.软测量C.直接测量D. 硬保护9.数字滤波属于（）。
A. 接地抗干扰B. 隔离抗干扰C.布线抗干扰D.软件抗干扰10.交、直流线要分开属于（）A. 抗电磁干扰B. 屏蔽抗干扰C.布线抗干扰D.冗余技术干扰11.由检测元件得到的被控变量实际值是（）。
A. 测量值B.被控变量C.随机值D.偏差值12.需要控制的工艺参数称为（）。
A. 控制对象B.被控变量 C 调节量 D.操纵变量13.用直接测量法不能得到结果先测出一个或几个与被控变量有一定函数关系的其他量，然后根据函数关系计算出被测量的数值，这种测量法是（）。
A. 等级精度测量B. 不等级精度测量C.间接测量D.直接测量14.工程技术中采用临界比例度法整定参数过程中要得到（）。
A. 等幅振荡曲线B. 衰减振荡曲线C.发散振荡曲线D. 单调曲线15.能够测量液体的中、低温并能远距离传送方法是（）A. 金属热电阻测温B.热电偶测温C.辐射测温D. 气体热膨胀测温16.变送器最理想的输入输出特性是（）。
过程装备控制技术及应用复习题
第一章1.简述被控对象、被控变量、操纵变量、扰动(干扰)量、设定(给定)值和偏差的含义? 答:自动控制系统中常用的几个术语其含义是:被控对象：自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。
被控变量：被控对象内要求保持设定数值的工艺参数。
操纵变量：受控制器操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。
扰动量：除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。
设定值：被控变量的预定值。
偏差：被控变量的设定值与实际值之差。
3.自动控制系统主要由哪些环节组成?各部分的作用是什么?答：自动控制系统主要由两大部分组成。
一部分是起控制作用的全套自动化装置，对于常规仪表来说，它包括检测元件及变送器、控制器、执行器等;另一部分是受自动化装置控制的被控对象。
在自动控制系统中，检测元件及变送器用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号（如气压信号或电压、电流信号等)。
控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差，根据偏差的大小及变化趋势，按预先设计好的控制规律进行运算后，将运算结果用特定的信号(如气压信号或电流信号)发送给执行器。
执行器能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变流入(或流出)被控变量的物料量或能量，克服扰动的影响，最终实现控制要求。
4。
什么是自动控制系统的过渡过程?在阶跃扰动作用下，其过渡过程有哪些基本形式?哪些过渡过程能基本满足控制要求?答:把系统从一个平衡状态进入另一个平衡状态之间的过程称为系统的过渡过程。
过渡过程中被控变量的变化情况与干扰的形式有关。
在阶跃扰动作用下，其过渡过程曲线有以下几种形式。
①发散振荡过程如图1-3 (a)所示。
它表明当系统受到扰动作用后。
被控变量上下波动，且波动幅度逐渐增大，即被控变量偏离设定值越来越远，以至超越工艺允许范围。
②非振荡发散过程如图1-3 (b)所示。
它表明当系统受到扰动作用后，被控变量在设定值的某一俩作非振荡变化，且偏离设定值越来越远，以至超越工艺允许范围。
过程装备控制技术及应用考卷
一、选择题（10分, 1分/题）1.闭环控制系统是根据______信号进行控制的。
A.被控量B.偏差C.扰动D.给定值2、生产过程自动化主要包含: ①自动检测系统②_____③自动操纵系统④自动控制系统。
A.信号联锁系统B.信号反馈系统C.信号辨识系统D.自动辨识系统3、串级控制系统有: _____个被控过程、_____套测量变送装置、2台控制器和1个控制阀组成。
A.1, 1B.2, 1C.1, 2D.2, 24、气动单元组合仪表: 以_____kpa标准统一信号输出。
A.0~20B.4~20 C、20~100 D、4~1005、在阶跃干扰作用下有下列几种基本形式, 其中哪些能满足自动控制的要求？_____①发散振荡过程②等幅振荡过程③衰减振荡过程④非振荡的单调过程A.①②B.②③C.③④D.②④6、DDZ-Ⅲ型仪表采用国际标准信号, 现场传输信号是_____, 控制联络信号为1～5VDC。
A.0～10mADCB.4～20mADCC.1～5VDCD.1～10VDC7、放大系数是对象的_____态特性, 时间常数是_____态特性, 滞后时间是_____态特性。
A.动, 静, 动 B、静, 动, 静 C、动, 静, 静 D、静, 动, 动8、评价控制系统的性能指标分为质量指标和偏差性能指标。
其中, 偏差性能指标有：绝对误差积分指标_____, 时间乘绝对误差积分指标_____；_____用以降低初始大误差对性能指标的影响, _____强调了过渡过程后期的误差对指标的影响。
（①：IAE ②ITAE）A.①②①②B.②①①②C.①②②①D.②①②①9、对于干扰通道, 纯滞后对控制质量_____影响, 容量滞后对控制质量_____影响。
A.有, 有B.无, 无C.有, 无D.无, 有10、比例度大, 则放大系数_____, 变化_____。
A.大, 迅速 B、大, 缓慢 C、小, 缓慢 D、小, 迅速二、判断题（15分, 1.5分/题）1.闭环调节系统一定是反馈调节系统。
过程装备控制技术及应用习题及参考答案
2.为什么说放大系数是对象的静态特性，而时间常数和滞后时间是动态特性？
答：放大系数K表达了被控对象在干扰作用下重新达到平衡状态的性能，是不随时间变化的参数，所以K是被控对象的静态特性参数。时间常数反映了被控对象受到输入作用后，输入变量达到新稳态值的快慢，它决定了整个动态过程的长短，所以是动态特性参数。滞后时间也是描述对象滞后现象的动态参数。
答：自动控制系统的方框图上是由传递方块、信号线（带有箭头的线段）、综合点、分支点成的表示控制系统组成和作用的图形。其中每一个分块代表系统中的一个组成部分，方块内填入表示其自身特性的数学表达式；方块间用带有箭头的线段表示相互间的关系及信号的流向。采用方块图可直观地显示出系统中各组成部分以及它们之间的相互影响和信号的联系，以便对系统特性进行分析和研究。而工艺流程图则是以形象的图形、符号、代号，表示出工艺过程选用的化工设备、管路、附件和仪表自控等的排列及连接，借以表达在一个化工生产中物料和能量的变化过程，即原料→成品全过程中物料和能量发生的变化及其流向。
答：对于任何一个控制系统，扰动作用是不可避免的，系统受到扰动作用后，其平衡状态被破坏，被控变量就要发生波动，在自动控制作用下经过一段时间，使被控变量回复到新的稳定状态，即系统从一个平衡状态进入另一个平衡状态之间的过程称为系统的过度过程。在阶跃干扰作用下，其过度过程曲线有：①发散振荡过程、②等幅振荡过程、③衰减振荡过程④非振荡的单调过程。其中衰减振荡和非振荡的单调过程属于稳定的过渡过程，能满足自动控制的要求，其它的不能。
③积分控制（I）：调节器输出信号的变化量与输入偏差的积分成正比，即：式中--积分速度，--积分时间。积分规律的特点是控制缓慢，但能消除余差。由于输出变化量总要滞后于偏差的变化，因此不能及时有效地克服扰动的影响，加剧了被控变量的波动，使系统难以稳定下来，故不单独使用积分控制规律。
过程装备控制技术及应用复习题
1、自动控制系统主要由哪几个环节组成？答案：一个自动控制系统主要有两大部分组成：一部分是起控制作用的全套自动控制装置，包括测量仪表，变送器，控制仪表以及执行器等；另一部分是自动控制装置控制下的生产设备，即被控对象。
2、调节器：又称控制器，它将检测元件或变送器送来的信号与其内部的工艺参数给定值进行比较，得到偏差信号；根据这个偏差的大小按一定的运算规律计算出控制信号，并将控制信号传送给执行器。
3、简单控制系统方框图4、过渡过程的几种基本形式（a）发散振荡（b）等幅振荡（c）衰减振荡（d）单调过程5、被控对象的特性：当被控对象的输入变量发生变化时，其输出变量随时间的变化规律(包括变化的大小、速度等)。
6、操纵变量与被控变量之间的联系称为控制通道。
7、干扰作用与被控变量之间的联系称为干扰通道。
8、在相同的输入变化量作用下，被控对象的K越大，输出变化量就越大，即输入对输出的影响越大，被控对象的自身稳定性越差；反之，K越小，被控对象的稳定性越好。
9、若时间常数T小，则被控变量的变化速度快，不易控制。
10、克服测量滞后的方法通常有两种：一是尽量选用快速测量元件；二是在测量元件之后引入微分作用。
各种标准热电偶应如何选用11、测量仪表的主要性能指标有哪些？答：测量仪表的主要性能指标有技术，经济及使用三方面的指标，其中技术方面的有：误差，精度等级，灵敏度，变差，量程，响应时间，漂移等；经济方面的有：使用寿命，功耗，价格等；使用方面的有：操作维修是否方便，运行是否可靠安全，以及抗干扰与防护能的强弱，重量体积的大小，自动化程度的高低等。
12、标定就是利用某种规定的标准或标准器具对传感器进行刻度。
13、热点偶有那些特点？答：热电偶的特点有：测量精度教高，性能稳定；结构简单，易于制造，产品互换性好；将温度信号转换成电信号，便于信号远传和象现多点切换测；测量范围广，可达－200～2000℃，形式多样，适用于各种测量条件。
选用补偿导线要求其在一定温度范围内与所连接的热电偶具有相同的热电特性，型号相配，极性连接正确。
过程装备与来控制技术及应用复习资料
1. 什么是被控对象的控制通道？什么是干扰通道？答：对一个被控对象来说，输入量是扰动量和操纵变量，而输出是被控变量。
由对象的输入变量至输出变量的信号联系称为通道。
操纵变量至被控变量的信号联系称为控制通道；扰动量至被控变量的信号联系称为扰动通道2. 被控对象的特性是由生产工艺过程和工艺设备决定的，在控制系统的设计中是无法改变的。
3. 被控对象数学描述推导依据的：物料平衡和力学平衡.4. 传感器的主要组成部分：敏感元件、转换元件、测量电路与其他辅助部件组成.5. 力平衡式压差变送器主要组成部分：测量部分、放大器和反馈部分。
6,. 温度变送器类型：直流毫伏、电阻体温度和热电偶温度变送器.7．试分析四线制变送器与两线制变送器与电源的连接方式并画出示意图。
答：电动变送器输出信号与电源的连接方式有两种：四线制和两线制，四线制中，供电电源通过两根导线接入，另两根导线与负载电阻R2相连，输出0～10mA DC 信号。
这种连线方式中，同变送器连接的导线共有4根，成为四线制，如图（a）所示。
如图b中所示，同变送器连接的导线只有两根，同时传送变送器所需的电源电压和4～20mA DC输出电流，称为两线制。
8．何为基型调节器？它具有哪些主要特点？答：基型调节器是一种具有PID运算功能，并能对被调参数，给定值及阀门位置进行显示的调节器。
特点：①采用了高增益、高阻抗线性集成电路组件，提高万仪表的精度，稳定性和可靠性，降低了能耗。
②有软、硬两种手动操作方式，软手动与自动之间由于有保持状态而使调节器输出能够长期保持，因而在互相切换时具有双向无平衡无抗扰特性，提高了操作性能。
③采用集成电路便于各种功能的扩展。
④采用标准信号制，接受1－5V DC测量信号，输出4～20mA DC信号，由于空气受点不是从零点开始的，故容易识别断电、断线等故障⑤能与计算机联用。
9.什么是自动控制系统的方框图？它与工艺流程图有什么不同？答：自动控制系统的方框图上是由传递方块、信号线（带有箭头的线段）、综合点、分支点构成的表示控制系统组成和作用的图形。
过程装备控制技术及应用期末部分试题及答案
过程装备控制技术及应用期末部分试题及答案1.何为调节器参数的工程整定法，并简述临界比例度法进行参数整定的过程。
所谓的工程整定法，就是避开被控对象的特性和数学描述，在被控对象运行时，直接在控制系统中，通过改变调节器参数，观察被控变量的过渡过程，来获取调节器参数的最佳数值。
临界比例度法整定参数的步骤是：首先将调节器的积分、微分作用全部去除，在纯比例作用调节比例度，直至得到等幅振荡的阶跃干扰过渡过程，此时的比例度和振荡周期称为临界比例度和临界周期，最后按照相应的经验公式计算出调节器各参数的整定数值。
临界比例度法参数整定是以闭环系统得到4:1衰减比，且有合适的超调量为目标的。
2.本质安全防爆型系统是由哪些要素构成的？需要采取哪些措施才能保证整个系统达到防爆要求？答：本质安全防爆型系统是由安装载危险场所中的本质安全电路及安装载非危险场所中的非本质安全电路和防爆安全栅组成。
采取措施以达到防爆要求的方法有：①本质安全防爆仪表采用低的工作电压和小的工作电流。
②用防爆安全栅将危险场所和非危险场所的电路隔开。
③在现场仪表导控制室仪表之间的连接导线不得形成过大的分布电感和电容。
3.衰减振荡过程的品质指标有哪些?各自的含义是什么?答：衰减振荡过程的品质指标主要有:最大偏差、衰减比、余差、过渡时间、振荡周期(或频率)等。
其各自的含义是:最大偏差：是指过渡过程中被控变量偏离设定值的最大数值。
衰减比：是指过渡过程曲线上同方向第一个波的峰值与第二个波的峰值之比。
余差：是指过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与设定值之间的差值。
过渡时间：是指控制系统受到扰动作用后，被控变量从原稳定状态回复到新的平衡状态所经历的最短时间。
振荡周期(或频率)：是指过渡过程同向两波峰(或波谷)之间的间隔时间，其倒数为振荡频率。
4.如图所示为聚合釜温度控制系统，冷却水通入夹套内，以移走聚合反应所产生的热量。
试问：（1）这是一个什么类型的控制系统？试画出它的方块图。
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过程装备控制技术及应用复习题一.单项择选题1.被控变量的给定值与实际值之差是（）。
A.干扰B.被控变量C.随机误差D.偏差2.在系统中增设额外的附加成分，来保证整个控制系统的可靠性称为（）。
A.安全技术B.冗余技术C.调节技术D.稳定技术3.将被测变量与单位直接比较,立即得到比值，或者仪表能直接显示出被测参数数值的测量方法是（）。
A.等级精度测量B.不等级精度测量C.间接测量D.直接测量4.工程技术中压力的定义就是物理学中的（）。
A.电压B.压强C.压差D.压力5.能够测量1800度以上的高温方法是（）A.热电阻测温B.热电偶测温C.辐射测温D.气体热膨胀测温6.单位时间内流过某一截面流体数量的多少是（）。
A.流速B.流量C.流通量D.可调比7.工业电导仪是用来测量（）。
A.浓度B温度 C.流量 D.密度8.Soft-Sensing是指( )A.软保护B.软测量C.直接测量D.硬保护9.数字滤波属于（）。
A.接地抗干扰B.隔离抗干扰C.布线抗干扰D.软件抗干扰10.交、直流线要分开属于（）A.抗电磁干扰B.屏蔽抗干扰C.布线抗干扰D.冗余技术干扰11.由检测元件得到的被控变量实际值是（）。
A.测量值B.被控变量C.随机值D.偏差值12.需要控制的工艺参数称为（）。
A.控制对象B.被控变量C调节量 D.操纵变量13.用直接测量法不能得到结果先测出一个或几个与被控变量有一定函数关系的其他量，然后根据函数关系计算出被测量的数值，这种测量法是（）。
A.等级精度测量B.不等级精度测量C.间接测量D.直接测量14.工程技术中采用临界比例度法整定参数过程中要得到（）。
A.等幅振荡曲线B.衰减振荡曲线C.发散振荡曲线D.单调曲线15.能够测量液体的中、低温并能远距离传送方法是（）A.金属热电阻测温B.热电偶测温C.辐射测温D.气体热膨胀测温16.变送器最理想的输入输出特性是（）。
A.双曲线B.线性关系C.非线性关系D.U型曲线17.测量进入过程的干扰，并按信号产生合适的控制作用去改变操纵变量，使被控变量维持在设定之上是（）。
A.前馈控制B.均匀控制C.分程控制D.选择控制18.GPIB是指( )A.数据采集B.通用接口总线C.现场接口总线D.软保护19.自诊断功能是（）。
A.接地抗干扰B.隔离抗干扰C.布线抗干扰D.软件抗干扰20.信号线要尽量贴地敷设是（）A.接地抗干扰B.隔离抗干扰C.布线抗干扰D.软件抗干扰21.操纵变量不受系统输出信号影响的自动控制系统是（）。
A.开环系统B.闭环系统C.前馈系统D.比值系统22.除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素称为（）。
A.控制对象B.扰动量C调节量 D.操纵变量23.被控对象内要求保持设定数值的工艺参数称为（）。
A.被控变量B. 操纵变量C.间接变量D.直接变量24.工程技术中采用衰减曲线法整定参数过程中要得到的是（）。
A.等幅振荡曲线B.四分之一衰减振荡曲线C.发散振荡曲线D.单调曲线25.能够测量轴承温度且近距离传送测温方法是（）A.双金属测温B.热电偶测温C.辐射测温D.气体热膨胀测温26.氧化锆气体分析仪是用来分析混合气体中的（）。
A.CO气体含量B.CO2气体含量C.氧气含量D. 氮气含量27.DDC三个字母代表的是（）。
A.监督控制系统B.集散型控制系统C.直接数字控制系统D.可编程逻辑控制系统。
28.把数字量转换为模拟量的器件是（）A.调节器B. D/A转换器C.变送器D.执行器29.软件固化是（）。
A.间断抗干扰B.连续抗干扰C.布线抗干扰D.软件抗干扰30.强、弱信号线分开是（）A.表决抗干扰B.隔离抗干扰C.布线抗干扰D.并联抗干扰31.调节器的输出信号是（）。
A.控制信号B.偏差信号C.脉冲信号D.变送信号32. 温度调节器在控制系统示意图中表示为（）。
A.TTB.TCC.PTD.PC33.将测量元件的信号转换为一定的标准信号的仪器是（）。
A.变送器B. 调节器C.传感器D.A/D转换器34.气相色谱仪的基本原理是色谱法，它是一种（）。
A.化学分离法B.物理分离法C.电离法D.离心分离法35. 测量易燃易爆处的温度且近距离传送应选用（）A.双金属测温B.比色法测温C.辐射测温D.热电阻测温36.工业电导仪是通过测量溶液的电导而间接得到的是（）。
A. 溶液的粘度B. 溶液的密度C. 溶液的浓度D. 溶液的温度37.输入、输出通道设计是（）。
A.系统调试B.软件设计C.硬件设计D.结构设计。
38.把模拟量转换为数字量的元器件是（）A.D/A转换器B.A/D转换器C.变送器D.调节器39.采用光电耦合器抗干扰是（）。
A.屏蔽技术B.冗余技术C.布线抗干扰D.隔离技术40.传感器的低电位端是（）A.屏蔽地B.模拟地C.信号地D.功率地41. 反应器温控制系统示意图温度测量变送器表示为（）。
A.TTB.TCC.FTD.PC42.控制系统的被控变量指的是（）。
A.需要变化的工艺参数B.需要控制的工艺参数C.需要整定的工艺参数D.需要放大的工艺参数43.将被测变量与单位直接比较立即得到比值，或者仪表能直接显示出被测参数数值的测量方法，这种测量法是（）。
A.等级精度测量B.不等级精度测量C.直接测量D间接测量44.工程技术中采用临界比例度法整定参数过程中要得到等幅振荡曲线并求取的是（）。
A．临界周期 B.衰减比C.偏差 D.振幅45.用以测量火焰、钢水等高温场合的温度方法是（）A.辐射测温B.热电偶测温C.固体膨胀测温D.气体热膨胀测温46.控制阀最理想特性是（）。
A.抛物线型B.直线性型C.等百分比型D.曲线型47.在回路中引入选择器的控制系统上是（）。
A.选择控制B均匀控制 C.分程控制 D.前馈控制48.DAQ指的是( )A.数据采集B.计算机标准总线C.现场接口总线D.软保护49.指令复制是（）。
A.接地抗干扰B.隔离抗干扰C.布线抗干扰D.软件抗干扰50.功率老练时间最长是（）A.24小时B.120小时C.168小时D.200小时二.多项择选题1.传感器的组成部分有:（）。
A.敏感元件B.转换元件C.自动操纵元件D.测量电路E.辅助电路2.转子流量计的主要优点有:（）。
A.可测小流量B.结构简单C.压力损失小D.不受流体黏度影响E.可测导电流体3.测温方法有（）。
A.接触式测温B.振荡测温C.非接触式测温D.估测温度E.推断测温4.热电偶的冷端温度补偿方法有（）。
A.恒温法B.示值修正法C.仪表零点调整法D.补偿电桥法E.电磁激励法5.按系统克服干扰方法控制系统分为：（）。
A.反馈控制系统B.温度控制系统C.前馈-反馈控制系统D.压力控制系统E.前馈控制系统.6.压差式流量计组成部分有：（）。
A.一次仪表B.二次仪表C.节流件D.取压装置E.前后管段7.按系统复杂程度控制系统分为：（）。
A.串级控制系统B. 简单控制系统C.复杂控制系统D.随动控制系统E.前馈-反馈控制系统8.生产过程自动化系统包括（）。
A.自动检测系统B.信号连锁系统C.自动操纵系统D.自动控制系统E.自锁系统9.传感器由组成有（）。
A.转换元件B.测量电路C.其他辅助部件D.CPUE. 敏感元件10.弹性式压力优点有（）。
A.结构简单B.使用方便C.便于携带D.工作安全可靠E.无需反复保养11.对被控对象特性分析常用方法有:（）。
A.频率分析法B.时域分析法C.频域分析法D.统计分析法E.辅助分析法12.转子流量计的主要优点有:（）。
A.可测小流量B.结构简单C.压力损失小D.维修方便E.价格低廉13.温度测量方法很多一般可以分为（）。
A.接触式测温。
B.振荡测温C.非接触式测温D.估测温度E.推断测温14.常用冗余系统按结构形式有（）。
A.并联系他B.备用系统C.隔离系统D.表决系统E.屏蔽系统15.按系统输出信号对操纵变量影响进行分类控制系统分为（）。
A.反馈控制系统B.闭环控制C.前馈-反馈控制系统D.开环控制E.前馈控制系统16.对被控对象特性分析常用方法有:（）。
A.频率分析法B.时域分析法C.频域分析法D.统计分析法E.辅助分析法17.以阶跃响应曲线形式表示的控制系统性能指标有:（）。
A. 最大偏差B.衰减比C.回复时间D.余差E.振荡周期18.当充满管道的流体流经节流装置时发生的现象有（）。
A.流速提高B.流束收缩C.静压减小D.静压增加E.流速下降19.控制系统中的执行器有（）。
A.液动B.气动C.手动D.电动E.核动力20.控制系统在阶跃扰动作用下过渡过程有：（）。
A发散振荡 B.等幅振荡 C.衰减振荡D.单调过程E.随机振荡.21.常用的节流装置有：（）。
A.锥形管B.波纹管C.板孔D.喷嘴E.文都利管22.按系统输出信号对操纵变量的影响控制系统分为：（）。
A.串级控制系统B. 开环控制系统C. 闭环控制系统D.随动控制系统E.前馈-反馈控制系统23.计算机控制系统系统包含：（）。
A.数据采集和处理系统B. 直接数字控制系统C. 监督控制系统D. 分级计算机控制系统E.集散型控制系统24.红外线气体分析仪可用以检测的气体有（）。
A.COB.CO2C.NH3D.C2H2E. CH425.弹性式压力计使用的弹性元件有（）。
A.弹簧管B.膜片C. 膜盒D. 膜盒组E.波纹管三.填空题1.开环控制系统的操纵变量不受系统的影响。
2.法兰取压一般只用于。
3.引起被控变量偏离给定值，除操纵变量以外的各种因素是。
4.氧化锆在常温下是一种物质，导电性能差。
5.在闭环控制系统中，系统的输出信号的改变会返回影响。
6.混合气体随着载气进入色谱柱，凡是流动相为液体的称为。
7.温度每升高1℃半导体电阻的阻值减小。
8.在热电偶测温系统中，冷端的温度是不断变化的会给测量带来，所以必须补偿。
9.定比值控制系统一个共同特点是以保持两种物料流量一定为目的。
10.被控对象内需要控制的工艺参数称为。
11.频域分析法对被测对象施加不同频率的。
12.调节器的输出信号随输入信号变化的规律称为。
13.工业电导仪是通过测量溶液的电导而间接的测量溶液的的。
14.受控制器操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量称为。
15.弹簧管压力表的输入压力与成正比。
16.DCS代表的是。
17.被控变量的设定值与实际值之差称为。
18.反应器温度控制系统中的被控变量是反应器内的。
19.过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与设定值之间的差值为20.除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的量称为。
21.采用高温贮存提高元器件可靠性在高温下贮存时间为。
22.空间感应干扰以形式进入计算机控制系统的。
23. 是通过测量溶液的电导而间接的测量溶液的浓度的。