自动检测和过程控制期末复习
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。
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。
过程控制期末考试题
过程控制期末考试题汇报人：2024-01-08•过程控制基础知识•过程控制技术•过程控制应用目录•过程控制发展趋势•过程控制常见问题及解决方案•过程控制期末考试题及答案解析01过程控制基础知识总结词过程控制是工业生产中用于控制生产过程参数的自动化系统，其目的是保持生产过程的稳定，提高产品质量和降低能耗。
详细描述过程控制是指在工业生产过程中，通过自动化系统对温度、压力、流量、液位等工艺参数进行监测和控制，以确保生产过程的稳定运行。
通过过程控制，可以减少生产过程中的波动，提高产品质量，降低能耗和生产成本。
过程控制定义总结词过程控制系统通常由传感器、控制器、执行器和受控对象等部分组成。
详细描述过程控制系统通常由传感器、控制器、执行器和受控对象等部分组成。
传感器负责监测受控对象的参数，并将信号传输给控制器；控制器根据预设的工艺要求和接收到的信号，计算出控制指令并发送给执行器；执行器根据控制指令调节受控对象的参数，以实现稳定和优化的生产过程。
总结词过程控制系统可以根据不同的分类标准进行分类，如按照控制方式、控制结构、控制参数等。
要点一要点二详细描述过程控制系统可以根据不同的分类标准进行分类。
按照控制方式，过程控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统；按照控制结构，过程控制系统可以分为单变量控制系统和多变量控制系统；按照控制参数，过程控制系统可以分为温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等。
此外，还可以根据应用领域、系统规模等因素进行分类。
02过程控制技术模拟控制技术是一种早期的过程控制技术，通过模拟电路实现控制功能。
详细描述模拟控制技术使用模拟电路，如运算放大器、比较器和电阻器等，来构建控制回路，实现对工业过程的控制。
这种技术简单、可靠，但调试困难，且不易实现复杂控制算法。
总结词数字控制技术是一种基于数字信号的过程控制技术。
详细描述数字控制技术使用数字信号处理器（DSP）或微控制器等数字器件，通过数字计算实现控制算法。
检测与控制期末考试重点总结贵州大学
一、填空题1.自动控制系统性能要求的三个方面：稳定性、快速性、准确性2．稳态误差的概念：当系统达到稳态后，其稳态输出与参考输入所要求的期望输出之差叫做给定稳态误差。
3.根据系统输入量的变化规律，控制系统的分类：恒定系统、随动系统、程序控制系统。
4，控制工程基础中，描述系统的数学模型有：（静态数学模型，动态数学模型）微分方程、差分方程、状态方程、传递函数、动态结构图、频率特性5.传递函数的定义: 零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量拉氏变换的比值称为该系统的传递函数，用G(s)表示。
7.闭环控制系统：是指控制器与控制对象之间既有顺向作用又有反向联系的控制系统。
8.延迟环节：输出量能准确复现输入量，但须延迟一固定的时间间隔。
其输出量和输入量的关系，由下式来表示。
传递函数为：()τ-=t r t y )(sτ-10.测试技术包括那两个方面的技术：测量和试验。
11.信号的时域分析和频域分析分别以什么为独立变量：频域以频率为独立变量，时域以时间为独立变量。
非周期信号的频谱是连续的13.理想的测试系统，输入和输出之间有什么关系：理想的测试系统应该具有单值的、确定的输入－输出关系。
以输出和输入成线性关系最佳。
14.随机信号的时域特征参数（3个）：均值、方差、均方值15.信息和信号有什么样的关系：信息是指事物运动的状态和方式。
一般可理解为消息、情报或知识。
即不是物质，不有能量，却是物质所固有的，是其客观存在或运动状态的特征。
信息的传输却依靠物质和能量。
信号是指信息的表现形式。
我们把传输信息的载体称为信号。
信息蕴涵于信号之中。
信号具有能量，是某种具体的物理量。
信号的变化则反映了所携带的信息的变化。
16.测量的过程（行为）的定义：测量的过程或行为就是将一个被测量与一个预定标准之间进行定量的比较，从而获得被测对象的数值结果。
/被测量表示被观察和被量化的特定物理参数，这个物理参数称为测量过程的输入量。
/18.周期信号频谱的特点：离散性、谐波性和收敛性。
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。
过程控制考试复习资料.docx
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、绿。
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：（W（s） = 。
其中K表示对象的静态放大系数，T表示对象的时间常数，T表示纯T #8+1滞后时间。
10、 调节器的比例度6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L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J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：淮确、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。
自动检测和过程控制重点考题
自动检测和过程控制重点总结为什么要进行冷端温度补偿σ（1）根据热电偶测温原理【E（t,tO）= f（t）—f（tθ）】只有当参比端温度tθ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。
⑵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 C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O C,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。
二、感温元件的安装要求（1）正确选择测温点；⑵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。
⑵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。
过程控制工程》期末考试复习题及参考答案
过程控制工程》期末考试复习题及参考答案答案：C二、___答题1、什么是过程控制工程？过程控制工程是指对生产过程中的物理量进行测量、控制和调节，以达到生产过程稳定、优化和自动化的技术和方法。
2、什么是反馈控制系统？其优点是什么？反馈控制系统是指通过对被控对象输出值与设定值之间的差异进行测量，并将这个差异信号反馈到控制器中，以调节控制器输出信号的系统。
其优点是能够自动调节系统的输出，使系统稳定在设定值附近，具有良好的鲁棒性和适应性。
3、什么是前馈控制系统？其优点是什么？前馈控制系统是指在控制系统中加入一个预测模型，根据预测模型预测被控对象的输出值，并将预测值作为控制器的输入信号，以提高控制系统的响应速度和控制精度。
其优点是能够减小被控对象输出值与设定值之间的误差，提高控制系统的响应速度和控制精度。
4、什么是控制系统的稳态误差？如何消除？控制系统的稳态误差是指被控对象输出值与设定值之间的差异在长时间运行后趋于稳定的误差。
消除稳态误差的方法包括增加控制器增益、调整控制器的积分时间常数、增加前馈控制等。
5、什么是控制系统的过渡过程？如何评价过渡过程的质量？控制系统的过渡过程是指被控对象输出值从设定值开始到稳定在设定值附近的过程。
过渡过程的质量可以通过评价过渡过程时间、超调量、振荡幅值等指标来进行评价。
过渡过程时间越短、超调量越小、振荡幅值越小，说明过渡过程的质量越好。
34、在单回路控制中，选择合适的控制阀结构形式非常重要。
在分流或合流控制时，应该选择三通控制阀。
35、在单回路控制中，选择合适的控制阀结构形式非常重要。
对于大口径、大流量、低差压，而泄漏量要求不高的情况，应该选择蝶阀。
36、为了确保过程控制系统正常工作，必须满足各个环节的静态放大系数相乘小于1.37、在控制阀的正作用下，如果控制阀是气开式，那么Kv应该大于1.38、在控制阀的负作用下，如果控制阀是气关式，那么Kv应该小于1.39、在控制器正作用时，其放大系数Kc应该大于0.40、在控制器负作用时，其放大系数Kc应该小于0.41、在控制器上对整定参数进行设置的顺序应该是P、I、D。
2023年过程控制及自动化仪表复习重点知识点
1、测量温度旳措施：接触式，非接触式。
2、热电偶：当两种不同样导体货半导体连接成闭合回路时，若两个节点温度不同样，回路中就会出现热电动势并产生电流。
3、第三导体定律：除热电偶A、B两种导体外，又插入第三种导体C组合成闭合回路，只要插入旳第三种导体旳两个接点温度相等，它旳接入对回路毫无影响。
4、测量某一点压力与大气压力之差，当这点旳压力高于大气压力时，此差值称为表压。
5、运用弹性元件受压产生变形可以测量压力。
常用旳弹性测压元件有：弹簧管（常用）、波纹管及膜片三类。
6、流量检测仪表：节流式流量计(在管道中放入一定旳节流元件，根据节流元件旳推力或在节流元件前后形成旳压差测量)分为：压差、靶式、转子流量计。
7、热导式气体分析仪是一种物理式旳气体分析仪。
根据不同样气体具有不同样旳热传导能力这一特性，通过测定混合气体旳导热系数，推算出其中某些成分含量。
（0度时H2为7.150，He为7.150）8、调整器旳作用：把测量值和给定值进行比较，根据偏差大小，按一定旳调整规律产生输出信号，推进执行器，对生产过程进行自动调整。
9、调整规律：他旳输出量与输入量（偏差信号）之间具有什么样旳函数关系。
10、比例调整特点：对干扰有及时而有力旳克制作用，但存在静态误差，是一种静差调整。
11、积分调整特点：可以消除静差，即当有偏差存在时积分输出将随时间变化，当偏差消失时输出能保持在某一值上不变。
但动作过于缓慢，过渡过程时间长，易导致系统不稳定。
12、微分调整器：能在偏差信号出现或变化瞬间，立即根据变化趋势，产生调整作用，是偏差尽快旳消除于萌芽状态之中。
但对静态片差毫无克制能力，不能单独使用。
13、在PID三作用调整器中，微分作用重要爱用来加紧系统动作速度，减少超调，克服震荡。
积分作用重要用来消除静态误差。
将比例、积分、微分三种调整规律结合在一起，即可抵达迅速敏捷，又可抵达平稳精确，只要配合得当便可得到满意旳调整效果。
14、数字调整器按其控制回路旳多少可分为：多回路调整器和单回路调整器；按控制程序旳变更措施可分为：固定程序（选择）型和可编程序型。
自动检测和过程控制重点考题
自动检测和过程控制重点总结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。
二、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。
过程控制必考点,期末复习必备
过程控制必考点,期末复习必备17．什么是串级控制系统？它有什么特点？什么情况下采⽤串级控制？答：串级控制系统是由其结构上的特征⾯得出的。
它是由主、副两个控制器串接⼯作的，主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出操纵控制阀，以实现对主变量的定值控制。
它的特点有：①能迅速克服进⼊副回路的⼲扰。
②能改善被控对象的特征，提⾼了系统克服⼲扰的能⼒。
③主回路对副对象具有“鲁棒性”，提⾼了系统的控制精度。
串级控制系统主要就⽤于：对象的滞后和时间常数很⼤，⼲扰作⽤强⾯频繁，负荷变化⼤，对控制质量要求较⾼的场合。
18．串级控制系统中⼼副回路和主回路各起什么作⽤？为什么？答：在系统结构上，串级控制系统是由两个串联⼯作的控制器构成的双闭环控制系统。
⼀个闭环系统在⾥⾯，称为副环或副回路，在控制系统中起“粗调”的作⽤；⼀个闭环在外⾯，称为主环或主回路，⽤来完成“细调”的任务，以保证被控变量满⾜⼯艺要求。
由于串级控制系统由两套检测变送器、两个调节阀、两个被控对象和⼀个调节阀组成，其中两个调节阀器串联起来⼯作，前⼀个调节器的输出作为后⼀个调节器的给定值，后⼀个调节器的输出才送给调节阀。
因此⼀个是粗调，⼀个是细调。
1.串级控制系统的主要特点及其应⽤场合①能迅速克服进⼊副回路的⼲扰②能改善被控对象的特性，提⾼系统克服⼲扰的能⼒③主回路对副对象具有“鲁棒性”，提⾼了系统的控制精度“鲁棒性”⼜称“强壮性”，系统的控制品质对对象变化越不敏感，则称该系统的“鲁棒性”越好。
凡可利⽤上述特点之⼀来提⾼系统的控制品质的场合，都可以采⽤串级控制系统，在被控对象的容量滞后⼤、⼲扰强、要求⾼的场合，采⽤串级控制可以获得明显的效果。
2.简述串级控制系统的设计原则。
答：（1）副回路的选择必须包括主要扰动，⽽且应包括尽可能多的扰动；（2）主、副对象的时间常数应匹配；（3）应考虑⼯艺上的合理性和实现的可能性；（4）要注意⽣产上的经济性。
3、什么是串级控制系统? 试画出其典型⽅框图。
《过程控制工程》期末考试复习题及参考答案
《过程控制⼯程》期末考试复习题及参考答案过程控制⼯程复习题（课程代码392217）⼀、选择题（请从下列选项中选出正确的⼀项）1、下列不属于单回路反馈控制系统的是（）选项A）被控对象选项B）被测对象选项C）测量变送选项D）控制器和控制阀答案：B2、在⼯业控制中，使⽤最多的控制系统是（）选项A）单回路反馈控制系统选项B）串级控制系统选项C）⽐值控制系统选项D）前馈控制系统答案：A3、下列中对⼲扰通道特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）K f增加，余差增加，系统稳定性不变选项B）T f增加，过渡过程时间减⼩选项C）T f增加，振荡幅值减⼩选项D）τf增加，余差减⼩答案：D4、下列中对控制对象特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）⼀般希望放⼤倍数K0⼤些好，易于调节选项A）⼀般希望控制通道时间常数⼩些好，但不能过⼩选项C）控制通道时间常数越⼩越好，系统才灵敏选项D）时间常数⼤，系统的⼯作频率低答案：D5、下列对操纵变量选择原则描述错误的是（）选项A）操纵变量必须可控选项A）选择通道放⼤倍数相对⼤的选项C）选择⼲扰通道时间常数⼩⼀点的选项D）选择通道的纯滞后尽量⼩答案：C6、下列中对控制通道特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）K0增加，余差增加，系统稳定性不变选项B）T0增加，过渡过程时间增加选项C）T0增加，系统频率变慢选项D）τ0增加，稳定程度⼤⼤降低答案：A6、下图的曲线中，哪⼀条是对数流量特性的是（）选项A）1选项B）2选项C）3选项D）4答案：B7、在控制系统中，能准确、快速、及时地跟踪设定值的变化的系统属于（）选项A）随动系统选项B）定值系统选项C）程序系统选项D）以上都不是答案：A8、在过程控制系统中，系统的设定值保持不变的系统属于（）选项A）随动系统选项B）定值系统选项C）程序系统选项D）以上都不是答案：B9、在过程控制系统中，系统的设定值有规律变化的系统属于（）选项A）随动系统选项B）定值系统选项C）程序系统选项D）以上都不是答案：C10、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（）选项A）被控对象选项B）被控变量选项C）操纵变量选项D）测量值答案：B11、受控制器的操纵，使被控变量保持在设定值的物理量是（）选项A）被控对象选项B）设定值选项C）操纵变量选项D）测量值答案：C12、⼀阶环节的传递函数是（）选项A）K/(Ts+l)选项B）K/Tis选项C）K选项D）Tds答案：A13、⽐例环节的传递函数是（）选项A）K/(Ts+l)选项B）K/Tis选项C）K选项D）Tds答案：C14、在⼀阶系统的特征参数中，（）是系统的静态参数选项A）放⼤倍数K选项B）时间常数T选项C）滞后时间τ选项D）传递函数答案：A15、在⼀阶过程控制系统中时间常数T定义为系统的输出量y(t)到达稳态值的（）选项A）80%选项B）63.2%选项C）20%选项D）40%答案：B16、在⼀阶过程控制系统中，（）决定了系统在响应结束时的稳态性能选项A）时间常数T选项B）输⼊值选项C）滞后时间τ选项D）放⼤倍数K答案：D17、在过程控制仪表中，控制器的放⼤倍数Kc是通过改变（）来设置的选项A）量程选项B）输出信号选项C）控制器的⽐例度选项D）输⼊信号答案：C18、在过程控制系统过渡过程的质量指标中，（）是表⽰过渡过程曲线超出新稳定值的最⼤值选项A）最⼤偏差选项B）超调量选项C）衰减⽐选项D）振荡周期答案：B19、在过程控制系统过渡过程的质量指标中，（）是描述被控变量偏离设定值最⼤程度的物理量选项A）最⼤偏差选项B）超调量选项C）衰减⽐选项D）振荡周期答案：A20、在过程控制系统过渡过程的质量指标中，（）是衡量系统快速性的质量指标选项A）最⼤偏差选项B）超调量选项C）衰减⽐选项D）振荡周期答案：D21、⼀阶过程控制系统稳定条件是（）选项A）特征根为正，微分⽅程系数都⼤于零选项B）特征根为负，微分⽅程系数都⼤于零选项C）特征根为正，微分⽅程系数都⼩于零选项D）特征根为负，微分⽅程系数都⼩于零答案：B22、⼆阶过程控制系统稳定条件是（）选项A）特征根实部为负，微衰减系数⼩于零，分⽅程系数都⼤于零选项B）特征根实部为正，微衰减系数⼩于零，分⽅程系数都⼤于零选项C）特征根实部为正，微衰减系数⼤于零，分⽅程系数都⼤于零选项D）特征根实部为负，微衰减系数⼤于零，分⽅程系数都⼤于零答案：D23、⼆阶系统的衰减系数与系统的稳定性有很⼤关系，当衰减系数满⾜（）时，系统是稳定的选项A）衰减系数=0选项B）-1<衰减系数<0选项C）衰减系数<-1选项D）0<衰减系数<1答案：D24、⼆阶系统的衰减系数与系统的稳定性有很⼤关系，当衰减系数满⾜（）时，系统是稳定的选项A）衰减系数=1选项B）衰减系数<-1选项C）衰减系数>1选项D）0<衰减系数<1答案：B25、在⽐例控制器中，放⼤倍数Kc和控制器的⽐例度δ之间的关系是（）选项A）δ越⼤，Kc也越⼤选项B）δ越⼤，Kc越⼩选项C）δ变化与Kc⽆关选项D）δ与Kc都是定值答案：B26、在⽐例控制器中，在相同输⼊偏差下，放⼤倍数Kc和输出p(t)之间的关系是( )选项A）Kc越⼤,输出p(t)越⼩选项B）Kc越⼤,输出p(t)不变选项C）Kc越⼤,输出p(t)也越⼤选项D）Kc越⼩,输出p(t)越⼤答案：C27、在过程控制系统中，若使控制变量最终不存在余差但系统的稳定性要下降应选⽤（）选项A)⽐例控制器选项B)⽐例积分控制器选项C)⽐例微分控制器选项D)⽐例积分微分控制器28、在过程控制系统中，既能使控制变量不存在余差⼜使系统具有超前性控制应选⽤（）控制规律选项A）P选项B）PI选项C）PID选项D）PD答案：C29、在过程控制系统中，系统在稳态时，不管放⼤系数Kc有多⼤最终仍有余差可以选⽤（）控制规律选项A）P选项B）PI选项C)PID选项D)PD答案：B30、在⽐例控制规律中，衰减系数与系统的稳定性之间的关系应满⾜（）A)衰减系数越⼤系统越稳定B)衰减系数越⼤系统越不稳定C)衰减系数与系统稳定⽆关答案：A31、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KoB)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答案：D32、在单回路控制中，控制阀的结构形式的选择很重要，在⾼压差时选⽤（）A)⾓形控制阀B)隔膜控制阀C)三通控制阀D)蝶阀答案：A33、在单回路控制中，控制阀的结构形式的选择很重要，在控制强腐蚀性介质时选⽤（）选项A)⾓形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀答案：B34、在单回路控制中，控制阀的结构形式的选择很重要，在分流或合流控制时选⽤（）选项A)⾓形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案：C35、在单回路控制中，控制阀的结构形式的选择很重要，在⼤⼝径、⼤流量、低差压，⽽泄漏量要求不⾼时选⽤（）选项A)⾓形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案：D36、为了使过程控制系统能够正常⼯作，则必须使系统的各个环节的静态放⼤系数相乘必须满⾜（）选项A)等于0选项B)⼤于0选项C)⼩于0选项D)不能确定答案：C37、在控制阀的正作⽤下，控制阀是⽓开式，则Kv满⾜（）选项A)等于0选项B)⼤于0选项C)⼩于0选项D)不能确定答案：B38、在控制阀的负作⽤下，控制阀是⽓关式，则Kv满⾜（）选项A)等于0选项B)⼤于0选项C)⼩于0选项D)不能确定答案：C39、控制器正作⽤时，其放⼤系数Kc满⾜( )选项A)Kc<0选项C)Kc>0选项D)Kc=0答案：C40、控制器负作⽤时，其放⼤系数Kc满⾜( )选项A)Kc<0选项B)Kc<-1选项C)Kc>0选项D)Kc=0答案：A41、在控制器上对所求得的整定参数设置的顺序是（）选项A)P,I,D选项B)P,D,I选项C)I,P,D选项D)I,D,P答案：A42、在某温度控制系统中，采⽤4：1衰减曲线法整定控制器的参数，得δs=20%,当控制器为⽐例作⽤时，其整定参数值为（）选项A)20％选项B)40％选项C)60％选项D)80％答案：A43、过程控制设计中，系统设计的核⼼是（）选项A)控制⽅案设计选项B)⼯程设计选项C)⼯程安装选项D)仪表调校答案：A44、在控制器的参数整定中属于理论整定法得是（）选项A)经验凑试法选项B)衰减曲线法选项C)响应曲线法选项D)对数频率特性法答案：D45、在控制器的参数整定中属于⼯程整定法得是（）选项A)对数频率特性法选项B)根轨迹法选项C)经验凑试法答案：C46、在某温度控制系统中，采⽤4：1衰减曲线法整定控制器的参数，得δs=20%,当控制器为⽐例积分作⽤时，其整定参数值为（）选项A)24％选项B)12％选项C)36％选项D)48％答案：A47、在某温度控制系统中，采⽤4：1衰减曲线法整定控制器的参数，得δs=20%,当控制器为⽐例积分微分作⽤时，其整定参数值为（）选项A)20%选项B)40%选项C)16％选项D)32％答案：C48、串级控制系统中控制器的作⽤正确的是（）选项A)主粗副粗选项B)主粗副细选项C)主细副粗选项D)主细副细答案：C49、串级控制系统系统中存在的⼀次扰动来源于它的（）选项A)主回路选项B)副回路选项C)主副回路都有选项D)不能确定答案：A50、串级控制系统系统中存在的⼆次扰动来源于它的（）选项A)主回路选项B)副回路选项C)主副回路都有选项D)不能确定答案：C51、串级控制系统系统中主环是⼀个（）系统选项A)定值系统选项B)随动系统选项C)程序系统选项D)分时系统答案：A52、串级控制系统系统中副环是⼀个（）系统选项A)定值系统选项B)随动系统选项C)程序系统选项D)分时系统答案：B53、串级控制系统中主回路的控制器包括（）选项A)主控制器选项B)副控制器选项C)主、副控制器选项D)不确定答案：C54、串级控制系统中主回路的对象是（）选项A)主、副对象控制器控制阀对象 F2 测量变送F1控制器控制阀对象 F2测量变送F1K测量变送选项B)主对象选项C)副对象选项D)不确定答案：A55、串级控制系统中主、副环要满⾜（）选项A)主定副随选项B)主定副定选项C)主随副定选项D)主随副随答案：A56、串级控制系统中主控制器的正、反作⽤的选择顺序（A ）选项A)先副后主选项B)先主后副选项C)主、副同样选项D)不确定57、有2个阀门，流通能⼒分别为C1＝100，C2＝3，其可调范围均为R ＝30，⽤于分程控制时，分程可调范围为（B ）选项A)750选项B)1000 选项C)900 选项D)125058、对于对象的纯滞后时间较⼤，时间常数特别⼤的应采⽤（B ）控制选项A)分程控制选项B)前馈控制选项C)均匀控制选项D)串级控制⼆、作图题1.请画出开环⽐值控制系统和单闭环控制系统的⽅框图答案：①开环⽐值控制系统②单闭环⽐值控制系统控制器控制阀对象 F2测量变送2F1乘法器测量变送1I 1I 02.⼀个双闭环⽐值控制系统如下图所⽰。
过程控制期末试题及其答案
过程控制期末试题及其答案1.控制系统对检测变送的基本要求是准确、迅速和可靠。
为了确保控制系统的精度和效率，对检测变送装置的准确性、响应速度和稳定性要求较高。
2.从理论上讲，干扰通道存在纯滞后不会影响系统的控制质量，但实际上，干扰通道的存在会对控制系统产生一定的影响。
3.离心泵的控制方案有直流节流法和改变泵的转速n。
其中，效率最差的是改变旁路回流量。
4.随着控制通道的增益Ko的增加，控制作用增强，克服干扰能力最大，最大偏差减小，系统的余差也会减小。
5.控制器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，这些选择都需要根据具体的控制需求和被控对象的特性来进行。
6.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，这些措施可以有效地避免积分饱和对控制系统的影响。
7.如果对象扰动通道增益Kf增加，扰动作用增强，系统的余差增大，最大偏差也会增大。
8.简单控制系统由检测变送装置、控制器、执行器及被控对象组成。
检测变送装置的作用是检测被控变量的数值并将其转换为一种特定输出信号；控制器的作用是接受检测装置送来的信号，与给定值相比较得出偏差，并按某种运算规律算出结果送往执行器；执行器能自动地根据控制器送来的控制信号来改变操纵变量的数值，以达到控制被控变量的目的；被控对象是指需要控制其工艺参数的生产设备或装置。
9.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。
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成为负反馈，以保证系统的稳定性和精度。
11.被控变量是指工艺要求以一定的精度保持恒定或随某一参数的变化而变化的参数，如温度、压力、流量等。
12.反应对象特性的参数有放大倍数、时间常数和纯滞后时间，这些参数对控制系统的响应速度和稳定性有重要影响。
13.自动调节系统常用参数整定方法有动态特性参数法、稳定边界法、衰减曲线法和经验法，这些方法可以帮助优化控制系统的参数设置。
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。
《自动检测技术及应用》期末复习资料
《自动检测技术及应用》期末复习资料第1章检测技术的基本概念1.电工实验中，采用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于零位式测量，而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于偏位式测量。
2.某采购员分别在三家商店购买100kg大米，10kg苹果，1kg巧克力，发现均缺少0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是示值相对误差。
3.在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。
这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的1.5倍左右为宜。
4.用万用表交流电压档(频率上限为5kHz)测量100kHz、10V左右的高频电压，发现示值不到2V，该误差属于粗大误差。
用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于系统误差。
5.重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了提早发现故障，提高可靠性。
6.各举出两个日常生活中的非电量电测的例子来说明静态测量：用电子天平称出物体的重量；用水银温度计测量水温；动态测量：地震测量振动波形；心电图测量跳动波形；直接测量：用电子卡尺测量物体的高度；间接测量：曹聪称象；接触式测量：用体温计测体温；非接触式测量：雷达测速；在线测量：在流水线上，边加工，边检验，可提高产品的一致性和加工精度；离线测量：产品质量检验；7.有一温度计，它的测量范围为0~200℃，准确度等级为0.5级，求：(1)该表可能出现的最大绝对误差。
(2)当示值分别为20℃、100℃时的示值相对误差。
解:(1)由表1-1所示，温度计的准确度等级对应最大满度相对误差，即由满度相对误差的定义，可得最大绝对误差为：=(±0.5%)=±(0.5%某200)℃=±1℃(2)当示值分别为20℃和100℃时，示值相对误差为：某1mA某1m100%1100%5%201100%1%100某2A某2100%8.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差不大于0.6%，问：若选用量程为250V电压表，其准确度应选模拟仪表中常用的哪一个等级？若选用量程为300V和500V的电压表，其准确度又应分别选哪一级？解：(240某0.6%)/250=0.576%，下近0.5级，应选择0.5级。
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
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0
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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
《检测与过程控制》复习提纲.doc
《检测与过程控制》复习大钢一、掌握下列各题内容1、一般检测系统是由检测坏节、变换环节以及显示或输岀环节三部分组成的，检测环节的主要设备有敏感元件、传感器和变送器。
2、检测系统的基本特性是指检测系统的输岀与输入的关系，其基本特性包括静态特性和动态特性。
3、检测系统的静态特性是指系统的输入量不随时间变化的状态时，输出与输入Z间的关系。
工程上常用以下儿个指标来衡量仪表或系统的静态特性的品质，它们是：灵敏度、变差、线性度、和准确度。
4、检测环节的主要设备有敏感元件、传感器、变送器。
5、间接测量是测量一个或几个与被测量有关的物理量，通过函数关系式计算出被测数值。
在无法采用直接测量方式、直接测量不方便或直接测量误羞大等情况下可采用间接测量方式。
6、根据误差的性质和特点，测量误差可分为三类：系统误差、随机误差和粗大误差。
7、传感器的种类很多，从能量的角度出发，可将传感器划分为两种类型：一类是能量控制型传感器（也称有源传感器）；一类是能量转换型传感器（也称无源传感器）。
8、电阻式传感器的基木原理是将被测物理量转换成电阻值的变化，然后利用测量电路测出电阻的变化值。
9、导体或半导体在外力作用下，产生机械变形，其电阻值将发生变化，这种现象称为“应变效应”。
对于大多数的金属应变片，由于材料的电阻率P受应变£的影响很尘，其阻值的变化主要是由于几何尺寸的变化所引起；而半导体材料电阻值的变化主要是由于电阻率P的变化所引起。
10、某些材料沿一定方向受外力（压力或拉力）作用时，在其两个相对表而上产生一定的符号相反、数值相等的电荷，当外力去掉后，它们乂恢复到不带电状态。
这种现彖称“正压电效应”。
所受的作用力越大，所产生的电荷越多。
11、变送器是从传感器发展起来的它是用统一的动力源，其输出为统一的标准信号。
口前通用的标准信号冇：4〜20 M直流电流信号；0〜lOmAo直流屯流信号；20〜lOOkPa空气压力信号。
它们与被测参数的性质和测量范围无关。
自动化检测技术复习资料
自动化检测技术复习资料自动化检测技术是一门涉及多学科知识的综合性技术，广泛应用于工业生产、质量控制、科学研究等领域。
为了帮助大家更好地复习这门技术，以下将从基本概念、检测方法、常用设备、系统构成以及发展趋势等方面进行详细阐述。
一、基本概念自动化检测技术是指利用各种自动化手段，对被检测对象的特性、参数进行测量、分析和判断的技术。
其目的是提高检测的准确性、效率和可靠性，减少人为误差。
自动化检测系统通常由传感器、信号调理电路、数据采集与处理单元、执行机构以及显示与输出设备等组成。
传感器负责将被检测对象的物理量转换为电信号，信号调理电路对传感器输出的信号进行放大、滤波等处理，以提高信号的质量。
数据采集与处理单元对调理后的信号进行采集、分析和计算，得出检测结果。
执行机构根据检测结果执行相应的动作，如控制生产过程、分选产品等。
显示与输出设备则将检测结果以直观的形式呈现给用户。
二、检测方法1、物理检测法物理检测法是基于物理现象和物理原理进行检测的方法。
例如，利用电阻应变片测量物体的应变，利用压电传感器测量压力，利用光电传感器测量位移等。
2、化学检测法化学检测法主要用于检测物质的化学成分和含量。
常见的方法有滴定法、分光光度法、色谱法等。
3、生物检测法生物检测法是利用生物材料（如酶、抗体、细胞等）对被检测物质的特异性反应进行检测的方法。
例如，酶联免疫吸附测定（ELISA）用于检测蛋白质、激素等生物分子。
4、无损检测法无损检测法是在不破坏被检测对象的前提下，对其内部结构和性能进行检测的方法。
常见的无损检测方法有超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测等。
三、常用设备1、传感器传感器是自动化检测系统的关键部件，其性能直接影响检测系统的精度和可靠性。
常见的传感器有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、光电式传感器、热电式传感器等。
2、数据采集卡数据采集卡用于将模拟信号转换为数字信号，并将其传输到计算机进行处理。
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第七章成分分析仪表成分分析仪表是用来对物料的成分组成以及各种物理、化学特性进行测量分析的仪表。
第一节红外线气体分析仪红外线气体分析仪是一种吸收式光学分析仪器，是利用不同气体对红外辐射能选择性吸收原理来工作的。
一、工作原理凡是不对称结构的双原子和多原子气体（CO、CO2、SO2、CH4等）对红外线都有一定吸收能力，但不是在红外波段的整个频谱范围内都吸收，而只是吸收其中的某些波段的红外线，即所谓的选择性吸收，被吸收的波段称为特征吸收波段。
二、基本组成光源、同步电机与切光片：作用是产生两束能量相等而又稳定的平行红外光束；滤波室：吸收或滤去干扰气体所对吸收峰的红外辐射能，去除干扰气体对测量的影响；参比室与测量室：参比室内封入不吸收红外辐射的惰性气体，能量没衰减。
测量室则通入流动的被测气体，红外线能量被吸收而减弱；检测室(薄膜,定片)：检测室的作用是用来接收从参比室与测量室射出的红外线，并转化成电信号；检测系统：将红外探测器的输出信号进行放大转成统一的直流电信号，并对信号进行分析处理，将分析结果显示出来，还可根据需要输出浓度极值和故障状态报警信号。
第二节氧量分析仪一、热磁式氧量分析仪当气体处于外磁场中间时，如果能被磁场所吸引，则该种气体为顺磁性气体；如果能被磁场所排斥，则该种气体为逆磁性气体。
在具有温度梯度和磁场梯度的环境中，由于气体局部温度升高，会出现顺磁性气体的磁化率下降，这种利用磁化率与温度间的关系测定气体中某种成分含量的方法称为热磁法二、氧化锆氧量分析仪氧化锆氧量分析仪根据浓差电池原理设计而成。
包括两个“半电池”：一个“半电池”是已知氧气分压的铂参比电极，另一个“半电池”是含氧量未知的测量电极。
两个“半电池”电极之间用固体电介质——氧化锆连接氧化锆氧量计正常使用条件(1)应使氧化锆传感器的温度恒定，850℃时灵敏度最高；(2)必须要有含量稳定不变的参比气体；(3)被测气体和参比气体应具有相同的压力；(4)一般不用于可燃性气体组分的氧分析。
由于电极工作在高温下(800℃附近)，被测气体中如果含有H2、CO等可燃气体时，气样中将发生燃烧反应而耗氧，不仅会造成测量误差，而且还有爆炸的危险。
第八章显示仪表一、定义显示仪表是接收检测元件(包括敏感元件、传感器、变送器等)输出信号，通过适当的处理和转换，以易于识别的形式将被测参数表现出来的装置。
二、分类显示仪表分为模拟式、数字式和屏幕式三大类。
第二节模拟式显示仪表定义：模拟式显示仪表是以指针与标尺间的相对位移量或偏转角来指示被测参数连续变化的显示仪表。
结构简单、工作可靠、价格低廉、易于反映被测参数的变化趋势，然而，也具有准确度较低、线性刻度较差、信息能量传递效率低、灵敏度不高等缺点。
一、电位差计式显示仪表电位差计是一种典型的平衡式测量仪表，能与输出信号为电势(电压)的各种检测元件配合，用于测量和显示被测参数。
采用电位差计测量未知电势有如下优点：(1)可以得到较真实的测量结果。
热电偶及连接线的电阻变化对测量结果不产生影响。
(2)电位差计具有较高的准确度，同时，它还可以作为直流电压、电流、电阻等的精密测量仪器。
二、自动平衡电桥式显示仪表动平衡电桥式显示仪表是与热电阻配套使用，对被测温度进行指示及记录的装置。
自动平衡电桥与电子电位差计比较，除测温元件及测量桥路不同外，其他部分基本相同。
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。
第三节数字式显示仪表数字式显示仪表是把与被测参数成一定函数关系的连续变化的模拟量，变换为断续的数字量显示的仪表数字式显示仪表与模拟式显示仪表相比，具有测量准确度高、显示速度快以及没有读数误差等优点，在需要时，还可输出数字量与数字计算机等装置联用，因而在现代测量技术中得到广泛应用。
按输入信号的不同，数字式显示仪表可分为电压型(输入连续的电压或电流信号)频率型(输入连续可变的频率或脉冲序列信号)；按使用场合不同，数字式显示仪表可分为实验用和工业用两类。
❖数字式显示仪表的主要性能指标有：量程；分辨率；准确度。
❖此外还有响应时间、数据输出、绝缘电压、环境要求等指标。
(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。
所谓模-数转换(A/D)就是要把连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。
实现A/D的方法及器件很多，分类方法也不一致，若从其比较原理来看，可划分为三（1）直接比较型。
（2）间接比较型。
（3）复合型。
将不同性质的信号与不同电平的信号统一起来，这就叫输入信号的规格化，或者称为参数信号的标准化一、过程控制系统自动控制：就是在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置(控制装置)，使机器、设备或生产过程(控制对象)的某个工作状态或参数(被控量)按照预定的规律自动地运行自动控制系统(Automatic Control Systems )：是在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。
过程控制系统(Process Control Systems )：以表征生产过程的参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统二、过程控制系统组成❖检对象：被控制的装置或设备，其输出即为被控量；❖测元件及变送器：检测元件的功能是感受并测出被控量的大小，变送器的作用则是检测元件测出的被控量变换成控制器所需要的信号形式；❖控制器：它将检测元件或变送器送来的信号与被控变量的设定值信号进行比较得出偏差信号，根据这个偏差信号的大小按一定的运算规律计算控制信号u，然后将控制信号传送给执行器。
❖执行器：其作用是接受控制器发出的控制信号u，直接改变操纵量q(例如电流、重油、煤气等的量)，即调整能量或物料的平衡，使被控量回复至设定数值。
过程控制系统的分类自动控制系统有多种分类方法，可以按被控量分类，例如温度控制系统、流量控制系统等；也可以按控制器的控制作用来分类，例如比例控制系统、比例积分控制系统等。
将控制系统按设定值形式的不同分为三类，即定值控制系统、程序控制系统与随动控制系统。
第二节过程控制系统过渡过程和品质指标在自动控制中，把被控量不随时间而变化的平衡状态称为系统的静态，而把被控量随时间而变化的不平衡状态称为系统的动态系统无时无刻都受到干扰，其结果是系统一直处于变动之中，即处于动态。
当然在某个时刻可看作是稳定的，即处于静态。
从一个静态到另一个静态所经历的过程称为过渡过程。
(一)衰减比n=B∶B’减比表示振荡过程的衰减程度，是衡量过渡过程稳定性的动态指标，它等于被控量产生周期性振荡前后两个峰值比(二)最大偏差A=B+C最大偏差又称短时偏差，是指受控变量第一个波峰值与设定值之差；它表示了偏离设定值的程度（衡量）是衡量过渡过程稳定性的一个动态指标。
(1)偏差愈大，时间越长，离生产状态愈远。
(2)工艺不希望，甚至引起生产事故(三)余差C＝e(∞)＝r－y(∞)余差C是控制系统过渡过程终了时设定值与被控变量稳态值之差，又称长时偏差。
它是反映控制精确度的一个稳态指标，值越小，精度越高。
(四)稳定时间t s从阶跃扰动开始作用起至被控量又建立新的平衡状态止，这一段时间叫做稳定时间(或称过渡时间)。
第三节被控对象特性所谓被控对象特性，就是指对象各个输入量与输出量之间的函数关系。
一、对象特性的类型多数工业过程的特性分为四种类型：❖自衡的非振荡过程：在阶跃作用下，被控变量无须外加任何控制作用、不经振荡过程能逐渐趋于新的状态的性质，称自衡的非震荡过程。
❖无自衡非振荡过程：如果不依靠外加控制作用，不能建立起新的物料平衡状态，这种特性称为无自衡。
❖有自衡的振荡过程：在阶跃作用下，被控变量出现衰减振荡过程，最后趋于新的稳态值，称为有自衡的振荡过程。
❖具有反向特性的过程：有少数过程会在阶跃作用下，被控变量先降后升，或先升后降，即起始时的变化方向与最终的变化方向相反。
反向特性：起始变化方向与最终的变化方向相反二、对象特性的参数(一)放大系数K放大系数K是一个静态特性参数，只与被控量的变化过程起点与终点有关，而与被控量的变化过程没有关系时间常数T c时间常数T c是说明被控量变化快慢的参数物理意义：是指当过程受到阶跃输入作用后，被控变量保持初始速度变化，达到新的稳态值所需要的时间。
对系统时间常数的要求一般说来，时间常数T c小，则对象惯性小，被控量变化速度大，不易控制。
(1)控制通道的时间常数越大，则控制过程将越缓慢；(2)控制通道的时间常数越小，则对系统输出越不利；(3)在决定控制方案时，应当分析各种扰动(即对象的各种输入)的响应情况，选择最有利的控制通道，以便获得最佳的控制效果三)滞后时间τ对象在受到扰动作用后，被控量不是立即变化，而是经过一段时间后才开始变化，这个时间就称为滞后时间总结控制通道：要求K0大、T0适当、τ小；干扰通道：要求Kf小、Tf大、τ影响不大。
第十一章过程控制仪表与装置控制仪表包括调节器(控制器)、变送器、执行器等装置第二节基本控制规律与控制器控制器是自动控制系统的核心，它接受变送器或转换器送来的标准信号，按预定的规律(称控制作用或控制规律)输出标准信号，推动执行器消除偏差，使被控参数保持在给定值附近或按预定规律变化，实现对生产过程的自动控制双位控制的输出规律是根据输入偏差的正负，控制器的输出为最大或最小即控制器只有最大或最小两个输出值，相应的执行器只有开和关两个极限位置，因此又称开关控制双位控制特点与适用场合❖【特点】(1)结构简单，控制质量不高；(2)被控量会出现振荡(被控变量持续地在设定值上下作等幅震荡，无法稳定在设定值上) 。
❖【适用于】对象惯性大，负荷变化小，控制质量要求不高的场合，如炉温控制。
二、比例(Propotional)控制作用【特点】(1)作用速度快；(2)e=0，y=0，故不可能消除偏差。
【适用于】对象惯性大、滞后小，负荷变化不大，容许余差存在场合，如要求较低的压力、流量、液位等的控制。
比例带物理意义:比例带就是使控制器变化全范围时，输入偏差对应满量程的百分数。
PI控制特点与应用场合【特点】：(1)相角为负，相当于滞后校正；(2)积分控制较缓慢，稳定性变差，但可消除余差。