自动检测和过程控制重点考题_百度资料
自动化仪表与过程控制试题(含答案)
自动化仪表与过程控制试题(含答案)自动化仪表与过程控制试题题号一二三四五总分得分得分评卷人一、填空题(每空1分,共20分)1、测量温度的方法虽然很多,但从感受温度的途径来分,可以分为两大类:一类是( )的,即通过测温元件与被测物体的接触而感知物体的温度;另一类是( )的,即通过接收被测物体发出的辐射热来判断温度。
2、电动温度变送器,核心都是一个直流低电平电压—电流变换器,大体上都可分为( )、( )及( )三部分。
3、调节器的输出电路是一个电压—电流转换器,还承担( )的任务。
4、在数字控制系统中,当需要限制输出量的变化速率,以及需要实现自动/手动无扰切换等场合,使用增量算式有许多便利之处,所以有些控制系统中不直接计算y,而先算出( )。
n5、SLPC单回路控制器是按( )或( )的定周期节拍工作的。
6、DCS系统常采用多主站的令牌传送方式,在系统内,各( )和( )的地位都是相同的,没有固定的主站与从站划分。
7、集散控制系统的操作站主要有三大功能,即以系统生成、维护为主的( )功能,以监视、运行、记录为主的( )功能,以及与现场控制站和上位计算机交换信息的( )功能。
8、从结构来说,执行器一般由( )和( )两部分组成。
9、目前,用来测定对象动态特性的实验方法主要有( )、( )和( )三种。
10、为了克服用白色噪声作为输入,估算脉冲响应函数需要较长时间,可以采用( )信号作为输入探测信号。
得分评卷人二、判断题(每题1分,共10分)1、比例度P是一个无因次量,它表示在只有比例作用的情况下,能使输出量作满量程变化的输入量相对变化的百分数。
( )2、DDZ-?型调节器的运算电路是PD与PID两个运算电路串联组成的。
( )3、在混合过程PID算法的混合过程中要求的是瞬时流量的正负偏差积分为零( ) 4、SLPC型单回路控制器的指令共有46种。
( ) 5、一个功能块参数可分为三类:输入参数,输出参数及外含参数。
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。
过程控制复习题
一、填空题1.被控过程的数学模型,是指过程在各个输入量作用下,其相应输出量变化函数关系的数学表达式。
2.过程的数学模型有两种,非参数模型和参数模型。
3.过程控制系统通常是指工业生产过程中自动控制系统的被控量是、、、、和等这样的一些过程变量的系统。
4.表示过程控制系统控制关系的方框图,两个框之间的带箭头连线表示,但是不表示。
5.一种测量体与被测介质接触,测量体将被测参数成比例转换成另一种便于计量的物理量,再用仪表加以显示,通常把前一种过程叫做,所用的仪表称为,后面的计量显示仪表称为。
6.在热电偶测温回路中接入第三种导体时,只要接入第三种导体的两个接点温度相同,回路中总电动势值。
7.DDZ-III型变送器是一种将被测的各种参数变换成的仪表。
8.正作用执行机构是指。
反作用执行结构是指。
9.流通能力定义为。
10.执行器的流量特性是指与的关系。
11.接触式测温时,应保证测温仪表与被测介质,要求仪表与介质成状态,至少是,切勿与介质成安装。
12.干扰通道存在纯时间滞后,理论上(影响/不影响)控制质量。
13.扰动通道离被控参数越近,则对被控过程影响。
14.正作用调节器的测量值增加时,调节器的输出亦,其静态放大倍数取。
反作用调节器的测量值增加时,调节器的输出,其静态放大倍数取。
15.气开式调节阀,其静态放大倍数取,气关式调节阀,其静态放大倍数取。
16.常见复杂控制系统有、、、和等。
17.串级控制系统与单回路控制系统的区别是其在结构上多了一个,形成了两个。
18.一般认为纯滞后时间τ与过程时间常数T之比大于0.3,则称该过程为。
19.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。
20.分程控制系统从控制的平滑性来考虑,调节阀应尽量选用调节阀,可采用法来控制调节阀开度。
21.选择性控制系统的特点是采用了。
它可以接在两个和多个调节器的输出端,对进行选择,也可以接在几个变送器的输出端,对进行选择。
22.常见DDZ-III型温度变送器有温度变送器、温度变送器、温度变送器。
自动检测考题
过程控制系统与仪表复习题一、判断题:1. 过程控制系统中,需要控制的工艺设备(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:由调节器输出至被调参数间的所有环节称为调节通道。
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: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。
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。
(√)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。
自动检测技术及仪表控制系统课后习题及复习资料
1根本知识引论1、测量围、测量上、下限及量程测量围:仪器按照规定的精度进展测量的被测变量的围测量下限:测量围的最小值测量上限:测量围的最大值量程:量程=测量上限值-测量下限值灵敏度:被测参数改变时,经过足够时间仪表指示值到达稳定状态后,仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比灵敏度YU ∆=∆误差绝对误差:∆maxδ绝对误差 =示值-约定真值相对误差:δ相对误差〔%〕= 绝对误差/约定真值引用误差:maxδ引用误差〔%〕= 绝对误差/量程最大引用误差:最大引用误差〔%〕 = 最大绝对误差/量程允许误差:最大引用误差≤允许误差准确度仪表的准确度通常是用允许的最大引用误差去掉百分号后的数字来衡量。
准确度划分为假设干等级,简称精度等级,精度等级的数字越小,精度越高可靠度:衡量仪表能够正常工作并发挥其同能的程度课后习题1.1检测及仪表在控制系统中起什么作用,两者关系如何?检测单元完成对各种参数过程的测量,并实现必要的数据处理;仪表单元则是实现各种控制作用的手段和条件,它将检测得到的数据进展运算处理,并通过相应的单元实现对被控变量的调节。
关系:二者严密相关,相辅相成,是控制系统的重要根底1.2 典型检测仪表控制系统的构造是怎样的,各单元主要起什么作用?被控——检测单元——变送单元——显示单元——操作人员对象——执行单元——调节单元—作用:被控对象:是控制系统的核心检测单元:是控制系统实现控制调节作用的及根底,它完成对所有被控变量的直接测量,也可实现*些参数的间接测量。
变送单元:完成对被测变量信号的转换和传输,其转换结果须符合国际标准的信号制式。
变:将各种参数转变成相应的统一标准信号;送:以供显示或下一步调整控制用。
显示单元:将控制过程中的参数变化被控对象的过渡过程显示和记录下来,供操作人员及时了解控制系统的变化情况。
分为模拟式,数字式,图形式。
调节单元:将来自变送器的测量信号与给定信号相比拟,并对由此产生的偏差进展比例积分微分处理后,输出调节信号控制执行器的动作,以实现对不同被测或被控参数的自动调节。
《自动化仪表与过程控制》复习题
控制系统,被控变量和操作变量的选择原则是什么?选取被控参数的一般原则为:选择对产品的产量和质量、安全生产、经济运行和环境保护具有决定性作用的,可直接测量的工艺参数为被控参数;当不能用直接参数作为被控参数时,应该选择一个与直接参数有单值函数关系的间接参数作为被控参数;被控参数必须具有足够大的灵敏度。
控制参数的选择原则:扰动作用由扰动通道对过程的被控参数产生影响,力图使被控参数偏离给定值;控制作用由控制通道对过程的被控参数起主导影响,抵消扰动影响,以使被控参数尽力维持在给定值;正确选择控制参数就是正确选择控制通道的问题。
一般希望控制通道克服扰动的能力要强,动态响应要比扰动通道快。
2.用反应曲线法、衰减曲线法、临界比例度法整定调节器参数的要点是什么?整定是指决定控制器的比例带5(或KP)、积分时间TI、微分时间TD和采样周期Ts的具体数值。
整定的实质是通过改变控制器的参数,使其特性和过程特性相匹配,以改善系统的动态和静态指标,取得最佳的控制效果。
整定控制器参数的方法可分为两大类,即理论计算整定法和工程整定法。
理论计算整定法有频率特性法、根轨迹法等。
工程整定法有现场试凑法、临界比例度法、衰减曲线法和响应曲线法等。
工程整定不需要事先知道过程的数学模型,直接在过程控制系统中进行现场整定,特点是方法简单实用;计算简便;易于工程应用。
现场试凑法:按照先比例,再积分,最后微分的顺序;比例度由大到小整定;积分时间由大到小整定;微分时间由小到大整定。
临界比例度法:在闭环控制系统里,将控制器置于纯比例作用下(TI=-,TD=O),从大到小逐渐改变控制器的比例度,得到等幅振荡的过渡过程。
此时的比例度称为临界比例度5k,相邻两个波峰间的时间间隔,称为临界振荡周期Tk。
据此确定控制器其它参数。
根据5k 和Tk值,采用经验公式,计算出调节器各个参数,即5、TI、TD的值。
按“先P后I最后D”的操作程序将控制器整定参数调到计算值上。
自动检测技术及仪表控制系统课后习题及复习资料 (2)
=+平均无故障工作时间有效度平均无故障工作时间平均故障修复时间1基本知识引论1、测量范围、测量上、下限及量程测量范围:仪器按照规定的精度进行测量的被测变量的范围测量下限:测量范围的最小值测量上限:测量范围的最大值量程:量程=测量上限值—测量下限值1.2.3灵敏度:被测参数改变时,经过足够时间仪表指示值达到稳定状态后,仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比 灵敏度Y U∆=∆ 1。
2.4误差绝对误差:∆max δ绝对误差 = 示值-约定真值相对误差:δ相对误差(%)= 绝对误差/约定真值引用误差:max δ引用误差(%)= 绝对误差/量程最大引用误差:最大引用误差(%) = 最大绝对误差/量程允许误差:最大引用误差≤允许误差1.2。
5精确度仪表的精确度通常是用允许的最大引用误差去掉百分号后的数字来衡量。
精确度划分为若干等级,简称精度等级,精度等级的数字越小,精度越高1。
2。
8可靠度:衡量仪表能够正常工作并发挥其同能的程度课后习题1.1检测及仪表在控制系统中起什么作用,两者关系如何?检测单元完成对各种参数过程的测量,并实现必要的数据处理;仪表单元则是实现各种控制作用的手段和条件,它将检测得到的数据进行运算处理,并通过相应的单元实现对被控变量的调节。
关系:二者紧密相关,相辅相成,是控制系统的重要基础1。
2 典型检测仪表控制系统的结构是怎样的,各单元主要起什么作用?被控——检测单元—-变送单元——显示单元——操作人员对象——执行单元-—调节单元—作用:被控对象:是控制系统的核心检测单元:是控制系统实现控制调节作用的及基础,它完成对所有被控变量的直接测量,也可实现某些参数的间接测量。
变送单元:完成对被测变量信号的转换和传输,其转换结果须符合国际标准的信号制式。
变:将各种参数转变成相应的统一标准信号;送:以供显示或下一步调整控制用。
显示单元:将控制过程中的参数变化被控对象的过渡过程显示和记录下来,供操作人员及时了解控制系统的变化情况。
《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。
过程控制复习资料
1、过程控制是根据工业生产过程的特点,采用测量仪表执行机构计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程系统,实现工业生产过程自动化。
2、过程控制有多种方案,包括单回路控制系统前馈控制系统3、控制系统按照结构特点可分为反馈控制系统前馈控制系统复合控制系统。
按给定值信号特点分为定值控制系统、随动控制系统。
4、防爆技术的种类包括隔爆型本安型正压型油浸型充砂型等5、过程控制中压力检测方法有应变片式,压阻式,弹性式,液柱式。
6、半导体热敏电阻包括正温度系数PTC 负温度系数NTC 临界温度电阻CTR。
7、节流流量计基于节流变压降原理,由节流件、导压管及差压检测仪表组成。
8:物位测量方法静压式浮力式电气式超声波式。
9: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。
10调节阀由阀芯阀体组成《11调节阀的流量特性有直线流量特性、对数(等百分比)流量特性、抛物线流量特性和快开流量特性四种。
12:DCS的设计思想是控制分散、管理集中。
13: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。
14、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。
15、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。
16、仪表的精度等级又称准确等级,通常用引用误差作为判断仪表精度等级的尺度。
17、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ts。
静态质量指标有稳态误差ess。
18、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。
19、绝对误差是指仪表输出信号所代表的被测值与被测参数真值之差20、引用误差是绝对误差与仪表量程的百分比。
21、^22、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23、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。
自动检测和过程控制复习资料
1.在化工生产过程中,常用的工程量检测量有哪些?2.检测仪表的组成有哪些?3.检测误差有哪些?4.在阶跃响应作用下的过渡过程曲线,能基本满足控制要求的是什么形式?5.某仪表,其最大引用误差等于或大于0.5%,应归于什么级精度等级中?6.用弹簧管压力表进行氨气压力检测时,严禁采用铜质材料弹簧管压力表,为什么?7.弹簧管压力表因工作介质是密闭在弹簧管内,并不受大气压力的作用,所以仪表值是绝对压力,对不对?8.变送器接收的是什么信号?转换成什么信号?9.红外线气体分析器一般有哪些组成?10.在使用热导法进行气体成份分析时要具备条件是什么11.说明气相谱仪的工作过程和主要特性。
12.微动质量流量计的特点。
13.转子流量计出厂时,流量计刻度一般是用什么标定的?14.对于差压式蒸汽流量计和带负向迁移的差压式液位计来说,三阀组的起动顺序、停运顺序如何?15.用节流装置测量时对节流装置前后的直管道有没有什么特殊的要求?16.在相同的温度变化范围内,S热电偶的热电势比K热电偶的热电势大,对否?17.补偿导线的应用特点是什么?18.在热电阻测量中,通常采用什么方法避免测量误差,请说明原因。
19.差压变送器测量液位时,为什么要进行零点迁移,如何实现迁移,其实质是什么?20.说明椭圆齿轮流量计的特点。
21.非接触式液位测量仪表有哪些特点?22.数字显示仪表用于工程量测量显示时,其结构组成环节中一定有什么部分?23.执行装置的选择至少要从哪些方面来考虑?24.气动薄膜调节阀接受的是什么信号?25.一台DDZ-Ⅲ型调节器在“自动”时无输出,“软手操”时有输出,这时故障可能在哪里?26.气动执行器的气开气关是什么含义?27.一台气动薄膜调节阀,若阀杆在全行程的50%位置,则流过阀的流量是否也在最大流量的50%?并说明理由。
28.在用色谱分析气体各组分含量时,假设有A和B两种组分,A组分的分配系数大于B组分的分配系数,试描述气体通过色谱柱的过程,画出组分在色谱柱中的分离过程示意图。
(完整版)自动检测题库(最终版)
第一章检测技术的基础知识一、填空题1.检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息变换以及信息办理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。
2.一个完好的检测系统或检测装置往常由传感器、丈量电路和输出单元及显示装置等部分构成。
3.传感器一般由敏感元件、变换元件和变换电路三部分构成,此中敏感元件是必不行少的。
4.在采纳仪表时,最好能使其工作在不小于满刻度值2/3 的地区。
5.正确度表征系统偏差的大小程度,精细度表征随机偏差的大小程度,而精准度则指正确度和精细度的综合结果。
6.仪表正确度等级是由系统偏差中的基本偏差决定的,而精细度是由随机偏差和系统偏差中的附带偏差决定的。
7.若已知某直流电压的大概范围,选择丈量仪表时,应尽可能采纳那些其量程大于被测电压而又小于被测电压倍的电压表。
(因为 U≥2/3Umax)8.有一温度计,它的量程范围为0~ 200℃,精度等级为0.5 级。
该表可能出现的最大偏差为1℃,当丈量100℃时的示值相对偏差为1%。
9.传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节,它的作用是将非电量变换成与之拥有必定关系的电量。
10.传感器一般由敏感元件和变换元件两部分构成。
11.某位移传感器,当输入量变化5mm 时,输出电压变化300mv ,其敏捷度为60 mv/mm。
二、选择题1.在一个完好的检测系统中,达成信息收集和信息变换主要依赖A。
A .传感器B .丈量电路C.输出单元2.构成一个传感觉器必不行少的部分是B。
A .变换元件B .敏感元件C.变换电路D.嵌入式微办理器3.有四台量程均为0-600 ℃的丈量仪表。
今要测一约为500℃的温度,要求相对偏差≤ 2.5%,采纳精度为D的最为合理。
A .5.0 级B.2.5 级C.2.0 级D. 1.5 级4.有四台量程不一样,但精度等级均为 1.0 级的测温仪表。
今欲测250℃的温度,采纳量程为C的最为合理。
A .0~ 1000℃B. 300~ 500℃C. 0~300℃ D . 0~ 500℃5.某采买员分别在三家商铺购置100kg 大米、 10kg 苹果、 1kg 巧克力,发现缺乏约,但该采买员对卖巧克力的商铺建议最大,在这个例子中,产生此心理作用的主要要素是B。
过程控制考试复习资料(1)
过程控制工程复习资料一、填空题1.过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程或被控对象、测量变送器等环节组成。
2、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、自动控制系统按工作原理可分为三类:反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈控制系统。
按给定值特点分类可分为三类:定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。
4、过程控制系统方案设计的基本要求是:安全、稳定、经济。
5、过程数学模型的求取方法有三种,分别是:机理法建模、系统辨别法建模、混合法(机理分析+系统辨别)建模。
6、理想流量特性有四类,分别是直线、对数、抛物线、快开。
7、定比值控制系统包括:开环比值控制系统、单闭环比值控制系统和双闭环比值控制系统。
8、控制器参数整定法有:经验法、临界比例度法、衰减振荡法、响应曲线法。
9、根据实践经验的总结发现,除少数无自平衡的对象以外,大多数对象均可用一阶、二阶、一阶加纯滞后、二阶加纯滞后这四种典型的动态特性来加以近似描述。
为进一步简化,也可以将所有的对象的动态特性都简化为一阶加纯滞后的形式,用传递函数可以表示为:()。
其中K表示对象的静态放大系数,T表示对象的时间常数,表示纯滞后时间。
10、调节器的比例度δ越大,则放大倍数Kc越小,比例调节作用就越弱,过渡过程曲线就越平稳,但余差也越大。
积分时间T i越小,则积分速度越大,积分特性曲线的斜率越大,积分作用越强,消除余差越快,微分时间T d越大,微分作用越强。
11、定值控制系统是按测量与给定偏差大小进行调节的,而前馈调节是按扰动量大小进行调节的;前者是闭环调节,后者是开环调节。
采用前馈-反馈调节的优点是利用前馈调节的及时性和反馈调节的静态准确性。
12、防止几分饱和有哪三种方法:限幅法、外反馈法、积分切除法。
13、测量变送器的要求:准确、快速、可靠。
14、在串级控制系统中,调节器参数的整定方法有:逐次逼近法、两步整定法、一步整定法。
二、选择题1、下列控制系统中,哪些是开环控制(C),哪些是闭环控制(ABD)A、定值控制B、随动控制C、前馈控制D、程序控制2、对某PI控制系统,为了防止积分饱和,采取下列措施,问哪一条是不起作用的(D)C、采用高低阻幅器 B、采用调节器外部积分反馈法C、采用PI-P调节器D、采用PI-D调节器3、如果甲乙两个广义调节对象的动态特性完全相同(如均为二阶对象),甲采用PI作用调节器,乙采用P作用调节器。
过程控制复习重点
过控复习重点第一章1.过控的定义:过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、纺织、建材、原子能等工业部门生产过程的自动化。
2.过程控制的特点:①连续生产过程的自动化②过程控制系统由过程检测、控制仪表组成③被控过程是多种多样的、非电量的④过程控制的控制工程多属慢过程、而且多半为参量控制⑤过程控制方案十分丰富⑥定值控制是过程控制的一种常用形式3.过程控制系统的组成:测量元件、变送器、调节器、调节阀(过程检测控制仪表)和被控对象4.过程控制的分类:按过程控制系统的结构特点分①反馈控制系统②前馈控制系统③前馈—反馈控制系统按给定值信号的特点分①定值控制系统②程序控制系统③随动控制系统5.过程控制的任务在了解、熟悉、掌握生产工艺流程与生产过程静态和动态特性的基础上,根据工艺要求,应用控制理论、现代控制技术,分析、设计、整定过程控制系统。
第二章1.过程的数学建模:是设计过程控制系统,确定方控制案、分析质量指标、整定调节器参数等等的重要依据。
2.建模的目的:①设计过程控制系统和整定调节器参数②指导设计生产工艺设备③进行仿真实验研究④培训运行操作人员3.被控过程输入量与输出量之间的信号联系称为过程通道4.控制作用与被控量之间的信号联系称为控制通道5.建模的方法:①机理分析法建模②实验法建模③最小二乘法建模6.自衡建模(1)单容过程:单容过程是指只有一个贮蓄容量的又具有自平衡能力的过程。
传递函数:1)(000+=s T K s W(2)多容过程:在工业生产过程中,被控过程往往由多个容积和阻力构成的过程称为多容过程传递函数:)1)(1()(2100++=s T s T K s W 7.非自衡过程建模(1)单容过程:传递函数:s T s W a 1)(0=(2) 多容过程:传递函数:)1(1)(0+=Ts S T S W a 8.最小二乘法的基本原理:出发点是在获得过程或系统的输入、输出数据后,希望求得最佳的参数值,以使系统方程在最小方差意义上与输入、输出数据相拟合,采用实际观察值替代模型的输出从上式所示的一类模型中找出过程参数向量的估计值,能使模型误差尽可能小的模型。
自动控制与检测复习题
一、填空题1、检测技术是一门以研究自动检测系统中的(信息提取)、(信息转换)以及(信息处理)的理念和技术为主要内容的应用技术科学.2、一个完整的检测系统或检测装置通常由(传感器)、(信号调理电路)和(显示记录装置)等部分组成。
3、传感器一般由(敏感元件)、(转换元件)、和(转换电路)三部分组成.4、在选用仪表时,最好能使其工作在不小于满刻度值的(2/3)的区域。
5、(准确度)表征系统误差的大小程度,(精密度)表征随机误差的大小程度,而精确度则指(准确度)和(精确度)的综合结果。
6、若已知某直流电压的大致范围,选择测量仪表时,应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压(1。
5)倍的电压表。
(因为U>=2/3Umax)7、有一温度计,它的量程范围为0~200℃,精度等级为0。
5级该表可能出现的最大误差为(1℃),当测量100℃时的示值相对误差为(1%)。
8、传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节,它的作用是将(非电量)转换成与之具有一定关系的(电量)。
9、某位移传感器,当输入量变化5mm时,输入电压变化300mV,其灵敏度为(60mV/mm)。
10、热敏电阻按其温度系数可分为(负温度系数的热敏电阻NTC)和(正温度系数热敏电阻PTC)两大类。
11、电阻应变片式压力传感器通常选用(测量电桥)作为转换电路。
12、最常见的电阻应变片的基准电阻值为(120Ω)。
13、金属热电阻主要有(铂)、(铜)和镍电阻等。
半导体热敏电阻主要包括(PTC)、(NTC)二种类型。
14、利用热敏电阻对电动机实施过载保护,应选择(突变)型热敏电阻。
15、热电阻主要是利用电阻随温度升高而(增大)这一特性来测量温度的。
16、金属电阻的(电阻应变效应)是金属电阻应变片工作的物理基础.17、对于电阻应变片,最常见的温度补偿方法是(双臂半桥和全桥)补偿法.18、常用的电阻应变片分为两大类(金属应变片)和(半导体应变片)。
19、电感传感器是利用绕组(自感量)或(互感量)的变化来实现非电量电测的一种装置。
自动检测和过程控制重点考题 百度资料
❖为什么要进行冷端温度补偿(1)根据热电偶测温原理【E(t,t0)=f(t)-f(t0)】,只有当参比端温度t0稳定不变且已知时,才能得到热电势E和被测温度t的单值函数关系。
(2)实际使用的热电偶分度表中热电势和温度的对应值是以t0=0℃为基础的,但在实际测温中由于环境和现场条件等原因,参比端温度t0往往不稳定,也不一定恰好等于0℃,因此需要对热电偶冷端温度进行处理。
常用的冷端补偿方法有如下几种。
(一)零度恒温法(冰浴法)(二)计算修正法(三)冷端补偿器法(四)补偿导线法一、温度计的选择原则(1)满足生产工艺对测温提出的要求;(2)组成测温系统的各基本环节必须配套;(3)注意仪表工作的环境;(4)投资少且管理维护方便。
四、感温元件的安装要求(1)正确选择测温点;(2)避免热辐射等引起的误差;(3)防止引入干扰信号;(4)确保安全可靠。
接触式:测温元件与被测对象接触,依靠传热和对流进行热交换。
优点:结构简单、可靠,测温精度较高。
缺点:由于测温元件与被测对象必须经过充分的热交换且达到平衡后才能测量,这样容易破坏被测对象的温度场,同时带来测温过程的延迟现象,不适于测量热容量小的对象、极高温的对象、处于运动中的对象。
不适于直接对腐蚀性介质测量。
自动平衡电桥与电子电位差计在外形结构上十分相似,许多基本部件完全相同。
但它们终究是不同用途的两种模拟式显示仪表,主要区别如下:(1)配用的感温元件不同;(2)作用原理不同;(3)感温元件与测量桥路的连接方式不同;(4)电子电位差计的测量桥路具有对热电偶自由端温度进行自动补偿的功能,自动平衡电桥不存在这一问题。
(三) 数字式显示仪表的特点(1)准确度高,可避免视差。
(2)灵敏度高,响应速度快,而且不受输送距离限制。
(3)量程和极性可以自动转换,因而量程范围宽,能直接读出测量值和累积值。
(4)体积小,重量轻,易安装,可以在恶劣环境中工作。
(5)其中的智能型数字式显示仪表,还有量程设定、报警参数设定、自动整定PID参数、仪表数据掉电保护、可编程逻辑控制等功能。
自动化仪表与过程控制复习资料
自动化仪表与过程控制复习资料1、过程控制的特点?答:①对象复杂②对象存在滞后③ 对象特性具有非线性④控制系统复杂2、过程控制系统的3个主要发展阶段答:①仪表自动化阶段②计算机控制阶段③综合自动化阶段3、过程控制系统的基本组成答:①被控对象②传感器和变送器③控制器(调节器)④执行器⑤控制阀4、定值控制系统、随动系统、程序控制系统的定义答:①定值控制系统:设定值保持不变(为一恒定值)的反馈控制系统称为定值控制系统。
②随动系统:设定值不断变化,且事先是不知道的,并要求系统的输出(被控变量)随之而变化。
③程序控制系统:设定值也是变化的,但它是一个已知的时间函数,即根据需要按一定时间程序变化。
5、递减比(衰减比)、超调量、过渡过程时间、静态偏差、相应曲线评价准则(IAE/ISE/ITAE )。
答:(1)递减比:根据实际操作经验,为保持足够的稳定裕度,一般希望过渡过程有两个波左右,与此对应的衰减比在4:1到10:1的范围内。
(2)超调量:最大动态偏差占设定值的百分比称为超调量。
(不能过大)(3)过渡过程时间:原处于平衡的控制系统受扰动后,由于系统的控制作用,被控量过渡到被控量稳态值的2%~5%时,达到新的平衡状态所经历的时间,也称为过渡过程时间、稳定时间。
(4)静态偏差:过渡过程结束,设定值与被控参数的稳态值之差。
(5)相应曲线评价准则:误差积分IE (不合理);绝对误差积分IAE (公认,常用);平方误差积分ISE (抑制大误差);偏差绝对值与时间乘积积分(ITAE )(抑制长时间过渡过程)。
1、量程调整的目的:使变送器的输出信号上限值与测量范围的上限值相对应。
量程调整相当于改变变送器的输入输出特性的斜率,也就是改变变送器输出信号y 与输入信号x 之间的比例系数。
2、零点调整和零点迁移:零点调整使变送器的测量起点为零,而零点迁移是把测量的起始点由零迁移到某一数值(正值或负值)。
测量的起始点由零变为某一正值,称为正迁移;反之称为负迁移。
自动检测技术及应用复习资料
绪论1、自动检测系统原理图系统框图:用于表示一个系统各部分和各环节之间的关系,用来描述系统的输入输出、中间处理等基本功能和执行逻辑过程的概念模式。
自动检测系统的组成:传感器、信号调理电路、显示器,数据处理装置、执行机构组成。
(这里会出填空题)2、传感器:只一个能将被测的非电量变换成电量的器件。
3、自动磨削测控系统原理说明:传感器快速检测出工件的直径参数,计算机一方面对直径参数做一系列的运算、比较、判断等操作,然后将有关参数送到显示器显示出来,另一方面发出控制信号,控制研磨盘的径向位移,指导工件加工到规定要求为止。
第一章检测技术的基本概念1、测量:借助专门的技术和仪表设备,采用一定的方法取得某一客观事物定量数据资料的实践过程。
2、测量方法的分类:静态测量、动态测量直接测量、间接测量接触式测量、非接触式测量偏位式测量,零位式测量,微差式测量3、测量误差的表示方法:绝对误差和相对误差(示值相对误差、引用误差)4、测量误差的分类:粗大误差、系统误差、随机误差、静态误差、动态误差。
5、传感器的组成:由敏感元件、传感元件、测量转换电路组成、6、测量转换电路的作用:将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电压、电流或频率量。
7、传感器的静态特征:灵敏度:指传感器在稳态下输出变化值与输入变化值之比。
分辨力:指传感器能检测出被测信号的最小变化量。
非线性度:线性度又称非线性误差,指传感器实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程范围内的输出之百分比。
迟滞误差:传感器的正向特性与反向特性的不一致程度。
稳定性、电磁兼容性、可靠性第二章电阻传感器1、应变效应:导体或半导体材料在外界力的作用下,会产生机械变形、其电阻值也将随着发生变化。
2、压阻效应:单晶硅材料在受到应力作用后,电阻率发生明显变化。
3、投入式液位计的工作原理:压阻式压力传感器安装在不锈钢壳体内,,并用不锈钢支架固定放置在液体底部。
传感器的高压侧的进气孔与液体相通,可读出安装高度处的表压力。
自动化仪表与过程控制期末考试资料
1 1 u (e P TI
PID 控制
edt )
0
t
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1 1 t de (e edt TD ) 0 P TI dt 1 1 G( s) (1 TD s) P TI s
上海海事大学自动化仪表与过程控制系统期末考试资料
4
P、I、D 各参数对系统控制品质的影响: P 越小,控制作用越强、系统调节越快、系统稳定性下降,控制余差越小。P 越小,控 制过程曲线越振荡,周期缩短。出现等幅振荡,这时的比例度称为临界比例度 Pmin,振荡 频率称为临界振荡频率ω M P 越大,控制过程曲线越平稳,但控制过程时间越长,余差也越大。 TI 越大,积分作用越弱, TI = ∞,积分作用为零。TI 减小,积分作用增强,系统振荡 加剧,稳定性下降。因此,加积分后,比例带要适当加大。 如果 T1 适当,系统能很快消除余差。 2.2 控制器参数整定:边界法(临界比例度法) 属于闭环整定方法, 根据纯比例控制系 统临界振荡试验所得数据(临界比例度 Pm 和振荡周期 Tm) ,按经验公式求出调节器的 整定参数。 就以表中 PI 调节器整定数值为例,可 以看出 PI 调节器的比例度较纯比例调节时 增大,这是因为积分作用产生一滞后相位, 降低了系统的稳定度的缘故。 2.1 2.3 衰减曲线法 也属于闭环整定方法, 但不需要寻找 等幅振荡状态, 只需寻找最佳衰减振荡状 态即可。 衰减比为 4:1 时,整定参数计算表
SMU 测控 122 班委会编辑整理@2016.1.10
上海海事大学自动化仪表与过程控制系统期末考试资料
响应曲线法控制器参数整定经验公式表 调节规律 P PI PID 调节参数 比例度 δ% (K0τ0/T0)╳100% 1.1(K0τ0/T0)╳100% 0.85(K0τ0/T0)╳100% 3.3τ0 2τ0 0.5τ0 积分时间 TI 微分时间 TD
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为什么要进行冷端温度补偿
(1)根据热电偶测温原理【E(t,t0)=f(t)-f(t0)】,只有当参比端温度t0稳定不变且已知时,才能得到热电势E和被测温度t的单值函数关系。
(2)实际使用的热电偶分度表中热电势和温度的对应值是以t0=0℃为基础的,但在实际测温中由于环境和现场条件等原因,参比端温度t0往往不稳定,也不一定恰好等于0℃,因此需要对热电偶冷端温度进行处理。
常用的冷端补偿方法有如下几种。
(一)零度恒温法(冰浴法)(二)计算修正法(三)冷端补偿器法(四)补偿导线法
一、温度计的选择原则(1)满足生产工艺对测温提出的要求;(2)组成测温系统的各基本环节必须配套;(3)注意仪表工作的环境;(4)投资少且管理维护方便。
四、感温元件的安装要求(1)正确选择测温点;
(2)避免热辐射等引起的误差;(3)防止引入干扰信号;
(4)确保安全可靠。
接触式:测温元件与被测对象接触,依靠传热和对流进行热交换。
优点:结构简单、可靠,测温精度较高。
缺点:由于测温元件与被测对象必须经过充分的热交换且达到平衡后才能测量,这样容易破坏被测对象的温度场,同时带来测温过程的延迟现象,不适于测量热容量小的对象、极高温的对象、处于运动中的对象。
不适于直接对腐蚀性介质测量。
自动平衡电桥与电子电位差计在外形结构上十分相似,许多基本部件完全相同。
但它们终究是不同用途的两种模拟式显示仪表,主要区别如下:(1)配用的感温元件不同;(2)作用原理不同;(3)感温元件与测量桥路的连接方式不同;(4)电子电位差计的测量桥路具有对热电偶自由端温度进行自动补偿的功能,自动平衡电桥不存在这一问题。
(三) 数字式显示仪表的特点(1)准确度高,可避免视差。
(2)灵敏度高,响应速度快,而且不受输送距离限制。
(3)量程和极性可以自动转换,因而量程范围宽,能直接读出测量值和累积值。
(4)体积小,重量轻,易安装,可以在恶劣环境中工作。
(5)其中的智能型数字式显示仪表,还有量程设定、报警参数设定、自动整定PID参数、仪表数据掉电保护、可编程逻辑控制等功能。
(三) 电子电位差计技术指标
(1)基本误差。
电子电位差计的基本误差包括两种,一是指示基本误差,二是记录基本误差。
(2)全行程时间。
在使用过程中当被测参数发生变化时,衡量仪表指示器反映被测参数变化的速度性质的指标,用全行程时间表示。
(3)仪表不灵敏区。
它是指仪表指针不发生变化的输入信号最大变化范围,通常不超过量程的0.25%或0.5%。
热电极材料要求(1) 应输出较大的热电势,以得到较高的灵敏度,且要求热电势E(t)和温度t之间尽可能地呈线性函数关系;(2) 能应用于较宽的温度范围,物理化学性能、热电特性都较稳定。
即要求有较好的耐热性、抗氧性、抗还原、抗腐蚀等性能;
(3) 要求热电偶材料有较高的导电率和较低的电阻温度系数;
(4) 具有较好的工艺性能,便于成批生产。
具有满意的复现性,便于采用统一的分度表。
(二)测量误差与测量不确定度的区别是误差理论中的两个重要且不同的概念,它们都可用作测量结果准确度评定的参数,是评价测量结果质量高低的重要指标:
(1)误差是不确定度的基础,研究不确定度首先需要研究误差,只有对误差的性质、分布规律、相互联系及对测量结果的误差传递关系等有了充分的了解和认识,才能更好地估计各不确定度分量,正确得到测量结果的不确定度,用测量不确定度表示测量结果,易于理解、便于评定,具有合理性和实用性。
(2)测量不确定度的内容不能包罗更不能取代误差理论的所有内容,不确定度是现代误差理论的内容之一,是对经典误差理论的一个补充。
实际PID控制阶跃响应曲线
在输入阶跃信号后,微分作用和比例作用同时发生,PID控制器的输出Y突然发生大幅度的变化,产生一个较强的控制作用,这是比例基础上的微分控制作用,然后逐渐向比例作用下降;接着又随时间上升,这是积分作用;直到偏差完全消失为止。
常用控制规律特点及适用场合
(二)发展趋势
(1)先进计算机控制系统得到大力推广与普及;
(2)智能控制系统得到深入研究与开发;
(3)大力加强企业综合自动化系统的研究、开发与应用。
准确度也称精确度,是指测量结果与实际值相一致的程度,是测量的一个基本特征
这种电磁波是由物体内部带电粒子在分子和原子内振动产生的,其中与物体本身温度有关传播热能的那部分辐射,称为热辐射
若某物体的辐射亮度E(l,T)与温度为T L的绝对黑体的亮度E0(l,T L)相等,则称T L为这个物体在波长为l时的亮度温度测量值x i与平均值之差称为残差
分辨力是指仪器能检出和显示被测信号的最小变化量,是有量纲的数
相对误差是指被测量的绝对误差与约定值的百分比。
系统误差指在偏离测量规定条件时或由于测量方法引入的因素所引起的、按某确定规律变化的误差随机误差指在实际条件下多次测量同一个量时,如果误差的绝对值和符号以不可预定方式变化的误差
粗大误差指由于错误的读取示值,错误的测量方法等所造成,明显歪曲了测量结果的误差附加误差:仪表偏离规定的正常工作条件时所产生的与偏离量有关的误差。
置信区间随机变量取值的范围[-a,a]置信概率p是随机变量在置信区间的范围内取值的概率测量不确定度是表征合理地赋予被测量值的分散性并与测量结果相联系的参数。
压电材料在沿一定方向受到压力或拉力作用时而发生变形,并在其表面上产生电荷;而且在去掉外力后,它们又重新回到原来的不带电状态,这种现象就称为压电效应
应变效应:当金属导体受力(拉伸或压缩),导体的几何尺寸及其电阻率都会发生变化,从而引起电阻值的相对变化,且阻值变化与应变成正比。
五、工程整定方法优缺点
经验凑试法:简单方便,容易掌握,应用较广泛,特别是对扰动频繁的系统更为合适。
但此方法靠经验,要凑到一条满意的过程曲线,可能花费时间多。
此方法对PID控制器的三个参数不容易找到最佳的数值。
临界比例带法:较简单,易掌握和判断,应用较广。
此方法对于临界比例带很小的系统不适用,因在这种情况下,控制器的输出一定很大,被控量容易一下超出允许的范围,为工艺所不允许。
衰减曲线法:此法是在总结临界比例带的经验基础上提出来的,较准确可靠,安全,应用广泛。
但对时间常数小的对象不易判断,扰动频繁的系统不便应用。
响应曲线法:较准确,能近似求出广义对象的动态特性。
但加阶跃信号测试,须在不影响生产的情况下进行。
光学高温计在测量物体温度时,是由人的眼睛来判断亮度平衡状态,带有测量人的主观性,同时由于测量温度是不连续的,使得难以做到被测温度的自动记录
光电高温计与光学高温计相比,主要优点有:
灵敏度高;精确度高;使用波长范围不受限制;光电探测器的响应时间短;
便于自动测量与控制。
绝对黑体辐射的两个波长l1和l2的亮度比等于被测辐射体在相应波长下的亮度比时,绝对黑体的温度就称为这个被测辐射体的比色温度
比色法光学测温的特点
(1)由于光谱发射率与波长的关系,比色温度可以小于、等于或大于真实温度。
对于灰体,当el1=el2≠1时,同样可能出现T= TR,这是比色温度计最大优点。
由此,波长的选择是决
定该仪表准确度的重要因素。
(2)中间介质如水蒸气,二氧化碳、尘埃等对l1和l2的单色辐射均有吸收,尽管吸收率不一定相同,但对单色辐射亮度的比值R的影响相对会减小。
与光谱辐射温度计相比,比色高温计的准确度通常较高、更适合在烟雾、粉尘大等较恶劣环境下工作。
仪表量程的选择原则:安全、可靠:
(1)被测压力较稳定场合:最大工作压力不应超过仪表满量程的3/4;
(2)被测压力波动较大或测脉动压力:最大工作压力不应超过仪表满量程的2/3;
(3)为保证测量准确度,最小工作压力不应低于满量程的1/3;
(4)优先满足最大工作压力条件;
(5)实际量程符合国家标准规定值。
我国出厂的压力(差压)仪表的量程系列:(1.0、1.6、2.5、4.0、6.0)×10n Pa。