最新过程控制系统复习题
过程控制系统试卷及答案
过程控制系统试卷及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 以下哪个不是过程控制系统的基本组成部分?A. 控制器B. 被控对象C. 执行机构D. 操作系统答案:D2. 以下哪种控制方式属于闭环控制?A. 开环控制B. 串级控制C. 比例控制D. 反馈控制答案:D3. 在PID控制器中,以下哪个参数主要影响系统的稳定性?A. 比例系数B. 积分系数C. 微分系数D. 比例系数和积分系数答案:C4. 以下哪个过程控制系统中,被控变量是流量?A. 液位控制系统B. 温度控制系统C. 压力控制系统D. 流量控制系统答案:D5. 以下哪个控制策略主要用于抑制高频干扰?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案:C6. 在过程控制系统中,以下哪个环节不属于控制回路?A. 控制器B. 执行机构C. 传感器D. 被控对象7. 以下哪种控制方式属于非线性控制?A. 比例控制B. 串级控制C. 模糊控制D. 反馈控制答案:C8. 在过程控制系统中,以下哪个环节的作用是进行信号转换和放大?A. 控制器B. 执行机构C. 传感器D. 被控对象答案:C9. 以下哪种控制方式适用于大滞后系统?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制10. 在过程控制系统中,以下哪个参数表示系统的快速性?A. 调整时间B. 超调量C. 稳态误差D. 稳定性答案:A二、填空题(每题3分,共30分)11. 过程控制系统的基本组成部分有控制器、被控对象、执行机构和________。
答案:传感器12. 在PID控制器中,比例系数、积分系数和________系数共同调节系统的性能。
答案:微分13. 串级控制系统由主控制器、副控制器和________组成。
答案:副被控对象14. 在过程控制系统中,________的作用是将被控对象的输出信号转换为控制器所能接收的信号。
答案:传感器15. 模糊控制器主要由模糊化、________和反模糊化三个环节组成。
《过程控制系统》复习题
过程控制系统复习题一.选择题1.过程控制系统由几大部分组成,它们是:( C )A.传感器、变送器、执行器B.控制器、检测装置、执行机构、调节阀门C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象D. 控制器、检测装置、执行器2. 在简单控制系统中,接受偏差信号的环节是( B )。
A .变送器 B. 控制器, C. 控制阀 D. 被控对象3. 串级控制系统主、副对象的时间常数之比,T01/T02=( )为好,主、副回路恰能发挥其优越性,确保系统高质量的运行。
A. 3~10B. 2~8C. 1~4D. 1~24. 过渡过程品质指标中,余差表示( )。
A.新稳态值与给定值之差B.测量值与给定值之差C.调节参数与被调参数之差D.超调量与给定值之差5.PID调节器变为纯比例作用,则( )。
A. 积分时间置∞、微分时间置∞B. 积分时间置0、微分时间置∞C. 积分时间置∞,微分时间置0D. 积分时间置0,微分时间置06.( )在阀芯行程比较小时,流量就比较大,随着行程的增加,流量很快地达到最大。
A. 快开流量特性B. 线性流量特性C. 抛物线流量特性D. 等百分比流量特性7.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8.衡量控制准确性的质量指标是( )。
A.衰减比B.过渡过程时间C.最大偏差D.余差9.对象特性的实验测取常用的方法是( )。
A.阶跃响应曲线法B.频率特性法C.比例积分法D.最小二乘法10.用于迅速启闭的切断阀或两位式调节阀应选择( )的调节阀。
A.快开特性B.等百分比特性C.线性 D.抛物线特性11.调节具有腐蚀性流体,可选用( )阀。
A.单座阀B.双座阀C.蝶阀D.隔膜阀12.调节阀接受调节器发出的控制信号,把( )控制在所要求的范围内,从而达到生产过程的自动控制。
A. 操纵变量B.被控变量C. 扰动量D. 偏差13.串级调节系统主调节输出信号送给( )。
A.调节阀B.副调节器 C. 变送器 D. 主对象14.在阶跃扰动作用下,过程控制系统的过渡过程出现的形式如下,( )是一种稳定控制系统A.发散振荡过程B.等幅振荡过程C.衰减振荡过程D.非振荡发散过程15. 串级控制系统参数整定步骤应为( )。
过程控制系统试题和答案解析
过程控制系统试卷C卷一、填空题(每空1.5分)(本题33分)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组成。
2、过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。
3、压力检测的类型有三种,分别为:弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测。
4、气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。
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。
8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭环比值控制和变比值控制三种。
9、造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用,外因是控制器长期存在偏差。
二、名词解释题(每小题5分)(本题15分)1、过程控制:指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。
2、串级控制系统:值采用两个控制器串联工作,主控制器的输出作为副控制器的设定值,由副控制器的输入去操纵调节阀,从而对住被控变量具有更好的控制效果。
3、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。
三、简答题(每小题8分)(本题32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:(1)比例参数KC,作用是加快调节,减小稳态误差。
(2)积分参数Ki,作用是减小稳态误差,提高无差度(3)微分参数Kd,作用是能遇见偏差变化趋势,产生超前控制作用,减少超调量,减少调节时间。
2、前馈与反馈的区别有哪些?答:(1)控制依据:反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”,前馈控制是“基于扰动消除扰动对被控量的影响”。
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。
过程控制系统考核试卷
2.闭环控制系统对模型的依赖性较低。()
3.传感器的作用是将被控对象的输出信号转换为电信号。()
4.微分控制可以加快系统的响应速度,但可能导致系统不稳定。()
5.增加积分时间可以减小系统的超调量。()
6.开环控制系统具有很好的抗干扰能力。()
15.哪些控制策略可以用于解决过程控制系统中的纯滞后问题?()
A.史密斯预估控制
B.模糊控制
C.前馈控制
D.反馈控制
16.在过程控制系统中,以下哪些措施可以提高系统的抗干扰能力?()
A.采用高精度的传感器
B.使用滤波器
C.优化控制器参数
D.增强执行器的响应速度
17.以下哪些条件会影响过程控制系统中的控制品质?()
Байду номын сангаас6. D
7. D
8. B
9. D
10. A
11. D
12. B
13. A
14. C
15. C
16. B
17. C
18. D
19. B
20. B
二、多选题
1. ABCD
2. ABC
3. ABCD
4. ABC
5. ABC
6. ABC
7. ABC
8. ABC
9. ABCD
10. ABCD
11. ABCD
12. ABCD
2.解释什么是闭环控制系统中的稳态误差,并说明如何通过调整PID控制器参数来减小稳态误差。
3.描述在过程控制系统中,如何使用史密斯预估控制策略来处理被控对象的纯滞后问题。
4.请结合实际应用,举例说明模型预测控制在过程控制系统中的应用优势。
过程控制系统试卷及答案
过程控制系统试卷及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪项不是过程控制系统的基本组成部分?A. 控制器B. 执行器C. 测量仪表D. 被控对象答案:D2. 以下哪种控制方式属于开环控制?A. 比例控制B. 积分控制C. 比例积分控制D. 开环控制答案:D3. 以下哪种控制规律不能消除静态误差?A. 比例控制B. 积分控制C. 比例积分控制D. 比例微分控制答案:A4. 在PID控制中,以下哪个参数主要影响系统的快速性?A. 比例系数B. 积分系数C. 微分系数D. 控制周期答案:C5. 以下哪种执行器在工业生产中应用最广泛?A. 电动执行器B. 气动执行器C. 液压执行器D. 机械执行器答案:B6. 以下哪种测量仪表用于测量温度?A. 压力表B. 流量计C. 温度计D. 电流表答案:C7. 以下哪种控制策略适用于大滞后系统?A. 比例控制B. 积分控制C. 比例积分控制D. 模糊控制答案:D8. 在PID控制中,以下哪个参数主要影响系统的稳定性?A. 比例系数B. 积分系数C. 微分系数D. 控制周期答案:B9. 以下哪种控制方式属于闭环控制?A. 比例控制B. 开环控制C. 比例积分控制D. 闭环控制答案:C10. 以下哪种控制策略适用于非线性系统?A. PID控制B. 模糊控制C. 逻辑控制D. 状态反馈控制答案:B二、填空题(每题2分,共20分)11. 过程控制系统的基本组成部分有:控制器、执行器、测量仪表和______。
答案:被控对象12. 在PID控制中,比例系数、积分系数和微分系数分别用符号______、______和______表示。
答案:Kp、Ki、Kd13. 模糊控制的核心思想是利用模糊逻辑进行______和______。
答案:推理、决策14. 闭环控制系统具有______和______的优点。
答案:稳定性、准确性15. 电动执行器主要由______、______和______三部分组成。
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。
过程控制系统题库(214道)
过程控制系统1、调节系统中不与调节对象方块相连接的信号是()。
——[单选题]A 给定值B 调节参数C 干扰D 被控变量正确答案:A2、当调节器加入积分调节规律后,能够达到()的目的。
——[单选题]A 减小系统震荡B 消除系统余差C 使系统更加稳定D 使过渡时间增加正确答案:B3、当工艺要求严格,不允许有较长时间的等幅振荡,这时不适合使用()对调节器参数进行整定。
——[单选题]A 经验凑试法B 临界比例度法C 衰减曲线法D 反应曲线法正确答案:B4、当系统运行后,发现阀门出现大幅的剧烈振荡,这时应调整调节器参数,使其()。
——[单选题]A 增大比例度增加积分时间B 减小比例度增加积分时间C 增大比例度减小积分时间D 减小比例度减小积分时间正确答案:D5、当系统运行不正常是,正确区分是工艺问题还是控制系统和仪表的故障问题,下面哪种不是经常使用的正确方法。
()——[单选题]A 记录曲线的比较B 控制室与现场仪表的比较C 两个不同系统间的比较D 控制室显示仪表与就地显示仪表比较正确答案:C6、在确定调节通道时下面的哪种说法不正确()。
——[单选题]A 调节通道的放大系数大一些好B 一般不选用主物料作调节参数C 调节通道的时间常数适当D 调节通道的纯滞后的时间影响不大正确答案:D7、判断一个控制器参数整定的好坏,是控制器的控制过程()。
——[单选题]A 越快越好B 没有余差C 有较大衰减比D 有较好的稳定性和快速性正确答案:D8、比例度越大,对调节过程的影响是()——[单选题]A 调节作用越弱B 调节作用越弱,过渡曲线变化快,振荡周期长,衰减比大C 调节作用越弱,过渡曲线变化缓慢,振荡周期短,衰减比大D 调节作用越弱,过渡曲线变化缓慢,振荡周期长,衰减比小正确答案:A9、积分时间越小,下列描述正确的是()。
——[单选题]A 积分速度越小B 积分速度越大,积分作用越强,消除余差越快C 积分速度越小,积分作用越弱,消除余差越弱D 积分速度越大,积分作用越弱,消除余差越弱正确答案:B10、定值控制系统是()固定不变的闭环控制系统。
最新过程控制系统复习题
32、串级控制系统中,副回路具有__先调、快调、粗调__的特点,主回路起着__后调、慢调、细调__的作用,主副回路相互配合,大大提高系统的控制质量。它的主回路是一个__定值控制系统__,而副回路则是一个__随动控制系统__。
4.加热炉的燃料油系统应选用(气开)式调节阀;锅炉液位控制的冷水阀应采用(气关)式调节阀。
5.直通双座调节阀的不平衡力较直通单座调节阀(小),泄漏量(大)。
6.控制系统引入积分作用是为了(消除余差),但积分的引入会使系统(产生振荡现象),引入微分作用是为了(克服容量滞后)。
7.某调节系统采用比例积分作用调节器,先用纯比例调整到合适的调节输出,在加入积分作用的过程中,应(减小调节器的放大倍数)。
答案:工业控制中一般不采用单纯的前馈控制,经常采用前馈反馈控制系统,前馈控制只是对大的干扰进行超前控制。
40.采用前馈-反馈控制系统的优点是利用了前馈调节的及时性和反馈调节的静态准确性。(√)
41.前馈控制系统是开环控制系统,不能用PID控制,它是一种特殊的控制规律。(√)
42.串级控制系统两步整定法是主、副回路分别整定,第一步先整定副回路,第二步再整定主回路。(√)
12.选择控制方案时,总是力图使调节通道的放大倍数(增益)(增大),干扰通道的放大倍数(增益)(减小)。
13.简单控制系统由(变送器)、(被调对象)、(调节器)和(执行器)四个环节组成。
14.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(克服容量滞后)。
15.调节系统中调节器正、反的作用的确定是依据(实现闭环回路的负反馈)。
9.对一个系统总是希望能够做到余差小,最大偏差小,调节时间短,回复快。(√)
(完整版)过程控制复习简答题
1、过程控制系统按其基本结构形式可分为几类?其中闭环系统中按设定值的不同形式又可分为几种?答:过程控制系统按其基本结构形式可分为闭环自动控制系统和开环自动控制系统。
在闭环控制系统中,按照设定值的不同形式又可分为:(1)定值控制系统(2)随动控制系统(3)程序控制系统2、试述热电阻测温原理,常用热电阻的种类有哪些?r0各为多少?答:热电阻温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的,只要设法测出电阻值的变化,就可达到温度测量的目的。
工业上常用的热电阻有:铂电阻,铜电阻。
目前工业上使用的铂电阻有两种:一种是10;另外一种是100。
工业上使用的铜电阻也有两种:一种是50;另一种是100。
3、试述过程控制系统中常用的控制规律及其特点。
答:控制系统中常用的控制规律有比例(P)、比例积分(PI)、比例积分微分(PID)控制规律。
比例控制规律是控制器的输出信号与它的输入信号(给定值与测量值的偏差)成比例。
它的特点是控制及时,克服干扰能力强,但在系统负荷变化后,控制结果有余差。
比例积分控制规律是控制器的输出信号不仅与输入信号成比例,而且与输入信号对时间的积分成比例。
它的特点是能够消除余差,但是积分控制作用比较缓慢、控制不及时。
比例积分微分控制规律是在比例积分的基础上再加上微分作用,微分作用是控制器的输出与输入的变化速度成比例,它对克服对象的容量滞后有显著的效果。
4、何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性?常用的调节阀理想流量特性有哪些?答:阀前后压差保持不变时的流量特性称为理想流量特性;在实际使用过程中,阀前后的压差会随阀的开度的变化而变化,此时的流量特性称为工作流量特性。
常用的调节阀理想流量特性有:直线流量特性、等百分比(对数)流量特性、快开特性。
5、控制器参数整定的任务是什么?工程上常用的控制器参数整定有哪几种方法?答:控制器参数整定的任务是:根据已定的控制方案,来确定控制器的最佳参数值,以便使系统能获得好的控制质量。
最新过程控制习题以及详解资料
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 。
过程控制系统复习题
过程控制系统复习题
1. 过程控制系统的基本概念是什么?请简述其在工业生产中的重要性。
2. 描述过程控制系统中传感器的作用及其在系统中的应用。
3. 列举并解释常见的过程控制仪表,包括变送器、控制器和执行器。
4. 简述闭环控制系统与开环控制系统的区别。
5. 说明PID控制器的工作原理,并解释其各个参数(比例、积分、微分)的作用。
6. 描述前馈控制与反馈控制的工作原理及其在过程控制中的应用。
7. 阐述过程控制系统中干扰的概念,并讨论如何通过控制策略减少其
影响。
8. 简述过程控制系统的建模步骤,并解释其在系统设计中的重要性。
9. 描述过程控制系统的稳定性分析方法,并列举至少两种常用的稳定
性判据。
10. 讨论过程控制系统中的控制器参数整定方法,包括手动整定和自
动整定。
11. 简述过程控制系统的故障诊断技术,并列举一些常见的故障类型。
12. 描述过程控制系统的优化方法,并讨论其在提高生产效率和降低
成本中的作用。
13. 列举并解释过程控制系统中的一些先进控制策略,如模糊控制、神经网络控制等。
14. 讨论过程控制系统在环境监测和保护中的应用,并说明其对可持续发展的贡献。
15. 简述过程控制系统的未来发展,包括新技术的应用和挑战。
《过程控制系统》复习题
《过程控制系统》复习题《过程控制系统》复习题⼀、填空题1.随着控制通道的增益K 0的增加,控制作⽤,克服⼲扰的能⼒,系统的余差,最⼤偏差。
2.从理论上讲,⼲扰通道存在纯滞后,系统的控制质量。
3.建⽴过程对象模型的⽅法有和。
4.控制系统对检测变送环节的基本要求是、和。
5. 控制阀的选择包括、、和。
6.防积分饱和的措施有、和。
7.如果对象扰动通道增益f K 增加,扰动作⽤,系统的余差,最⼤偏差。
8.在离⼼泵的控制⽅案中,机械效率最差的是。
9.DDZ-Ⅱ型仪表由220V 交流电压单独供电,DDZ-Ⅲ型仪表由统⼀供电。
10.对PID 调节器⽽⾔,当积分时间I T →∞,微分时间0D T =时,调节器呈调节特性。
11.在相同的条件下,⽤同⼀仪表对某⼀⼯艺参数进⾏正反⾏程的测量,相同的被测量值得到的正反⾏程测量值的最⼤差值称为。
12.由于系统中物料或者能量的传递需要克服⼀定的阻⼒⽽产⽣的滞后被称为___________。
13.在被控对象的输⼊中,_______________应该⽐⼲扰变量对被控变量的影响更⼤。
14.按照给定值对控制系统进⾏分类,如果给定值按事先设定好的程序变化,则控制系统为_______________。
15.当系统的最⼤超调量与最⼤偏差相等时,系统的余差值等于___________。
16.确定调节阀⽓开⽓关型式主要应考虑________________。
17.常⽤的抗积分饱和措施有限幅法和____________。
18与反馈控制能够克服所有⼲扰不同,前馈控制能够克服_________种⼲扰。
⼆、单选题1. 下列()不是测量仪表的技术性能指标。
A.仪表精度B.灵敏度C.响应时间D.测量⽅法2.对于始点为0℃的电⼦电位差计,当输⼊端短路时,仪表指针应指在()。
A.始点 B.室温C.终点 D.原位置3.下列利⽤热电效应测温的温度计是()温度计。
A. 双⾦属B. 压⼒式C. 热电偶D. 热电阻4.DDZ–Ⅲ型仪表现场传输信号为4~20mADC,⽽控制室的联络信号为电压,那么电流与电压之间的转换电阻为()。
过程控制系统复习题
《过程控制系统》复习题一、图1为一蒸汽加热设备,利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。
试问: ①影响物料出口温度的主要因素有哪些?若选择蒸汽流量为操纵变量,设计一温度控制系统,画出控制原理框图。
②设被控对象传递函数为s e s s G 5.00123)(-+=,调节阀为2)(=s G v ,检测变送单元为1)(=s G m ,当要求出口温度准确控制时,选用何种控制规律?为什么? ③上述单回路控制系统中,当控制器的积分时间常数增大时,对系统的性能指标稳定性、控制精度及调节速度各有什么影响?并解释原理。
④上述控制系统用PI 控制规律,按4:1衰减曲线整定参数后,改用PID 控制规律,仍然保持整定在4:1衰减曲线上,这时比例增益和积分时间常数如何调整?为什么?二、 如图2所示的系统,要求原油出口温度精确控制在设定值上,要求: ①当燃料气压力波动为主要干扰时,应怎样组成串级?将控制方案画在工艺流程图上。
②确定控制方案后,系统的主要干扰量是哪些?分析副回路能克服的干扰量。
③选控制阀采用气开阀,确定主副控制器的正反作用。
④在系统稳定的情况下,如果燃料气压力突然升高,结合控制阀开闭形式及控制器的正反作用,分析该串级控制系统的工作过程。
搅拌器物料入口蒸汽冷凝水出口图1图2三、图2所示的系统,要求原油出口温度精确控制在设定值上,要求: ①当原油流量是主要干扰量,设计前馈反馈控制系统,将控制方案画在工艺流程图上。
②设被控对象传递函数为123)(0+=s s G ,控制阀为2)(=s G v ,温度检测变送单元2)(=s G m ,干扰通道为125.0)(+=S S G PD ,设控制器为9)(=s G c ,计算前馈控制器的数学模型。
③分析串级控制系统和前馈反馈控制系统克服干扰方式的优缺点。
图2燃烧气出口温度炉膛温度原油燃烧气出口温度炉膛温度 原油四、如图3 所示,某化学反应过程要求参与反应A 、B 两物料保持5.2:4:=B A F F 的比例,两物料的最大流量h m F A /6253max =,h m F B /2903max =。
过程控制系统复习题库
过程控制系统复习题库复习题库⼀、填空题1.执⾏器是由( )和( )两部分组成。
2.控制阀所能控制的最⼤流量与最⼩流量之⽐,称为控制阀的( ),以R表⽰。
3.控制阀的理想流量特性是根据( )实现的。
4.在实际使⽤中,控制阀前后压差总是要变的,这时流过控制阀的相对流量与阀门的相对⾏程之间的关系称为控制阀的( )。
5.在控制阀两端压差较⼤的情况下应选⽤( )阀。
6.控制阀前后压差较⼩,要求泄露量⼩,⼀般可选( )阀。
7.控制参数流过阀门的相对流量(Q/Qmax)与阀门的相对⾏程(l/L)之间的关系称为控制阀的()。
8.纯⽐例调节作⽤,⽐例度越⼤,则余差越( )。
9.积分时间T越⼩,则积分特性曲线的斜率( ),积分作⽤( )。
i10.积分规律的作⽤是( ),但是积分时间越⼩积分作⽤( )。
11.微分控制规律主要⽤来克服对象的( )滞后,TD越⼤微分作⽤(12.研究对象特性的⽅法有( ),( )两种。
13.描述对象特性的参数有()、()、()14.⾃动调节系统按给定值的变化分为( )系统、( )系统、( )系统、三种类型。
串级控制系统的主回路为( )系统,⽽副回路为( )系统。
15.对于串级控制系统,副回路是为了稳定主参数⽽设制的,主控制器的输出作为副控制器的给定。
因此,副回路是( )系统,主回路是( )。
⼆、判断题1.微分作⽤主要⽤来克服对象的纯滞后。
( )2.微分作⽤主要⽤来克服所有的滞后。
( )3.微分时间越长,微分作⽤越强。
()4.对纯滞后⼤的控制对象,为克服其影响,可引⼊微分控制作⽤来克服。
( )5.⽐例控制过程的余差与控制器的⽐例度成正⽐。
( )6.某⼀流量控制对象为提⾼控制精度,控制器控制规律应选⽤PID规律。
( )7.对已设计确定的控制系统,只要对控制器参数进⾏⼀次最佳整定后,则可在任何使8.范围内改善调节质量,不需再次调整。
( )9.对同⼀被控对象,控制通道和⼲扰通道的特性是相同的。
过程控制复习题
过程控制复习题一、填空题1.过程控制系统由测量元件与变送器、控制器(调节器)、执行器(调节阀)和被控对象(过程)等环节组成。
2. 按系统的结构特点,过程控制系统可分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈—反馈控制系统(复合控制系统)3.按给定信号的特点,过程控制系统可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统等。
4.过程控制系统的性能可从稳定性、快速性、准确度三个方面来说明。
评价控制性能好坏的质量指标,通常采用的两种质量指标:系统过渡过程的性能指标(时域控制性能指标)和偏差积分性能指标(积分性能指标),积分指标是采用偏差与时间的某种积分关系作为衡量系统质量的准则。
5.过渡过程的性能指标是用阶跃信号作用下控制系统的输出响应曲线表示,它包括余差(静态偏差)、衰减比n、最大偏差A与超调量、回复时间(过渡时间)t、峰值时间tp和振荡周期 T等。
对于随动控制系统,常用超调量这个指标来衡量被控参数偏离给定值的程度。
6.衰减比n是衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标。
n<l表示系统是不稳定的,振幅愈来愈大;n=1表示为等幅振荡;n=4表示系统为4:1的衰减振荡。
7.建立被控过程数学模型的方法有:解析法(机理演绎法、机理分析法)、实验辩识法(系统辨识与参数估计法)和混合法8. 按结构形式不同,自动化仪表可分为基地式仪表、单元组合式仪表、组件组装式仪表,其中单元组合式仪表是将整套仪表划分成能独立实现一定功能的若干单元,各单元之间采用统一信号进行联系。
其中QDZ-Ⅲ型仪表采用的标准信号是20~100kPa。
9.按能源形式不同,自动化仪表可分:液动仪表、气动仪表、电动仪表及混合仪表,其中气动仪表的特点是性能稳定、可靠性高、具有本质安全防爆性能、不受电磁干扰、结构简单、维护方便。
10. 检测仪表是指检测元件(敏感元件或传感器)、变送器及显示装置的统称。
11.DDZ-Ⅲ型仪表采用的标准信号是1-5V或4-20mA,QDZ-Ⅲ型仪表采用的标准信号是 20~100kPa。
过程控制系统复习题库
过程控制系统复习题库第一章绪论1.1-1.过程控制是生产过程自动化的简称,泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中的连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制,是自动化技术的重要组成部分。
1.1-2.连续生产过程的特征是:生产过程中的各种流体,在连续的流动过程中进行着物理化学反应、物质能量的转换或传递。
1.1-3.从控制的角度,通常将工业生产过程分为三类,即:连续型、离散型和混合型。
过程控制主要是针对连续生产过程采用的控制方法。
1.1-4.过程控制的主要任务是对生产过程中的有关参数进行控制——“工业四大参数”是:温度、压力、流量、物位的自动控制,使其保持恒定或按一定规律变化,在保证产品质量和生产安全的前提下,使连续生产过程自动地进行下去。
1.1-5.过程控制系统的定义:为实现对某个工艺参数的自动控制,相互联系、制约的一些仪表、装置及工艺对象、设备构成的一个整体1.1-6.在讨论控制系统工作原理时,为清楚地表示自动控制系统各组成部分的作用及相互关系,一般用原理框图来表示控制系统。
1.1-7.过程控制系统的主要任务是:对生产过程中的重要参数进行控制,使其保持恒定或按一定规律变化。
1.1-8.过程控制的特点:⑴.控制对象——被控过程复杂、控制要求多样⑵.控制方案丰富多彩⑶.控制过程大多数属于慢过程与参数控制⑷.定值控制是过程控制的主要形式⑸.过程控制系统规范化的、系列化的检测与控制仪表或自动化装置组成1.2-1.过程控制装置与系统的发展过程1).局部自动化阶段:自动化仪表安装在现场生产设备上,只具备简单的测控功能2).模拟单元仪表控制阶段:控制仪表集中在控制室,生产现场各处的参数通过统一的模拟信号,送往控制室。
操作人员可以在控制室监控生产流程各处的状况。
3).集散控制阶段1.3-2.系统阶跃响应的单项性能指标⑴.衰减比、衰减率衰减比:定义为两个相邻的同相波峰值之比,即n?y1B?(1);n取整数,习惯上常表示为y3B2- 1 -39 n:1,例如4:1、10:1 衰减率:定义为一个周期后波动幅度衰减的程度,即??⑵.最大动态偏差、超调量最大动态偏差:指在设定值阶跃响应中,系统过渡过程的第一峰值超出稳态值的幅度,y1=B1 超调量:指最大动态偏差占被控量稳态值的百分比,??y1?y3y1?1?3?1? y1y1ny1?100% y(?)⑶.残余偏差:系统设定值r与稳态值y(?)的差值,即e(?)?r?y(?) ⑷.调节时间、峰值时间、振荡频率调节时间tS:指系统从干扰开始到被控量进入新稳态值的±5%范围内所需时间,通常用tS表示。
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4.过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。(√)
5.由控制阀操纵,能使被控变量恢复到设定值的物料量或能量即为操纵变量。(√)
6.按控制系统的输出信号是否反馈到系统的输入端可分为开环系统和闭环系统。(√)
7.在闭环控制系统中,按照设定值的情况不同,可分为定值控制系统、前馈控制系统、程序控制系统。(×)
答案:采用PID调节器的条件是对象纯滞后不能太大,否则应考虑采用其他控制方法。
21.当生产不允许被调参数波动时,选用衰减振荡形式过渡过程为宜。(×)
答案:当生产不允许被调参数波动时,选用非周期衰减过程为宜。
22.时间常数越小,对象受干扰后达到稳定值所需时间越短。(√)
23.化工过程中,通常温度控制对象时间常数和滞后时间都较短。(×)
9.对一个系统总是希望能够做到余差小,最大偏差小,调节时间短,回复快。(√)
10.时间常数越小,被控变量的变化越慢,达到新的稳态值所需的时间也越长。(×)
答案:时间常数越大,被控变量的变化越慢,达到新的稳态值所需的时间也越长。
11.时间常数指当对象受到阶跃输入作用后,被控变量达到新稳态值的63.2 %所需要的时间。(√)
17.当调节过程不稳定时,可增大积分时间或加大比例度,使其稳定。(√)
18.比例调节过程的余差与调节器的比例度成正比,比例度越大则余差越大。(√)
19.临界比例度法是在纯比例运行下通过试验,得到临界比例度δK和临界周期TK,然后根据经验总结出来的关系,求出调节器各参数值。(√)
20.采用PID调节器的条件是对象纯滞后较大。(×)
37.串级控制系统中主调节器以“先调”、“快调”、“粗调”克服干扰。(×)
答案:串级控制系统中主调节器以“慢调”、“细调”作用,使主参数稳定在设定值上,副调节器则以“先调”、“快调”、“粗调”克服干扰。
38.串级控制系统起主导作用的参数是主参数,稳定主导参数的辅助参数叫副参数。(√)
39.工业控制中,经常采用单纯的前馈控制。(×)
15.对象特性放大系数Κm是动特性,时间常数Tm和滞后时间τm是测量元件和变送器的静态特性。(×)
答案:对象特性放大系数Κm是静特性,时间常数Tm和滞后时间τm是测量元件和变送器的动特性。
16.对纯滞后大的调节对象,为克服其影响,可引入微分调节作用来克服。(×)
答案:微分作用能起到超前调节的作用,但不能克服纯滞后。
26.纯滞后时间长,将使系统超调量增加,干扰通道中纯滞后对调节品质没有影响。(√)
27.测量滞后一般由测量元件特性引起,克服测量滞后的办法是在调节规律中增加积分环节。(×)
答案:微分作用能起到超前调节的作用,因此能克服纯滞后;积分作用能克服余差。
28.目前国内生产调节阀主要有有线性、等百分比、快开3种流量特性。(√)
29.积分作用可以消除余差,但要求用在对象时间常数较小,系统负荷变化较小的控制过程中。(√)
30.串级调节系统可以用于改善纯滞后时间较长的对象,有超前作用。(√)
31.串级调节系统可以用于非线性对象,且负荷变化又较大的场合,用于改善对象特性。(√)
32.串级调节系统要求对主参数和副参数均应保证实现无差控制。(×)
34.前馈控制是按照干扰作用的大小进行控制的,如控制作用恰到好处,一般比反馈控制要及时。(√)
35.前馈控制是根据被调参数和预定值之差进行的控制。(×)
答案:前馈控制是按干扰量大小进行控制的。
36.比值系统中,两个需配比的流量中选择主受控变量是任意的。(×)
答案:两个需配比的流量中,一般以生产中的主要物料量为主变量。
答案:工业控制中一般不采用单纯的前馈控制,经常采用前馈反馈控制系统,前馈控制只是对大的干扰进行超前控制。
40.采用前馈-反馈控制系统的优点是利用了前馈调节的及时性和反馈调节的静态准确性。(√)
41.前馈控制系统是开环控制系统,不能用PID控制,它是一种特殊的控制规律。(√)
42.串级控制系统两步整定法是主、副回路分别整定,第一步先整定副回路,第二步再整定主回路。(√)
答案:串级调节系统一般对主参数有控制精度要求,副回路则以“先调”、“快调”、“粗调”的形式起到克服干扰作用,提高串级调节系统的克服干扰能力,所以副参数不能保证无差控制。
33.凡是有两个以上的调节器相互连接,该调节系统就是串级调节系统。(×)
答案:许多控制系统都是由两个以上的调节器相互连接,只有结构上有两个闭合回路;主副调节器串联,主调节器的输出作为副调节器的给定;副调节器的输出操纵调节阀动作,实现主调节器的定值控制的控制系统才是串级控制。
过程控制系统复习制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。(√)
2.扰动量是作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。(×)
答案:扰动量是除操纵变量外作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。
3.由调节器输出至被调参数间的所有环节称为干扰通道。(×)
答案:在闭环控制系统中,按照设定值的情况不同,可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
8.在一个定值控制系统中,被控变量不随时间变化的平衡状态,也即被控变量变化率等于零的状态,称为系统的动态。(×)
答案:在一个定值控制系统中,被控变量不随时间变化的平衡状态,也即被控变量变化率等于零的状态,称为系统的静态,静态是一种相对静止状态。
答案:化工过程中,通常温度控制对象时间常数和滞后时间都较大。应合理选择检测点。
24.自动调节系统干扰通道放大倍数越大,则超调量越大;调节通道放大倍数越大,则超调量越小。(√)
25.对象特性时间常数越长,则过程反应越快,易引起较长的过渡时间。(×)
答案:对象特性时间常数越长,则过程反应越慢,易引起较长的过渡时间。
12.对干扰通道时间常数越小越好,这样干扰的影响和缓,控制就容易。(×)
答案:时间常数越大越好,这样干扰的影响和缓,控制就容易。
13.放大倍数K取决于稳态下的数值,是反映静态特性的参数。(√)
14.对于控制通道来说希望τ越大越好,而对扰动通道来说希望τ适度小点好。(×)
答案:控制通道τ越小越好,而对扰动通道来说希望τ适度大点好