过程控制试卷2
过程控制考试期中试卷-答案解析
过程控制考试期中试卷-答案解析过程控制考试试卷一、填空题（本题共计10分，包括3小题，10个填空，每空1分）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。
7、动态前馈控制的设计思想是通过选择适当的（前馈）控制器，使干扰信号经过（前馈）控制器致被控量通道的动态特性完全复制对象（干扰）通道的动态特性，并使它们符号（相反）（正、反），从而实现对干扰信号进行完全补偿的目标。
8、自动调节系统常用参数整定方法（动态特性参数法），（稳定边界法），（衰减曲线法），（经验法）。
9、调节系统中调节器正、反作用的确定依据是：（保证控制系统成为负反馈）。
4、模糊控制器的设计（不依赖）被控对象的精确数学模型。
二、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τ0.2C.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。
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3.定值调节系统是（X）环调节，前馈系统是（X）环调节( B )。
生产过程质量控制与管理考核试卷
B.实施质量检验
C.提高工资待遇
D.增加返工率
18.以下哪个工具用于监控生产过程中的关键质量指标？()
A.控制图
B.检查表
C.散点图
D.帕累托图
19.在质量管理中，以下哪个阶段是确定问题和原因的阶段？()
A. P（计划）
B. D（执行）
C. C（检查）
D. A（处理）
20.以下哪个概念指的是将质量要求融入产品设计和制造过程的方法？()
D. QS 9000
7.下列哪种方法主要用于预防生产过程中的质量问题？()
A.质量检验
B.质量改进
C.质量策划
D.质量成本分析
8.以下哪个概念指的是在产品生产过程中每道工序的输出满足下道工序需求的程度？()
A.过程能力
B.过程稳定性
C.过程控制
D.过程改进
9.在生产过程中，以下哪种方法可以减少产品质量的波动？()
4.在生产过程中，_________是指产品在生产过程中满足规定要求的程度。（）
5.质量成本可以分为_________、_________、_________和_________四类。（）
6.以下_________是衡量生产过程能力的重要指标。（）
7.在质量策划中，_________是指为了实现质量目标而制定的质量保证措施。（）
3.全面质量管理强调以顾客为中心，全员参与，通过持续改进实现质量的提升。它通过增强员工质量意识、优化流程和加强团队合作，提高产品质量和客户满意度。
4.供应商质量管理体系的重要性在于确保供应链的稳定性和产品质量。建立步骤包括：供应商评估、选择、发展和监控，同时进行质量协议的签订和定期评审。
A.提高设备精度
《过程控制系统》复习题
1.过程控制系统由几大部份组成，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者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. 控制变量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浮现的形式如下，( )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( )。
过程控制测验二2013-22b1
过程控制测验二 一、填空题1.流量系数C 的定义是：在调节阀前后压差为 ，流体密度为 的 条件下，调节阀 时，每 通过阀门的流体量（m 3）。
2.控制器的积分时间减小，则积分作用________，使控制系统的稳定性______ __; 微分时间适当增加,则微分作用________，使控制 系统的稳定性______ __。
3、控制阀的理想流量特性有____ _ __、_____ _ __、 和_____ ___型式，其特性取决于_________ _______。
4.模拟式控制器有 、 、 和 四种工作状态1. 100kPa ；1000kg/m 3；全开；小时2. 增强，降低，增强,提高3.线性,对数,快开,抛物线,阀芯的型状4.自动，软手动，硬手动，保持二、选择题1、图示为某PI 调节器的单位阶跃响应曲线，图中①、②为两条响应曲线，试比较两条曲线对应的PI大系数 。
A 、 曲线①>曲线②； B 、曲线①<曲线②； C 、曲线①=曲线②。
2、在自动控制系统中，要实现手动←→自动无扰动切换，必须保证切换时 。
A 、调节器的输出信号为零； B 、调节器的输出信号为下限值；C 、调节器的输出信号为上限值；D 、调节器的输出信号不发生突变。
1. B ；C2. Dtt三、问答题1、为什么说等百分比特性又叫对数特性?与线性特性比较起来它有什么特点?2、什么是调节器的正、反作用？3.什么是安全火花防爆系统?2.调节器的正、反作用是这样规定的：当系统的测量值增加（或减小）时，控制器的输出亦增加（或减小），称为正作用控制器；当系统的测量值增加（或减小）时，控制器的输出减小（或增大），称为反作用控制器四、计算题1、某比例控制器，其输入信号为4～20mADC，输出信号为1～5VDC，比例度为40%。
当输入信号变化4mA时，输出信号的变化量是多少？δ=4/（20-4）/△U/（5-1）*100%=40%△U=2.5V五、综合分析题如图所示为一蒸汽加热器温度控制系统。
过程控制系统试卷和答案
过程控制系统试卷C卷一、填空题〔每空1.5分〕〔此题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局部组成。
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、气动执行构造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〔每题5分〕〔此题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开展的产物。
三、简答题〔每题8分〕〔此题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、前馈与反响的区别有哪些.答：〔1〕控制依据：反响控制的本质是"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（2）
过程控制复习题（2）⼀、填空题：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。
7、动态前馈控制的设计思想是通过选择适当的（前馈）控制器，使⼲扰信号经过（前馈）控制器致被控量通道的动态特性完全复制对象（⼲扰）通道的动态特性，并使它们符号（相反）（正、反），从⽽实现对⼲扰信号进⾏完全补偿的⽬标。
8、⾃动调节系统常⽤参数整定⽅法（动态特性参数法），（稳定边界法），（衰减曲线法），（经验法）。
9、调节系统中调节器正、反作⽤的确定依据是：（保证控制系统成为负反馈）。
4、模糊控制器的设计（不依赖）被控对象的精确数学模型。
⼆、单项选择题：1、调节系统的稳定性是对调节系统最基本的要求，稳定调节过程的衰减率ζ应是（C.0<ζ<1）。
2、线性调节系统的稳定性（稳定或不稳定）取决于（Ｃ．⼲扰作⽤的形式、强弱和系统本⾝的结构、参数。
）3、单纯的前馈调节是⼀种能对（C．⼲扰量的变化）进⾏补偿的调节系统。
4、均匀控制系统的任务是（A．使前后设备在物料供求上相互均匀、协调。
）5、定值调节系统是环调节，前馈系统是环调节。
（B．闭，开）6、在选择性调节系统中防积分饱和⼀般采⽤（B．外反馈法）⽅法。
过程控制工程2-4章答案(孙洪程著)
第二章思考题及习题2.1 与单回路系统相比，串级控制系统有些什么特点?答：串级控制方案具有单回路控制系统的全部功能，而且还具有许多单回路控制系统所没有的优点。
因此，串级控制系统的控制质量一般都比单回路控制系统好。
(1) 串级控制系统具有更高的工作频率；(2) 串级控制系统具有较强的抗干扰能力；(3) 串级控制系统具有一定的自适应能力2.2 为什么说串级控制系统主控制器的正、反作用只取决于主对象放大倍数的符号，而与其他环节无关?答：主控制器的正、反作用要根据主环所包括的各个环节的情况来确定。
主环内包括有主控制器、副回路、主对象和主变送器。
控制器正、反作用设置正确的副回路可将它视为一放大倍数为“正”的环节来看待。
这样，只要根据主对象与主变送器放大倍数的符号及整个主环开环放大倍数的符号为“负”的要求。
即Sign{G 01(s )}Sign{G 02’(s )}Sign{G m1(s )}Sign{G c1(s )}=-1就可以确定主控制器的正、反作用。
实际上主变送器放大倍数符号一般情况下都是“正”的，再考虑副回路视为一放大倍数为“正”的环节，因此主控制器的正、反作用实际上只取决于主对象放大倍数的符号。
当主对象放大倍数符号为“正”时，主控制器应选“负”作用；反之，当主对象放大倍数符号为“负”时，主控制器应选正作用。
2.3 串级控制系统的一步整定法依据是什么?答：一步整定法的依据是：在串级控制系统中一般来说，主变量是工艺的主要操作指标，直接关系到产品的质量，因此对它要求比较严格。
而副变量的设立主要是为了提高主变量的控制质量，对副变量本身没有很高的要求，允许它在一定范围内变化，因此在整定时不必将过多的精力放在副环上，只要主变量达到规定的质量指标要求即可。
此外对于一个具体的串级控制系统来说，在一定范围内主、副控制器的放大倍数是可以互相匹配的，只要主、副控制器的放大倍数K c1与K c1的乘积等于K s (K s 为主变量呈4：1衰减振荡时的控制器比例放大倍数)，系统就能产生4：1衰减过程(下面的分析中可以进一步证明)。
过程控制期末考试
期末复习题1．对象(过程）的数学模型建立方法主要有机理演绎法和试验辨识法两种.2．控制系统的性能指标有单项指标和综合指标两种。
3．热电偶主要用于测较高温度，而热电阻用于测中低温度，热电阻与测量桥路连接时，往往采用三线制线圈的连接方式。
4．用于测流量的节流装置之一是孔板，利用流体流经此节流设置时产生的压力差而实现流量测量，它与流速成定量的关系。
5．被测介质为导电液体时，电容式物控计的内电阻（金属棒）要用绝缘物覆盖.6．调节阀的理想测量特性有直线、对数和快开三种。
7．在工程上，简单控制系统的参数整定方法有临界比例度法、衰减曲线法和经验试凑法三种。
8．DDZ—III型仪表的供电电源为24V DC，DDZ—II型仪表的供电电源为220 V AC，DDZ—III型仪表的标准统一电信号为4～20 mA DC或1～5 V DC，而DDZ-II型的则是0～10 mA DC9．应变器或压力传感器是基于应变效应进行测量的，即将物理变量转换成电阻值.10．控制系统的单项性能指标有衰减比、超调量、残余偏差和调节时间.11．电动调节阀由调节器和执行机构两部分组成，它有正转和反转两种工作方式。
12．用于测流量的节流装置有孔板、喷嘴和文丘里管三种标准形式.13．温度变送器有三个品种，它们分别是：接触式变送器、非接触式温度变送器和智能式温度变送器。
14．基型控制器由量程单元和放大单元两大部分组成。
15．控制系统对偏差的定义是e =r（t）—y（t），而仪表对偏差的定义则是e = y（t）—r （t）.16。
简单控制系统主要由控制器、执行器、被控对象和测量变送四个基本环节组成。
17.电——气阀门定位器具有电气转换、改善阀门性能双重作用。
18。
在确定系统的控制方案时，应使对象控制通道的放大系数增大，时间常数减小 ,纯滞后减小 ;对象干扰通道的放大系数减小，时间常数增大。
19.电动薄膜执行机构的正作用是指输入信号压力增加时，推杆上移,控制阀的正装是指阀杆下移时，阀门开度减小，所构成的执行器为型式气关.20．为了扩大控制阀的可调范围可采用分程控制系统。
SPC试卷及答案
一、填空题：（每空 2 分，共50 分）1.SPC是英文Statistical Process Control的前缀简称，即统计过程控制，也称为统计制程管制。
2.SPC 强调预防，防患于未然是SPC 是宗旨。
3.SPC 执行成功的最重要条件是Action，即针对变差的偶因和异因分别采取措施。
4.制程是SPC 的焦点。
5.普通原因始终作用于稳定的过程中。
特殊原因以不可预测的方式来影响过程分析分布。
6.CL 表示管制中心线，UCL 表示上控制界线，LCL 表示下控制界线。
7.Ca 表示准确度，Cp 表示精密度，CPK 表示制程能力。
8.PPM 是指制程中所产生之百万分之不良数，DPM 是指制程中多产生之百万分之缺点数。
9.品管七大手法分别是查检表、柏拉图、特性要因图、散布图、管制图、直方图、层别法。
10.鱼骨图又称特性要因图。
11.SPC 的目的是持续改进。
12.SPC 的核心思想是预防。
13.实施SPC 能够帮助企业在质量控制上真正做到“事前”预防和控制。
14.控制图的基本类型按数据类型分为计量值控制图、计数值控制图。
15.计量型数据，通过实际测量而取得的连续性实际值，适于使用一下控制图进行分析：X-R均值和极差图、X-8均值和标准差图、X-R 中位值极差图、X-MR 单值移动极差图。
16.计数型数据，以计产品的件数或点数的方法，适于使用以下控制图进行分析：P chart不良率控制图、nP chart不良数控制图、C chart缺点数控制图、U chart单位缺点数控制图。
17.直方图是以一组无间隔的直条图表示频数分布特征的统计图，能够直观的现实出数据的分布情况。
18.制丝归档数据的时间间隔是15 秒。
19.如过程历史数据计算的AVERAGE=5，σ=0.2，过程目标值=5.1，则 LCL （控制下限）是4.4，CL （控制中心）是5.0，UCL （控制上限）是5.6。
20.使用控制图，对数据进行分组的基本原则是组内变异小，组间变异大。
过程控制期末考试题
控制器的“正反作用”选择
进料 Rf
Tm T
出料
Tsp
TC
u
燃料
问题:
(1) 如何选择控制阀的 “气开气关”？
(2) 如何选择温度控制 器的正反作用，以 使闭环系统为负反 馈系统？
控制器的“正反作用”选择（续）
Tsp
Tm
TC
Psp
Pm
PC
u
Pv 加热蒸汽 P
精馏塔提馏段温度控制系统
如图所示，图中，Pv为调节 阀阀前压力。
θ1 θ2
（1）当冷却水压力波动是主要干 扰时，应怎样组成串级？画出 系统结构图。
p,θ0
θ1：釜温，θ2：夹套水温
串级控制系统（续）
（2）当冷却水入口温度波动是主要干扰时，应怎样组成串级？画出系统结构图。
串级控制系统（续）
题5 简述串级控制与串级均匀控制的异同点。
串级控制系统（续）
题6 下图为精溜塔的塔釜串级控制系统，请问是否有错？错在什么地方？应做如何 改正？为什么？
升高使反应器内的温度超过给定值，试说
明此时该控制系统的工作情况，此时系统
是如何通过控制作用来克服干扰作用对被
控变量影响的？
过程动态特性及建模
R1
Q1
Qi
R2 Q2
hH A
Q3
Qo
R3
题1：如图所示液位过程的输入量为
Q1，流出量为Q2、Q3，液位h为被控
参数，A为截面积，并设R1、R2、R3
均为线性液阻。要求：
控制系统组成及性能指标
Psp
Pm
PC
u
P1
Kv1
F1
F2
P2
P
Kv2
过程控制复习资料(2)
1、试述串级控制系统的的工作原理,它有哪些特点？2、某加热炉出口温度控制系统，经运行后发现扰动主要来自燃料流量波动，试设计控制系统克服之，如果发现扰动主要来自原料流量波动，应如何设计控制系统以克服之画出带控制点工艺流程图和控制系统框图。
3、为什么一些液位控制系统中，减小控制器的增益反而使系统出现持续震荡，是从理论角度分析之。
4、液位均匀控制系统与简单液位控制系统有什么异同那些场合需要采用液位均匀控制系统？5、某加热炉出口温度控制系统中，副被控变量是炉膛温度，温度变送器的量程都选用0--500℃，控制阀选用气开阀。
经调试后系统已经正常运行，后因副回路的的温度变送器损坏，该用量程为200--300℃的温度变送器，问对控制系统有什么影响？6、题5中，如果损坏的是主回路温度变送器，问改用量程为200--300℃的温度变送器，对控制系统有什么影响如何解决？7、某反应器由A和B两种物料参加反应，已知，A物料时供应有余，B物料可能供用不足，他们都可测可控。
采用差压变送器和开方器测量它们的流量，工艺要求正常工况时，Fa=300Kg/h,Fb=600Kg/h,拟用DDZ-III 型仪表，设计双闭环（相乘方案）控制系统，确定乘法器的输入电流，画出控制系统框图和带控制点的工艺流程图。
8、题7中，控制系统已正常运行，后因两台差压变送器均损坏，改用相同量程的变送器（注：量程能够满足工艺要求），试问控制系统应作什么改动为什么？9、什么情况下前馈控制系统需要设置偏置信号应如何设置？10、某加热炉出口温度控制系统，原采用出口温度和燃料油流量的串级控制方案，为防止阀后压力过高造成脱火事故，是设计有关控制系统，说明该控制系统是如何工作的1．调节器的Kc值愈大，表示调节作用（），Ti值愈大，表示积分作用（），Td值愈大表示微分作用（）。
答案：越强;减弱;增强。
2．选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）（），干扰通道的放大倍数（增益）（）。
过程控制试题一及答案
第1 页共5 页过程控制系统课程试卷一、填空题：1、简单控制系统由控制装置、调节阀、被控对象和测量元件或变送器四个环节组成。
2、动态前馈控制的设计思想是通过选择适当的前馈控制器，使干扰信号经过前馈控制器致被控量通道的动态特性完全复制对象干扰通道的动态特性，并使它们符号反（正、反），从而实现对干扰信号进行完全补偿的目标。
3、随着控制通道的增益K的增加，控制作用增强，克服干扰的能力减弱，系统的余差减小，最大偏差增大。
（增大、减小）4、调节器参数工程整定法包括有临界比例法、衰减曲线法、经验凑试法。
5、热电偶回路的热电动势由温差电动势和温差电动势和接触电动势两部分组成。
6、某调节器的TI=∞，TD及δ分别放在任一中间位置，则调节器具有比例微分作用。
7、4～20mADC模拟电流信号与1～5VDC模拟电压信号为电动单元组合仪表的国际标准。
8、某台测温仪表的测温范围为0～500℃，校验该表得到的最大绝对误差为±3℃，则该仪表的精度等级为一级。
9、当广义过程控制通道时间常数较大或容量滞后较大，应引入微分环节调节。
10、调节系统中调节器正、反作用的确定依据是：保证控制系统为负反馈。
二、选择题1、下面关于补偿导线说法不正确的有（ B ）(A) 补偿导线与对应的热电偶在0～100℃的温度范围内有相同的热电特性(B) 补偿导线无极性(C) 不同的热电偶用的补偿导线也不同(D) 热电偶测温时使用补偿导线是为了将冷端延伸到温度比较恒定的地方2、在单回路控制系统中，增大比例系数，下列说法不正确的是( A )A．衰减率增大 B．残差减小C．超调量增大 D．振荡频率升高3、下列（A ）不是描述对象特性的参数。
A.过渡时间B.时间常数C.放大系数D.滞后时间4、在合成纤维锦纶生产中，熟化罐的温度是一个重要的参数，其期望值是一已知的时间函数，则熟化罐的温度控制系统属于（D ）。
C. 正反馈控制系统D. 程序控制系统5、如图所示的液位控制系统是一个（B ）。
过程控制系统章节练习题及答案 习题解答
过程控制系统章节练习题及答案习题解答1. 什么是过程控制系统？过程控制系统是一种用于监测、控制和优化工业过程的系统。
它通常由传感器、执行器、控制器和人机界面等组成。
过程控制系统的主要功能是收集过程数据、分析数据、做出决策并自动调整参数，以提高生产效率、产品质量和工作安全性。
2. 过程控制系统的主要组成部分有哪些？过程控制系统主要由以下几个组成部分组成：•传感器：用于收集流程中的各种参数，如温度、压力、流量等。
•执行器：根据控制器的指令，调整流程中的参数，如开关阀门、调节电动机速度等。
•控制器：根据传感器的反馈信号和设定值，计算控制算法，并生成控制信号送给执行器。
•人机界面：供操作人员监视和操作过程控制系统，如显示仪表盘、报警信息和设定参数等。
3. 过程控制系统的工作原理是什么？过程控制系统的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1.传感器收集流程中的各种参数，并将数据传输给控制器。
2.控制器接收传感器数据，与设定值进行比较，并计算出控制信号。
3.控制信号送给执行器，执行器根据控制信号的大小和方向来调整流程中的参数。
4.执行器调整参数后，传感器再次收集参数，并将数据传输给控制器。
5.控制器不断进行数据分析，判断是否需要调整控制算法，并生成新的控制信号。
6.过程控制系统循环执行上述步骤，以实现对工业过程的监控和控制。
4. 什么是开环控制和闭环控制？•开环控制：也称为无反馈控制，是指控制器输出信号不受过程参数变化的影响。
开环控制系统只根据预先设定的参数进行控制，没有考虑实际过程的反馈信息。
这种控制方式比较简单，但容易受到外界因素的干扰，控制精度较低。
•闭环控制：也称为有反馈控制，是指控制器根据过程的反馈信息来调整输出信号。
闭环控制系统通过与设定值进行比较，获取过程的实际状态，并根据反馈信息调整控制算法，从而实现对过程的精确控制。
闭环控制具有良好的鲁棒性和可靠性。
5. 过程控制系统常见的控制策略有哪些？过程控制系统常见的控制策略包括以下几种：•比例控制：根据当前误差的大小，按比例调整控制器输出信号。
过程控制及自动化仪表 作业1-2答案
过程控制及自动化仪表——作业11. 用分度号为S的热电偶测温，冷端温度为20℃。
测得热电势E(t, 20) = 11.30 mV，求被测温度t。
E(t, 0)=E(t, 20)+E(20, 0)=11.30+0.113=11.413 mV查询附表A-1,t1=1150, E1=11.348t2=1160, E2=11.467(E-E1)/(E2-E1)=(t-t1)/(t2-t1)=> t=1155.46 ℃2. 用分度好为K的热电偶测试，冷端温度为25℃，热端温度为750℃，则产生的热电势是多少。
查附表A-3E(750, 0)=31.214 mVE(20, 0)=0.798 mVE(30, 0)=1.203 mV由内插法，得E(25, 0)=(0.798+1.203)/2=1.0005 mVE(750, 25)=E(750, 0)－E(25, 0)=31.214-1.0005=30.2135 mV过程控制及自动化仪表——作业23. 弹簧管测蒸汽管道内压力，仪表低于管道安装，二者标高分别为1.6m和6m，若仪表读数为0.7 MPa，已知蒸汽冷凝水密度ρ= 966 kg/m^3，g = 9.8 m^2/s，求管道内蒸汽的实际压力。
当前仪表的绝对压力：p=Δp+p0 = 0.8 MPa管道内压力按力平衡：p' = p - ρgh = 0.8 - 966*9.8*(6-1.6)*1e-6=0.7583 MPa4. 被测压力波动范围0.5~1.4 MPa，要求测量误差不大于压力示值的±5%，确定压力表量程和精度等级。
1/3*A<=(0.5~1.4) <= 2/3*AA<=1.5 MPa && A>=2.1 MPa这两个条件相互矛盾，即量程选择不能同时满足低限和高限要求，以高限优先则取量程A =0 ~ 2.5MPa >= 2.1P=(1.4*0.05)/(2.5-0)*100% = 2.8%取精度等级时按系列小于等于的最大值取，即P=2.5级。
过程装备控制技术试卷
一、选择填空1、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2、被控对象在PI调节器作用下，当增加时，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，对系统控制质量____没影响____；控制通道T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_____c______。
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：D9、电动执行机构伺服放大器的输出信号是( 0～90°转角 )。
(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。
《过程控制系统》期末试题+参考答案
注：考试期间试卷不允许拆开。
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6、超驰控制系统：指在一个控制系统中，设有两个控制器，通过高低值选择器选
出能适应安全生产状态的控制信号，实现对生产过程的自动化控制。
注：考试期间试卷不允许拆开。
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三、简答题（每个 5 分，共 30 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：
图2
注：考试期间试卷不允许拆开。
第5页共5页
《过程控制系统》参考试题 4
一、选择题（每空 1 分，共 25 分） 1、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程、测量变送等环节组成。
2、过程控制仪表的测量变送环节由传感器和变送器两部分组成。
3、工程中，常用引用误差作为判断进度等级的尺度。
4、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、均匀控制系统：控制量和被控量在一定范围内都缓慢而均匀的变化的系统，称 为均匀控制系统。
4、集散控制系统：是把控制技术、计算机技术、图像显示技术及通信技术结合起 来，实现对生产过程的监视控制和管理的系统。
5、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。
如果将调节阀的输入偏差信号定义为测量值减去给定值，那么当偏差增加时，其输 出也增加的调节器称为“正作用”调节器；反之，调节器的输出信号随偏差的增加而 减小的称为“反作用”调节器。 4、积分饱和的危害是什么?有哪几种主要的抗积分饱和措施?
过程控制与自动化仪表期末试卷及答案5套
试卷一一、填空题（每空1分，共20分）1．所谓自动控制，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置，对生产过程、工艺参数、目标要求等进行，使之按照预定的方案达到要求的指标。
2．按输入量变化的规律分类，自动控制系统可以分为系统、系统、系统。
3．过程控制系统的要求、、经济性。
4. 在经典控制理论中，主要有，和根轨迹法等几种分析方法。
5. 对数幅频特性L(ω)或它的渐近线大多与lgω成关系。
因此，若以L(ω)为纵轴，lgω为横轴，则其图线将为。
6. 热电阻Cu50中的“Cu”是指，“50”是指。
7. 电容式压力变送器由测量部件、和三部分组成。
8. 执行器按其能源形式分为液动、、三大类。
9. DCS是指。
10．串级控制系统能迅速克服进入回路的扰动，改善控制器的广义对象特性，容许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。
二、选择题（每题2 分，共20分）1、控制系统时域分析中，最常用的典型输入信号是( )。
A. 阶跃函数B. 脉冲函数C. 斜坡函数D. 正弦函数2、与开环控制相比较闭环控制的特征是（）A.系统有执行元件B.系统有控制器C.系统有放大元件D.系统有反馈环节3、积分环节的频率特性相位移θ(ω)=( )。
A. 90°B. -90°C. 0°D. -180°4、根据对象特性来选择控制规律时，对于控制通道滞后小，负荷变化不大，工艺参数不允许有余差的系统，应当选用( )控制。
A.比例B.比例积分C.比例微分D.比例积分微分5．如果系统不稳定，则系统( )A.不能工作B.可以工作，但稳定误差很大C.可以工作，但过渡时间很长D.可以正常工作6．.电—气阀门定位器将4-20MA的标准信号转换为（）的标准气压信号。
A、0.04MA-0.02MA B 0.02MA-0.1MA C、0.01-0.05MA D 0.03-0.15MA7．测4~20mA电流信号时用以下哪些工具：（）A.螺丝刀B.万用表C.校验仪（气压）D.试电笔8．液位调节系统的调节规律，通常选用（）。
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过程控制系统
一、填空题（每空1.5分）（本题33分）
1、过程控制系统中，有时将 控制器 、 执行器 和 测量变送环节 统称为过程仪表，故过程
控制系统就由过程仪表和 被控过程 两部分组成。
2、仪表的精度等级又称 准确度级 ，级数越小，仪表的精度就越 高 。
3、过程控制主要是指连续生产过程，被控参数包括 温度 、 压力 、 流量 、 物位 和成分等变量。
4、工业生产中压力常见的表示方法有 绝对压力pa 、 表压力p 和负压(真空度)a p 三种。
5、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。
6、时域法建模是试验建模中的一种，可分为 阶跃响应曲线 法和 矩形脉冲响应曲线 法。
7、对于滞后小，干扰作用频繁的系统，PID 调节器不应采用 微分 作用。
8、分程控制根据调节阀的开闭形式分为两类，即 同向动作 和 异向动作 。
9、DCS 的设计思想是 控制 分散、 管理 集中。
二、名词解释题（每小题5分）（本题15分） 1、串级控制系统
答：串级控制系统，就是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，由副控制器的输出去操纵调节阀，从而对主被控变量具有更好的控制效果。
2、现场总线
答：现场总线，是指将现场设备（如数字传感器、变送器、执行器等）与工业过程控制单元、现场操作站等互连而成的计算机网络。
具有全数字化、分散、双向传输等特点，是工业控制网络向现场级发展的产物。
3、调节阀的流量特性
答：调节阀的流量特性指介质流过阀门的相对流量与相对开度之间的关系： 为相对流量，即调节阀某一开度的流量与全开流量之比；
为相对开度，即调节阀某一开度的行程与全行程之比。
三、简答题（每小题8分）（本题32分）
1、简述执行器在过程控制系统中的作用。
答：执行器接受控制器输出的控制信号，转换成位移（直线位移或角位移）或速度，用于控制流入或流出被控过程的物料或能量，从而实现对过程参数的自动控制。
2、简述单回路控制系统临界比例度法参数整定的步骤。
答：1）.在闭环控制系统里，将控制器置于纯比例作用下（i T = ∞，d T =0），从小到大逐渐增大控制器的比例增益KC ，直到出现等幅振荡曲线为止。
2）.此时的比例度称为临界比例度cr δ，相邻两个波峰间的时间间隔，称为临界振荡周期cr T 。
据此确定控制器参数。
3）.根据cr δ和cr T 值，采用经验公式，计算出调节器各个参数。
4）.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。
若不够满意，可作进一步调整。
3、什么是积分饱和现象？
答：具有积分作用的控制器在单方向偏差信号的长时间作用下，其输出达到输出范围上限值或下限值以后，积分作用将继续进行，从而使控制器脱离正常工作状态，这种现象称为积分饱和 4、如图所示的锅炉汽包液位控制系统，为保证锅炉不被烧干： (1)给水阀应该选择气开式还是气关式？请说明原因。
(2)液位控制器(LC)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，以保证锅炉不被烧干。
(2) 调节阀应选择气关式，则液位控制器(LC)应为正作用。
当检测到液位增加时，控制器应加大输出，则调节阀关小，使汽包液位稳定。
或：当检测到液位减小时，控制器应减小输出，则调节阀开大，使汽包液位稳定。
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）如下图所示的管式加热炉出口温度控制系统，主要扰动来自燃料流量的波动，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：
⎪⎭
⎫
⎝⎛=L l f q q v v max m ax
v v q q L
l
（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）如下图所示液位过程，它有两个串联在一起的储罐。
来水首先进入储罐1，然后再通过储罐2流出。
试建立系统的动态数学模型
)
()
(2s Q s H i 。
（1R 、2R 分别是两个阀门的线性液阻）
答：由物料平衡方程，列微分方程为： 11
1
Q Q dt
dh A i -=……………………………………………………………………………(2分)
11
1
Q Q dt
dh A i -=……………………………………………………………………………(2分)
由重力场中无粘性不可压缩流体定常流动的伯努利方程：
22
221211
2
2gz v p gz v p ++=++ρρ……………………………………………………………(1分)
可得：
2111h h k Q -=……………………………………………………………………………(1分)
221h k Q =………………………………………………………………………………(1
分)
泰勒级数展开，线性化有：
12
11R h h Q -=
，其中11012k h R =…………………………………………………………………(2分) 22
R h Q o =
，其中2
2022k h R =……………………………………………………………………(2分) o Q ，1h 为中间变量，需消去。
首先将各环节进行拉普拉斯变换：
[][]2
21221
211111)()()()(1
)()
()()()()(1
)(R s H s Q s Q s Q s A s H R s H s H s Q s Q s Q s
A s H o o i =
-=-=
-= ……………………………………………………………………(2分)
消去中间变量，可以得出传递函数：
1
)()()()(122211222112
2++++⋅=s A R A R A R s A R A R R s Q s H i ………………………………………(2
分)。