合肥工业大学过程控制与仪表(自动化)课堂测试及答案

一、被控过程：

1、过程控制主要控制哪几类参数？

答：温度、压力、流量、成份、物位，PH值

2、流程工业中被控过程往往具有哪些导致系统难以控制的特性？

答：高阶次、多变量、强耦合、大惯性、大时滞、非线性

3、建立被控过程的数学模型通常有哪些方法？

答：机理建模法、试验建模法

4、举例说明集中参数系统与分布参数系统的区别？

答：分布参数系统：与空间有关，如压力（水压与流速有关），物位（奶粉堆积），温度集中参数系统：与空间无关，流量电流

5、含有多个惯性环节的高阶系统与含有大纯时延的低阶系统相比，哪一个更加难以控制？

为什么？

答：大纯时延低阶更难控制，因为多惯性高阶虽然上升慢，但是传感器可以感知信号纯时延无输出信号，非最小相位系统

二、控制系统

1、单闭环控制系统方案设计包括哪些主要内容?

答：合理选择系统性能指标，合理选择被控量Y（s）和控制量Q（s），合理设计调节器的控制规律Wc(s).

2、对于被控过程中存在的非线性，建模时通常如何解决?

答：建模时，工作点附近线性化

3、衰减率是过程控制系统的重要指标，请解释其含义，并说明其取值的范围。

答：衰减率：每经过一个周期以后波动幅度衰减的百分数，取值范围为75%·~90%.

4、实验建模时，在不影响生产的情况下获得阶跃响应曲线，必须采用什么方法?并注意哪些问题?

答：方法：加方波脉冲，利用线性叠加原理获得阶跃响应曲线。

注意：幅值宽度适当，系统稳定，不同负荷不同幅值大小不同，极性相反，多次测试。

5、一个闭环控制系统理论上可以做到输出与给定之间的无静差控制，但实际上不可能，为什么?

答：因为反馈是由传感器变送器，测量转换得到的，存在误差。

6、控制通道的动态特性中什么参数在一定程度上反应了被控过程控制性能?

控制系统的临界放大倍数Kmax，临界振荡频率Wc,以及KmaxWc反映了过程控制性能。

三、执行器（执行机构+阀门）

1、电动仪表的标准信号的电流值?气动仪表标准信号的压力值?

答：DC 0~10mA或DC 4~20Ma,20~100Kpa

2、什么是调节阀的流量特性?流量特性有哪几种?如何选择阀门的公称直径?

答：流量特性：被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度之间的关系

有四种：直线流量特性，抛物线流量特性，对数流量特性，快开流量特性

系统受较大扰动调节阀口径应该选择较大，若有振荡或失灵现象应该选择阀门口径较小。

3、调节阀理想流量特性与工作流量特性的区别?

答：理想流量特性阀门前后压差保持恒定，工作流量特性两端压差不可能保持恒定。4、如何根据工作流量持性确定理想流量持性?

答：根据流量特性曲线的畸变程度确定理想流量特性。

5、当调节器输出电信号去控制一个气动调节阀时，中间必须添加一个什么装置?起什么作用?

答：电气转换器（电气阀门定位器）

6、当调节器输出电信号去控制一个电动调节阀时，中间必须添加一个什么装置?起什么作用?

答：伺服放大器

四、检测与变选环节

1、测量中出现的动态误差，一般是什么原因造成的?

答：传感器惯性

2、什么方法可以消除动态误差?

答：正确采用微分超前补偿。

3、检测与变送环节的误差对闭环控制系统有和影响?

答：使测量值与真实值产生误差，不能达到预期控制要求。

4、通常测量信号要进行哪些处理?

答：测量信号校正；测量信号噪声（扰动）的抑制；对测量信号进行线性化处理。

五、调节器

1、调节器通常要进行哪些设定？

答：正反作用，PID设定。

2、如何根据被控过程确定控制规律？

答：根据t0/T0<0.2时，P或PI

0.2

T0/T0>1时，串级，前馈控制。