过程控制系统试题
过控试题及答案
过控试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. 以下哪个选项不是过程控制的组成部分？A. 传感器B. 执行器C. 显示器D. 变压器答案：D2. PID控制器中的“P”代表什么？A. 比例B. 积分C. 微分D. 反馈答案：A3. 在过程控制系统中，哪一个参数是用来衡量系统响应速度的？A. 延迟时间B. 稳态误差C. 振荡频率D. 响应时间答案：D4. 过程控制中，开环控制和闭环控制的主要区别是什么？A. 开环控制没有反馈B. 闭环控制没有传感器C. 开环控制没有执行器D. 闭环控制没有控制器答案：A5. 在过程控制中，哪个术语用来描述系统输出与期望输出之间的差异？A. 误差B. 偏差C. 反馈D. 调节答案：A二、多选题（每题3分，共15分）1. 过程控制系统中常见的干扰类型包括哪些？A. 温度变化B. 压力变化C. 人为操作D. 电磁干扰答案：A、B、D2. 以下哪些因素会影响过程控制系统的稳定性？A. 控制器增益B. 系统延迟C. 传感器精度D. 执行器响应时间答案：A、B、D3. 过程控制系统中，调节器的调节规律包括哪些？A. 比例B. 积分C. 微分D. 非线性答案：A、B、C4. 下列哪些设备是过程控制系统中常用的传感器？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 流量传感器D. 位移传感器答案：A、B、C、D5. 在过程控制系统设计中，哪些是设计者需要考虑的因素？A. 控制精度B. 系统成本C. 操作简便性D. 系统安全性答案：A、B、C、D三、判断题（每题1分，共5分）1. 过程控制系统中的控制器总是需要反馈信号。
（对/错）答案：错2. PID调节器可以同时调节比例、积分和微分三个参数。
（对/错）答案：对3. 过程控制系统中的开环控制比闭环控制更稳定。
（对/错）答案：错4. 过程控制系统的延迟时间越短，系统响应越快。
（对/错）答案：对5. 过程控制系统中的传感器和执行器可以互换使用。
过程控制系统期末考题及答案
过程控制系统试题及答案（全班仅一份）1、什么是控制系统的过渡过程？研究过渡过程有什么意义？（1）系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程称为系统的过渡过程。
（2）对设计、研究、整定和改进调节系统都具有重要的意义。
2、在控制系统中，被控变量的选择应遵循什么原则？（1）尽可能选择对产品的质量和产量、安全生产等具有决定性作用，可直接测量的参数作为被控参数。
（2）当不能用直接参数作为被控变量时，应选择与直接参数有单值对应关系的间接变量作为被控参数。
（3）必须考虑到工艺过程的合理性以及国内外仪表的生产的现状。
3、在控制系统中，操纵变量的选择应遵循什么原则？（1）控制变量应具有可控性、工艺操作的合理性、经济性。
（2）控制通道放大系数Ko要适当大，时间常数To要适当小，纯滞后时间越小越好。
（3）干扰通道放大系数Kf应尽可能小，时间常数Tf要大一些，干扰作用点位置要远离被控量，靠近控制阀为好。
4、过程控制系统有哪些特点？（1）被控对象的多样性。
（2）对象存在滞后。
（3）对象特性的非线性。
（4）控制系统比较复杂。
5、什么是控制规律?常用的控制规律有哪些？它们各有什么特点？（1）控制规律是指控制器的输出信号与输入信号之间随时间变化的规律。
（2）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。
（3）比例控制规律：它的特点是控制及时，反应快速，控制结果有余差。
比例积分控制规律：它的特点是能够消除余差，但是控制作用比较缓慢、控制不及时。
比例积分微分控制规律：微分作用对于克服容量滞后有显著效果，在比例作用的基础上加上微分作用能提高系统的稳定性，加上积分作用能消除余差，因而可以使系统获得较高的控制质量。
6、自动控制系统主要有哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？（1）由被控对象、检测变送单元、控制器和执行器组成。
（2）被控对象：是指控制的生产设备或装置。
检测变送装置：检测被控变量的数值并将其转换为一种特定输出信号。
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。
过程控制知识考试题库
过程控制知识考试题库一、选择题1. 过程控制的基本原理是什么？A. 开环控制B. 闭环控制C. 线性控制D. 非线性控制2. 以下哪个不是过程控制系统的组成部分？A. 传感器B. 执行器C. 显示器D. 电源3. PID控制器中的I代表什么？A. 比例（Proportional）B. 积分（Integral）C. 微分（Derivative）D. 增益（Gain）4. 过程控制中，什么是反馈？A. 系统输出的信号B. 系统输入的信号C. 系统内部的信号D. 系统外部的信号5. 以下哪个是过程控制系统的典型应用？A. 温度控制B. 压力控制C. 流量控制D. 所有以上选项二、填空题6. 过程控制中，______ 用于测量过程变量。
7. 过程控制系统的目的是维持过程变量在______ 附近。
8. PID控制器的输出信号是比例项、积分项和______ 的组合。
9. 在过程控制中，______ 可以用于消除系统的稳态误差。
10. 过程控制系统的稳定性可以通过______ 判据进行判断。
三、简答题11. 简述开环控制系统与闭环控制系统的区别。
12. 解释什么是过程控制中的超调量，并说明它对系统性能的影响。
13. 描述PID控制器的工作原理，并解释各参数如何影响控制效果。
14. 什么是控制回路的死区？它在实际应用中的作用是什么？15. 举例说明过程控制系统在工业生产中的应用。
四、计算题16. 假设有一个简单的PID控制系统，其比例增益Kp=2，积分时间Ti=1秒，微分时间Td=0.5秒。
如果设定值为10，实际值为8，初始时刻t=0，求在t=1秒时系统的输出值。
五、案例分析题17. 某化工厂需要控制反应器内的温度，以保证化学反应的顺利进行。
请根据以下信息设计一个合适的过程控制系统：- 温度测量范围：100°C至200°C- 允许的最大超调量：5%- 控制精度：±1°C- 反应器热容量：5000 J/°C- 环境温度：25°C- 反应器加热器功率：10 kW六、论述题18. 论述现代过程控制系统中数字控制技术的优势及其在工业自动化中的应用。
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”。
过程控制系统试卷及答案
过程控制系统试卷及答案Credit is the best character, there is no one, so people should look at their character first.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”..2控制作用发生时间方面：反馈控制器的动作总是落后于扰动作用的发生;是一种“不及时”的控制；扰动发生后;前馈控制器及时动作..3控制结构方面:反馈为闭环控制;存在稳定性问题;即使闭环环节中每个系统都是稳定的;但闭环后稳定与否;还需要进一步分析；前馈属于开环控制;各环节稳定;系统必然稳定..4校正范围方面：反馈对各种扰动都有校核作用；前馈;只对被校核的前馈扰动有校正作用;其他则没有..5控制规律方面：反馈通常是P PI PD PID等典型规律；前馈控制规律较为复杂;不好掌握..3、控制器正反方向判断答：所谓作用方向;就是指输入作用后;输出的变化方向..当输入增加时;输出也增加;则成该环节为“正环节”;反之;当输入增加时;输出减少;则称“反作用”..具体步骤1;判断被控对象的正/反作用那个方向;主要由工艺机理确定..2确定执行器的正/反作用方向由安全工艺条件决定..3确定广义对象的正/反作用方向4确定执行器的正/反作用方向4、如图所示的压力容器;采用改变气体排出量以维持容器内压力恒定：1调节阀应选择气开式还是气关式请说明原因..2压力控制器PC应为正作用还是反作用请说明原因..答：1应选择气关式..因为在气源压力中断时;调节阀可以自动打开;以使容器内压力不至于过高而出事故..2 调节阀应选择气关式;则压力控制器PC应为反作用.. 当检测到压力增加时;控制器应减小输出;则调节阀开大;使容器内压力稳定.. 或：当检测到压力减小时;控制器应增大输出;则调节阀开小;使容器内压力稳定..四、分析与计算题第1小题8分;第2小题12分本题20分1、本小题8分如下图所示的隔焰式隧道窑烧成带温度控制系统;烧成带温度是被控变量;燃料流量为操纵变量..试分析： 1该系统是一个什么类型的控制系统画出其方框图；2确定调节阀的气开、气关形式;并说明原因..答：1该系统是一个串级控制系统;其方框图为：2当调节阀气源出现故障失去气源时;为保证系统安全;应使阀门处于关闭位置;故调节阀采用气开式..2、本小题12分如下图所示的液体储罐;设进水口和出水口的体积流量分别是 q1和 q o ; 输出变量为液位h;储罐的横截面积为A ..试建立该液体储罐的动态数学模型 HS/Q t S过程控制试题库答案一;填空题1．一般一个简单控制系统由检测/变送装置、被控对象、调节器和执行机构组成..2．过程控制系统常用的参数整定方法有：经验法、衰减曲线法、稳定边界法/临界比例度法和响应曲线法..3．在PID调节器中;调节器的Kc越大;表示调节作用越强;Ti值越大;表示积分作用减弱;Td值越大表示微分作用增强..4．常见的过程计算机控制系统分为下列几种典型形式：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督计算机控制系统、集散控制系统和现场总线控制系统..5．在闭环控制系统中;根据设定值的不同形式;又可分为定值控制系统;随动控制系统和程序控制系统..1定值控制系统特点：设定值是固定不变；作用：保证在扰动作用下使被控变量始终保持在设定值上..2随动控制系统特点：设定值是一个变化量；作用：保证在各种条件下系统的输出及时跟踪设定值变化..3程序控制系统特点：设定值是一个按一定时间程序变化的时间函数；作用：保证在各种条件下系统的输出按规定的程序自动变化..6．热电偶温度计的基本组成部分部分是热电偶、测量仪表、连接热电偶和测量仪表的导线..7．串级控制系统能迅速克服进入副回路的扰动;改善主控制器的广义对象特性;容许副回路内各环节的特性在一定的范围内变动而不影响整个系统的控制品质..8定值控制系统是按偏差进行控制的;而前馈控制是按扰动进行控制的；前者是闭环控制;后者是开环控制..9.保证控制系统成为负反馈10.干扰量的变化11.正确;迅速;可靠12.改善动态性能13.微分二;选择题1.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来C:A.克服调节对象的惯性滞后时间常数T;容量滞后τc和纯滞后τ0.B.克服调节对象的纯滞后τ0.C.克服调节对象的惯性滞后时间常数T;容量滞后τc3.定值调节是一种能对A进行补偿的调节系统..A．测量与给定之间的偏差B．被调量的变化C．干扰量的变化D.设定值的变化4.定值调节系统是X环调节;前馈系统是X环调节B..A．开;闭B．闭;开C．开;开D．闭;闭5.调节系统在纯比作用下已整定好;加入积分作用后;为保证原稳定度;此时应将比例度A..A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小6.成分、温度调节系统的调节规律;通常选用C..A.PIB.PDC.PID7..流量、压力调节系统的调节规律;通常选用A..A.PIB.PDC.PID8.液位调节系统的调节规律;通常选用D..A.PIB.PDC.PIDD.P9.A10.调节系统中调节器正、反作用的确定是根据B：A．实现闭环回路的正反馈..B．实现闭环回路的负反馈..C．系统放大倍数恰到好处D．生产的安全性..11.单纯的前馈调节是一种能对C进行补偿的调节系统..A．测量与给定之间的偏差B．被调量的变化C．干扰量的变化12.定值调节是一种能对A进行补偿的调节系统..A．测量与给定之间的偏差B．被调量的变化C．干扰量的变化13.热电偶温度计CA是利用两个相互接触金属导体的温差电动势特性进行测温的..B是利用两个相互接触金属导体的接触电动势特性进行测温的..C是利用两个相互接触金属导体的温差电动势和接触电动势特性进行测温的..D是利用两个非接触金属导体的温差电动势和接触电动势特性进行测温的..14.下面的叙述中哪一个是最为合理的DA控制系统的时间滞后现象主要是由于被控对象的惯性特性引起的..B控制系统的时间滞后现象主要是由于检测装置的安装位置引起的..C控制系统的时间滞后现象对控制系统的稳定性无影响..D以上三种叙述都不完整..15.D16.DCS的中文含意是：BA比例、积分、微分控制..B分布式控制系统..C可编程序控制器..D以上三个都不正确..三．判断1.×2.与DCS相比;Fieldbus的主要技术优点之一是实现了控制系统彻底的分散√3.热电阻温度计需要进行冷端补偿才能正常工作..×4.PID的含义是比例、积分和微分..√5.前馈控制系统是一种定值控制;一般情况下前馈控制可以单独使用..×6.用Smith补偿器来处理大时延控制对象时;不必要提供精确的对象数学模型..×7.被控对象特性是指被控对象输入与输出之间的关系..√8.串级控制系统中的副控制器给定值是由主控制器的输出决定的;所以副控制器相当于一个闭环定值控制系统..×9.衰减比n表示系统过渡过程曲线变化两个周期后的衰减快慢..×10.热电阻温度计和热电偶温度计一样;测温时需要进行温度补偿..×11.一个单回路控制系统由控制器、执行器、检测变送装置和被控对象组成..√12.在比值控制系统中;一般选择易调节的量为主变量;易测量的量为副变量..×18.DDC的中文含义是直接数字控制.. √19.被控对象的动态特性是描述被控对象输入输出关系动态特征的.. √ 20.串级控制系统适用于容量滞后较小的生产工艺过程.. ×21.前馈控制系统一般可单独使用;因为其控制精度高;且不受外界干扰影响..×22.前馈控制与定值控制的原理相同;都是以偏差进行调解的.. ×23.被控对象的存滞后时间常数是由于其自身的惯性特性引起的.. ×24.在串级控制中;副控制器的输入值为主控制器的输出.. √四．简答题13.什么是定值控制系统答案：定值控制系统是指设定值恒定不变的控制系统..定值控制系统的作用是克服扰动对被控变量的影响;使被控变量最终回到设定值或其附近.以后无特殊说明控制系统均指定值控制系统而言..14.什么是随动控制系统答案：随动控制系统的设定值是不断变化的;随动控制系统的作用是使被控变量能够尽快地;准确无误地跟踪设定值的变化而变化..15.什么是程序控制系统答案：程序控制系统的设定值也是变化的;但它是一个已知的时间函数;即设定值按一定的时间程序变化..16.什么是调节被控对象;给定值和偏差答案：自动调节系统的生产设备叫做调节对象或简称对象;而生产中要求保持的工艺指标;称为给定值..对于自动调节系统中;习惯采用给定值R减去测量值Y作为偏差e;即e=R-Y;给定值R大于测量值Y时为正偏差;而给定值R小于测量值Y时为负偏差..17.简述建立对象的数学模型两种主要方法:每写出1 种方法的得2分答案：一是机理分析法：机理分析法是通过对对象内部运动机理的分析;根据对象中物理或化学变化的规律比如三大守恒定律等;在忽略一些次要因素或做出一些近似处理后推导出的对象特性方程..通过这种方法得到的数学模型称之为机理模型;它们的表现形式往往是微分方程或代数方程.. 二是实验测取法：实验测取法是在所要研究的对象上;人为施加一定的输入作用;然后;用仪器测取并记录表征对象特性的物理量随时间变化的规律;即得到一系列实验数据或实验曲线..然后对这些数据或曲线进行必要的数据处理;求取对象的特性参数;进而得到对象的数学模型..18. 写出一个带有纯时间滞后的一阶惯性线性定常被控对象的传递函数表达式;说明个参数含义 K——放大系数——滞后时间——惯性时间常数 19.答：如果有一个输入量作用于过程;通过过程后被放大K倍.. 20.答：时间常数越大;系统反应越慢;T越小;系统反应越快.. 21.答：当输入量输入受控过程时;受控变量并没有马上动作;而是需要一定的时间才发生变化.. 22.答：机理分析法是通过对过程内部运行机理的分析;根据其物理或化学变化规律;在忽略一些次要因素或做出一些近似处理后得到过程特性方程;其表现形式往往是微分方程或代数方程..这种方法完全依赖先验知识;所得到的模型称为理模型..机理分析法一般限于简单过程的数学模型建立..23.简述用机理分析方法建立被控对象数学模型的步骤机理建模的一般步骤如下：1)根据实际工作情况和生产过程要求;确定过程的输入变量和输出变量..2 依据过程的内在机理;利用适当的定理定律;建立原始方程..3 确定原始方程式中的中间变量;列写出中间变量与其他因素之间的关系..4 消除中间变量;即得到输入输出变量的微分方程..5 若微分方程是非线性的;则需要进行线性处理..6 标准化;将于输入有关的各项放在等号右边;与输出有关的各项放在等号左边;并按降幂排序..24简述建立被控对象数学模型的实验测试方法实验测取法是在所要研究的对象上;人为施加一定的输入作用;然后;用仪器测取并记录表征对象特性的物理量随时间变化的规律;即得到一系列实验数据或实验曲线..然后对这些数据或曲线进行必要的数据处理;求取对象的特性参数;进而得到对象的数学模型..25建立被控对象数学模型的常用实验测试方法有哪些主要有阶跃信号法和矩形脉冲法26.什么叫绝对压力、表压及真空度它们的相互关系是怎样的答案：绝对压力：绝对真空下的压力称为绝对零压;以绝对零压为基准来表示的压力叫绝对压力.. 表压力：当绝对压力大于大气压力时;绝对压力高于大气压力的数值称为表压力;简称表压.. 真空度：当绝对压力小于大气压力时;绝对压力低于大气压力的数值称为真空度或负压..27.简述PID调节器cK、iT和dT的作用是什么答案：在PID调节器中;cK越大;表示调节作用越强;iT值越大;表示积分作用减弱;dT值越大表示微分作用增强..28.有一流量调节系统;信号传输管线很长;因此;系统产生较大的传送滞后..有人设想给调节器后加微分器来改善系统特性;试问这种设想合理否为什么若不合理;应采取什么措施合理答案：这种设想不合理;因为信号传送滞后是纯滞后;而微分作用不能克服纯滞后.. 解决这一问题合理的措施是采用1：1继动器加在信号传输线之间;以增大信号流速;从而减小传输滞后;改善系统特性..29.利用微分作用来克服控制系统的信号传递滞后的设想是否合理与正确答案：这种设想不合理;因为信号传送滞后是纯滞后;而微分作用不能克服纯滞后..合理的措施是采用1：1继动器加在信号传输线之间;以增大信号流速;从而减小传输滞后;改善系统特性..30.通常在什么场合下选用比例P;比例积 PI;比例积分微分PID调节规律答案：比例调节规律适用于负载变化较小;纯滞后不太大而工艺要求不高又允许有余差的调节系统.. 比例积分调节规律适用于对象调节通道时间常数较小;系统负载变化不大需要消除干扰引起的余差;纯滞后不大时间常数不是太大而被调参数不允许与给定值有偏差的调节系统.. 比例积分调节规律适用于容量滞后较大;纯滞后不太大;不允许有余差的对象..31.试简述临界比例度法及其特点..答案：临界比例度法是在纯比例运行下通过试验;得到临界比例度靠和临界周期Tk;然后根据经验总结出来的关系求出控制器各参数值.. 这种方法比较简单、易于掌握和判断;适用于一般的控制系统..但是不适用于临界比例度小的系统和不允许产生等幅振荡的系统;否则易影响生产的正常进行或造成事故..32.试简述衰减曲线法及其特点..答案：衰减曲线法是在纯比例运行下通过使系统产生衰减震荡;得到衰减比例度s和衰减周期sT或上升时间升T;然后根据经验总结出来的关系求出控制器各参数值.. 这种方法比较简便;整定质量高;整定过程安全可靠;应用广泛;但对于干扰频繁;记录曲线不规则的系统难于应用..33.什么是检测元件能将被测的变量参数直接转换成适合于测量形式的元件或器件.. 例如;测量温度的检测元件热电偶;能将温度转换成毫伏信号;用于显示和控制..34.什么是变送器传感器是能够受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称;通常由敏感元件和转换元件组成.. 当传感器的输出为规定的标准信号时;则称为变送器..。
过程控制系统模拟试题
过程控制系统试题一、填空题（20'）1、典型的过程控制系统由控制器、执行机构、被控对象和测量变送装置等环节构成。
2、对过程控制系统的基本性能要求有三点，分别为稳定性、快速性、和准确性。
3、根据使用的能源不同，调节阀可分为气动调节阀、液动调节阀和电动调节阀三大类。
4、扰动通道静态放大系数越大，则系统的稳态误差越大。
控制通道的静态放大系数越大，表示控制作用越灵敏，克服扰动能力越强。
5、串级控制系统主回路一般是一个定值控制系统，副回路一般是一个随动控制系统。
6、常用的解耦控制设计方法有前馈补偿解耦、反馈解耦法、对角解耦法、单位阵解耦法。
二、单项选择题（10'）1、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,( C )是衡量系统快速性的质量指标。
A）最大偏差B）衰减比C）振荡周期D）余差2、下列叙述中不是串级控制系统的特点的是( C )A．结构上由两个闭环组成B．对二次扰动有很明显的克服作用C．系统中有两个调节阀D．提高了整个系统的响应速度3、串级控制系统系统中存在的二次扰动来源于它的（B）A）主回路B）副回路C）主副回路都有D）不能确定4、下面前馈控制系统中对过程的控制质量没有影响的是（D）A）控制通道放大倍数Ko B）扰动通道放大倍数KfC）扰动通道时间常数D）扰动通道纯滞后时间5、用于迅速启闭的切断阀或两位式调节阀应选择( A )特性的调节阀。
A、快开特性B、等百分比特性C、线性D、抛物线特性三、判断题（10'）1、串级控制系统中应使主要和更多的干扰落入副回路。
（√）2、过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。
（√）3、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。
4、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5、串级控制系统中主调节器以“先调”、“快调”、“粗调”克服干扰。
过程控制系统试题10套
过程控制系统试题一一、选择题（10×3分）1、过程控制系统由几大部分组成，它们是：( )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、在过程控制系统过渡过程的质量指标中, ( )反映控制系统稳定程度的指标A.超调量B.衰减比C.最大偏差D.振荡周期3、下面对过程的控制质量没有影响的是: ( )A .控制通道放大倍数KO B.扰动通道放大倍数KfC.扰动通道时间常数D.扰动通道纯滞后时间4、在对象特性中，( )是静特性。
A. 放大系数ΚB. 时间常数TC.滞后时间τD.传递函数5、选择调节参数应尽量使调节通道的( )A.功率比较大B.放大系数适当大C.时间常数适当小D.滞后时间尽量小6、在简单控制系统中，接受偏差信号的环节是( )。
A .变送器 B. 控制器, C. 控制阀 D. 被控对象7、下列说确的是( )。
A. 微分时间越长，微分作用越弱；B. 微分时间越长，微分作用越强；C. 积分时间越长，积分时间越弱；D. 积分时间越长，积分时间越强。
8、调节阀按其使用能源不同可分为( )三种。
A．电动B．液动C．气动D．压动9、打开与控制阀并联的旁路阀，会使可调比(A)。
A.变小B.变大C.不变D. 为零10、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. 1～2二、判断题（10×2分）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、调节阀的结构形式的选择首先要考虑价格因素。
( )3、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。
( )4、临界比例度法是在纯比例运行下进行的。
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。
《过程控制系统》期末试卷+参考答案
xxxx-xxxx学年第x学期《过程控制系统》试题（卷）A课程代码 BB058007 考试方式闭卷考试时长 100 分钟姓名学号教学班号专业级班（每空1分，共25分）1、过程控制系统由和两部分组成。
2、过程检测仪表的接线方式有两种：、。
3、压力检测的类型有三种，分别为：、、。
4、PID调节器分为和两种。
5、理想流量特性有四类，分别是、、、。
6、常用比值运算部件有：、、、。
7、前馈控制规律取决于和的传递函数。
8、主要扰动无法落在串级控制的副环时，用可得到更好的控制效果。
9、混合型选择性控制系统指：既包含有，又有。
10、产生积分饱和的3个条件：（1）（2）（3）。
（每个3分，共18分）1、阀位控制系统2、积分饱和3、比例控制系统4、.超驰控制系统5、现场总线6、均匀控制系统（每个6分，共30分）1、被控对象、调节阀、调节器的正、反作用方向各是怎样规定的？2、什么是简单控制系统？试画出简单控制系统的典型方块图。
3、调节器参数整定的任务是什么？工程上常用的调节器参数整定有哪几种方法？4、怎样选择串级控制系统中主、副控制器的控制规律?5、积分饱和的危害是什么?有哪几种主要的抗积分饱和措施?四、分析题。
（共27分）1、（15分）请判定如图所示温度控制系统中，调节阀和调节器的作用型式。
（1）当物料为温度过低时易析出结晶颗粒的介质，调节介质为过热蒸汽时；（2）当物料为温度过高时易结焦或分解的介质，调节介质为过热蒸汽时；（3）当物料为温度过低时易析出结晶颗粒的介质，调节介质为待加热的软化水时；（4）当物料为温度过高时易结焦或分解的介质，调节介质为待加热的软化水时。
得分2、（12分）图示为一列管式换热器。
工艺要求出口物料温度保持恒定。
经分析如果保持物料入口流量和蒸汽流量基本恒定，则温度的波动将会减小到工艺允许的误差范围之内。
现分别设计了物料入口流量和蒸汽流量两个控制系统，以保持出口物料温度恒定。
（1）试画出对出口物料温度的控制系统方块图；（2）指出该系统是开环控制系统还是闭环控制系统，并说明理由。
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。
过程控制系统试题
过程控制系统试题一一、 选择题（ 10 × 3分）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、在过程控制系统过渡过程的质量指标中 , ( A ) 反映控制系统稳定程度的指标 A. 超调量 B. 衰减比 C. 最大偏差 D. 振荡周期3、下面对过程的控制质量没有影响的是: ( D ) K A . 控制通道放大倍数 K B. 扰动通道放大倍数O fC. 扰动通道时间常数D. 扰动通道纯滞后时间 4、 在对象特性中，() 是静特性。
A. 放大系数 Κ B. 时间常数 T C. 滞后时间τ D. 传递函数5、 选择调节参数应尽量使调节通道的( ) A. 功率比较大 B. 放大系数适当大C. 时间常数适当小D. 滞后时间尽量小 6、 在简单控制系统中，接受偏差信号的环节是( ) 。
A . 变送器 B. 控制器 , C. 控制阀 D. 被控对象7、 下列说法正确的是 () 。
A. 微分时间越长，微分作用越弱；B. 微分时间越长，微分作用越强；C. 积分时间越长，积分时间越弱； D. 积分时间越长，积分时间越强。
8、调节阀按其使用能源不同可分为( ) 三种。
A ．电动B ．液动C ．气动D ．压动9、打开与控制阀并联的旁路阀，会使可调比 (A) 。
A. 变小B. 变大C. 不变 D. 为零 10、串级控制系统主、副对象的时间常数之比， T01/T 02 ＝ ( ) 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 ～ 8 C. 1 ～ 4 D. 1 ～ 2二、 判断题（ 10 × 2分）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、调节阀的结构形式的选择首先要考虑价格因素。
过程控制期末考试试题
过程控制期末考试试题# 过程控制期末考试试题## 一、选择题（每题2分，共20分）1. 过程控制系统中，开环控制系统的主要缺点是什么？A. 响应速度慢B. 无法实现自动控制C. 稳定性差D. 无法进行误差补偿2. PID控制器中的I代表什么？A. 比例（Proportional）B. 积分（Integral）C. 微分（Derivative）D. 增益（Gain）3. 下列哪个不是过程控制中常用的传感器类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 流量传感器D. 速度传感器4. 在过程控制中，什么是控制回路的死区？A. 控制器输出的最大范围B. 控制器输出的最小范围C. 控制器输入的无效范围D. 控制器输出的无效范围5. 什么是过程控制中的超调？A. 控制系统达到稳态时的偏差B. 控制系统在达到稳态前的最大偏差C. 控制系统在达到稳态后的偏差D. 控制系统在达到稳态后的持续偏差## 二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述过程控制系统中前馈控制与反馈控制的区别。
2. 解释什么是PID控制器，并说明其三个组成部分的作用。
3. 描述过程控制系统中常见的几种控制策略，并简要说明其适用场景。
## 三、计算题（每题15分，共30分）1. 假设有一个简单的一阶过程控制系统，其传递函数为：\[ G(s) =\frac{K}{(1+\tau s)} \]，其中K=2，τ=0.5。
系统在单位阶跃输入下，求系统达到95%稳态值所需的时间。
2. 给定一个二阶过程控制系统，其开环传递函数为：\[ G(s) =\frac{K}{(s^2+2\zeta\omega_ns+\omega_n^2)} \]，其中K=5，ζ=0.7，ωn=10。
计算系统在单位阶跃输入下的超调量和上升时间。
## 四、案例分析题（20分）某化工企业的生产过程中，需要控制反应器内的温度。
该过程具有滞后特性，且温度变化对生产效率有显著影响。
请分析如何设计一个有效的控制策略来优化温度控制，并说明所选控制策略的优势。
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。
过程控制系统试卷及其规范标准答案
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。
、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”（2）控制作用发生时间方面：反馈控制器的动作总是落后于扰动作用的发生，是一种不及时”的控制；扰动发生后，前馈控制器及时动作。
过程控制系统试题一
过程控制系统试题一一、选择题（10×3分）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、在过程控制系统过渡过程的质量指标中, ( A )反映控制系统稳定程度的指标A.超调量B.衰减比C.最大偏差D.振荡周期3、下面对过程的控制质量没有影响的是: ( D )A .控制通道放大倍数K O B.扰动通道放大倍数K fC.扰动通道时间常数D.扰动通道纯滞后时间4、在对象特性中，( )是静特性。
A. 放大系数ΚB. 时间常数TC.滞后时间τD.传递函数5、选择调节参数应尽量使调节通道的( )A.功率比较大B.放大系数适当大C.时间常数适当小D.滞后时间尽量小6、在简单控制系统中，接受偏差信号的环节是( )。
A .变送器 B. 控制器, C. 控制阀 D. 被控对象7、下列说法正确的是( )。
A. 微分时间越长，微分作用越弱；B. 微分时间越长，微分作用越强；C. 积分时间越长，积分时间越弱；D. 积分时间越长，积分时间越强。
8、调节阀按其使用能源不同可分为( )三种。
A．电动B．液动C．气动 D．压动9、打开与控制阀并联的旁路阀，会使可调比(A)。
A.变小B.变大C.不变D. 为零10、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. 1～2二、判断题（10×2分）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、调节阀的结构形式的选择首先要考虑价格因素。
( )3、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。
( )4、临界比例度法是在纯比例运行下进行的。
通过试验，得到临界比例度δK和临界周期T K，然后根据经验总结出来的关系，求出调节器各参数值。
(完整版)过程控制试题库及答案
过程控制期末试题库（适用于沈阳建筑大学自动化专业期末考试）一、填空题（本题共计10 分，包括3 小题，10 个填空，每空1 分）1．一般一个简单控制系统由（检测/变送）装置、（被控对象）、（调节）器和（执行）机构组成。
2．过程控制系统常用的参数整定方法有：（经验法）、（衰减曲线法）、（稳定边界法/临界比例度法）和（响应曲线法）。
3．在PID 调节器中，调节器的Kc越大，表示调节作用（越强），Ti 值越大，表示积分作用（减弱），Td 值越大表示微分作用（增强）。
4．常见的过程计算机控制系统分为下列几种典型形式：（操作指导控制系统）、直接数字控制系统、（监督计算机控制系统）、（集散控制系统）和现场总线控制系统。
5．在闭环控制系统中，根据设定值的不同形式，又可分为定值控制系统，随动控制系统和程序控制系统。
1）定值控制系统特点：设定值是（固定不变）；作用：保证在（扰动）作用下使被控变量始终保持在设定值上。
2）随动控制系统特点：设定值是一个（变化量）；作用：保证在各种条件下系统的输出（及时跟踪设定值变化）。
3）程序控制系统特点：设定值是一个（按一定时间程序变化的时间函数）；作用：保证在各种条件下系统的输出（按规定的程序自动变化）。
6．热电偶温度计的基本组成部分部分是（热电偶）、（测量仪表）、（连接热电偶）和（测量仪表的导线）。
7．串级控制系统能迅速克服进入（副）回路的扰动，改善（主）控制器的广义对象特性，容许（副）回路内各环节的特性在一定的范围内变动而不影响整个系统的控制品质。
8．定值控制系统是按（偏差）进行控制的，而前馈控制是按（扰动）进行控制的；前者是（闭）环控制，后者是（开）环控制。
选择题（本题共计10 分，包括5 小题，每题2分）1.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来（C）A.克服调节对象的惯性滞后（时间常数T），容量滞后τc 和纯滞后τ0.B.克服调节对象的纯滞后τ0.C.克服调节对象的惯性滞后（时间常数T），容量滞后τc.2.定值调节是一种能对（A ）进行补偿的调节系统。
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”。
过程控制系统试卷集
A 试题一、填空题(共 7 小题，每空 1 分，共 30 分)1．过程控制系统可以简化为调节器和广义对象两大部份，其中广义对象是_____、_____、_____和_____的组合。
2．过程控制系统按照被控变量的不同，可分为_____控制系统、 _____控制系统、 ______ 控制系统、 _____控制系统和_____控制系统；按照被控变量的多少可分为_____控制系统和_____控制系统。
3．评价过程控制系统性能优劣的指标主要包括_____、_____和_____三个方面。
4．被控过程的数学模型是反映被控过程的输出量和输入量之间的数学表达式，其中，对于参数模型，常用_____、_____、_____、_____等表示。
5. 国产调节阀的流量特性有_____特性、 _____特性和_____特性三种。
6. 单回路控制系统是一种基于_____的闭环反馈控制，前馈控制系统是一种按照_____ 进行补偿的系统，对于减少被控参数____偏差最为有效。
7. 串级控制系统中，主回路是_____系统，副回路是_____系统8. 比值控制系统的具体实现方案有_____方案和_____方案。
9. 在前馈—反馈系统中，控制系统的_____由闭环控制回路决定，对被调参数影响最显著的主要干扰由_____进行补偿。
二、简答题(共 6 题，每小题 6 分，共 36 分)1. 衡量过程控制系统性能优劣的综合性能指标中， ITAE 的含义是什么，请写出表达式，并指出其特点。
2. 什么是被控过程的静态数学模型和动态数学模型，两者之间有什么联系。
3. 控制参数的选择应当遵守哪些原则？4. 积分调节有何特点？5. 什么是不变性原理？根据下图列写不变性原理的表达式，并指出依据不变性原理设计的控制系统是何种控制系统。
6. 前馈控制系统的有何特点？三、综合分析题(第 1 题 10 分，第 2,3 题各 12 分，共 34 分)1．已知两水槽串联工作，如图所示，输入量为 Q ，流出量为 Q ，Q 。
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1、 2、 3、 4、 5、 选择题(10 X 3分)过程控制系统试题一过程控制系统由几大部分组成，它们是： A.传感器、变送器、执行器 B. C.控制器、检测装置、执行器、被控对象 在过程控制系统过渡过程的质量指标中 A.超调量 B. 衰减比 下面对过程的控制质量没有影响的是 A.控制通道放大倍数 C.扰动通道时间常数 在对象特性中，()A.放大系数KB.,( C. :(D K O B. D.是静特性。
时间常数T( c )控制器、检测装置、执行机构、调节阀门 D. 控制器、检测装置、执行器) 反映控制系统稳定程度的指标最大偏差 D.)扰动通道放大倍数扰动通道纯滞后时间 C.滞后时间T 振荡周期 D.传递函数 选择调节参数应尽量使调节通道的 A.功率比较大 在简单控制系统中， A .变送器 B.下列说法正确的是A.微分时间越长， C.积分时间越长， 调节阀按其使用能源不同可分为 (: A.电动 B .液动 打开与控制阀并联的旁路阀，会使可调比 A.变小B. 变大C. 10、串级控制系统主、副对象的时间常数之比， 越性，确保系统高质量的运行。
A. 3 〜10B. 2 〜8 判断题(10 X 2分) 过程控制系统中，需要控制的工艺设备 (塔、 调节阀的结构形式的选择首先要考虑价格因素。
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。
临界比例度法是在纯比例运行下进行的。
通过试验， 根据经验总结出来的关系，求出调节器各参数值。
一般来说，测量变送环节的作用方向总是正的。
均匀控制系统单从结构上看与简单控制是不同的。
采取分程控制通常可以提高控制阀的可调比。
积分饱和通常不影响控制系统品质。
() 干扰进入调节系统的位置离调节阀越近，离测量元件越远，调节质量越好 10、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。
简答题(4 X 5分) 按照设定值的不同形式，过程控制系统可分为哪几类？ 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？ 前馈控制与反馈控制的区别有哪些？ 什么叫积分饱和？在选择性控制系统中防止积分饱和的方法一般有几种？ A 、B 两物料保持 F A :F B = 4:2.5 , 3 = 625m / h F Bmax = 290m / h6、 7、 8、 9、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 三、1、2、 3、 4、 四、B.放大系数适当大接受偏差信号的环节是 控制器， ()。
微分作用越弱； 积分时间越弱； C. C.时间常数适当小 ()控制阀D.D.滞后时间尽量小 被控对象微分时间越长，微分作用越强; D.积分时间越长，积分时间越强。
三种。
C.气动 (A) B. D •压动 C. 1 〜4 (10分)某化学反应过程要求参与反应的 F 3A max 料的最大流量 力波动而经常变化。
根据上述情况，要求： 1)设计一个比较合适的比值控制系统。
比值系统的比值系数 。
O不变 T 01/T 02 =( D. 1 〜2 容器、贮糟等 ()D. 为零 为好，主、畐y 回路恰能发挥其优)、机器称为被控对象。
() 得到临界比例度() () () ))5 K 和临界周期T K ,然后的比例，两物 。
通过观察发现A 、B 两物料流量因管线压 2)计算该 五、(20分)如图所示的氨冷器，用液氨冷却铜液，要求 岀口铜液温度恒定。
为保证氨冷器内有一定的汽化空间, 液氨避免液氨带入冰机造成事故，米用温度一液位串级控制。
1） 此串级控制系统的主副被控变量各是什么？2） 试设计温度一液位串级控制系统完成该控制方案（即将图示的氨冷器控制系统示意图补 充完整）；3） 试画岀温度一一液位串级控制系统的方块图； 4） 确定气动调节阀的气开气关形式，并说明原因； 5） 确定主副调节器的正反作用。
过程控制系统试题二C. 当对象具有非线性环节时，在设计时应使非线性环节处于副回路之中D. 尽量使副环少或不包括纯滞后 9、开关量的输岀一般不用于控制 （）。
A. 报警器 B •调节阀 C •指示灯 D •继电器 二、判断题（10 X 2分）1、 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。
（）2、 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。
（）3、 调节系统投运时，当调节器的测量值与设定值相等（即无偏差）时，就可进行手、自动切换 操作。
（）4、 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。
5、 电动执行机构是由电动机带动减速装置，在电信号的作用下产生直线运动和角度旋转运 动。
（）6、 自动控制系统中，静态或稳态是指被控过程的各个参数对时间的变化基本为 0。
（7、 均匀控制系统的调节器参数整定可以与定值控制系统的整定要求一样。
（）8、 在燃烧比值控制系统中，燃料是从动量，空气是主动量。
（）9、 测量过程可能有误差，也可能没有误差。
（）10、 任何形式的计算机控制系统的软件都包含系统软件与应用软件。
（）三、简答题（4 X 5分）1、 单回路过程控制系统有哪些基本组成部分？各部分的作用是什么？试画岀结构图2、 什么是衰减曲线法？有何特点？1、 2、3、 4、 选择题（10 X 3分） 下列控制系统中，（） A.定值控制系统 B. 过渡过程品质指标中，余差表示 A.新稳态值与给定值之差 C.调节参数与被调参数之差 对于一阶对象特性，通常可以用 A.放大倍数K 时间常数TC.时间常数T 、滞后时间T是开环控制系统 随动控制系统 ）■ B.D. C. 前馈控制系统 D.程序控制系统 测量值与给定值之差 超调量与给定值之差 来表示。
B.放大倍数K 滞后时间 D.放大倍数K用来表征生产设备或过程运行是否正常而需要加以控制的物理量是 A.被控对象 B. 被控变量 被控对象干扰通道具有纯迟延 控制质量的影响是（） A.有利 B. 5、 C. 操纵变量 对系统控制质量的影响是 6、 7、 8、 O不利 TT 、滞后时间 ） 时间常数 （ 测量值 ;控制通道 D. T 减小，对 没影响 D. C. ) 不能确定 PID 调节器变为纯比例作用，则 A.积分时间置微分时间置 C.积分时间置^，微分时间置 （） 在阀芯行程比较小时，流量就比较大， A.快开流量特性 C.抛物线流量特性 串级控制系统设计时，副参数的选择应考虑A.使副环包括主要干扰B.B.积分时间置0、 D.积分时间置0，微分时间置0 随着行程的增加，流量很快地达到最大。
B. D. （ 微分时间置 线性流量特性 等百分比流量特性）。
使副环包括尽量多的干扰3、 前馈控制适用于什么场合？为什么它常与反馈控制构成前馈-反馈控制系统？4、 何谓分程控制系统？设置分程控制系统的目的是什么？四、（10分）甲的正常流量为 240Kg/h ，仪表量程为 0-360Kg/h ;乙的常用流量为 120Nm i /h ，仪 表量程为0-240Nm 3/h ，设计控乙的单闭环比值控制系统， 画岀流程图并计算引入开方运算设置的比值系数。
五、（20分）某内进行放热反应，釜温过高会发生事故，为此采用夹套水冷却。
由于釜温控制要 求较高，且冷却水压力、温度波动较大，故设置控制系统如图所示。
1） 这是什么类型的控制系统？说明其主变量和副变量是什么? 2） 试画岀其方块图；3） 选择调节阀的气开、气关型式； 4） 选择调节器的正、反作用；5） 如主要干扰是冷却水的温度波动，试简述其控制过程；A.调节器是控制系统的核心部件 B.调节器根据设定值和测量值偏差进行PID 运算C.调节器设有自动和手动控制功能D.数字调节器可直接接收 4〜20mA 电流输入信号7、在过程控制系统中，若使控制变量最终不存在余差， 系统本身已经稳定裕量充足应选用（）A.比例控制器B.比例积分控制器C.比例微分控制器 D. 比例积分微分控制器8、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9、调节具有腐蚀性流体，可选用 （） 阀。
1、 2、 3、 4、 5、6、过程控制系统试题三选择题（10X 3分） 闭环控制系统是根据 （）A.被控量B.衡量控制准确性的质量指标是 A.衰减比 B. 信号进行控制的偏差 C.（）。
过渡过程时间 （）扰动 D. 给定值 C.最大偏差D.余差对象特性的实验测取常用的方法是 A.阶跃响应曲线法被调参数选择应遵循的原则是（）。
A.能代表工艺操作指标或能反映工艺操作状态C.独立可控D.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.下列不正确的说法是 （） 。
B.频率特性法（ C.比例积分法D.最小二乘法B. 可测并有足够大的灵敏度 尽量采用直接指标（）。
响应曲线法 D. 经验凑试法A.单座阀B.双座阀C.蝶阀D.隔膜阀10、在串级控制系统中，主、副控制器设定值的类型分别为（）A.内设定，外设定 B.外设定，内设定 C.内设定，内设定D.外设定，外设定二、判断题（10 X 2分） 1、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。
（）2、 放大倍数 K 取决于稳态下的数值，是反映静态特性的参数。
（） 3、 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。
4、 由调节器输岀至被调参数间的所有环节称为干扰通道。
（）5、 干扰通道的纯滞后也会影响控制系统的品质。
（）6、 一般储槽的液位控制系统中，对液位控制要求不高，允许余差的存在。
7、 某控制系统采用气动调节阀， 要求气源中断时却断阀门以保证系统安全, （）8、 串级控制系统包含主要扰动的通常是主环。
（）9、 在生产过程中起主导作用的物料流量一般选为主流量。
（）10、在现场总线控制系统中，控制功能的实习可以集成在调节阀中。
（）三、简答题（4 X 5分）1、什么是控制系统的静态与动态？为什么说研究控制系统的动态比其静态更有意义?2、 什么是被控量？简述被控量的选择原则。
3、 什么是前馈控制系统 ？它有什么特点？4、 什么是选择性控制系统？请画岀其典型方块图，并说明工作原理。
五、（20分）图为加热炉岀口温度与炉膛温度串级控制系统。
工艺要求一旦发生重大事故，立即 切断原料的供应。
1） 画岀控制系统的组成框图；2） 确定调节阀的流量特性气开、气关形式； 3） 确定主副调节器的控制规律及其正反作用方式。
过程控制系统试题四一、 选择题（10 X 3分）1、在过程控制系统中，系统的设定值保持不变的系统属于（）t/min0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 y(t) 200.1 201.1 204.0 227.0 251.0 280.0 302.5 t/min 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 y(t)318.0329.5336.0339.0 340.5341.0341.2四、（10分）某过程控制通道作阶跃实验，输入信号△ u = 50，其记录数据见表 1） 用一阶加纯时延近似该过程的传递函数，求 K 、T 。