过程控制-期末复习题
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。
《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答案：B28、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)三通控制阀选项D)蝶阀答案：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B)Kc<-1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2 F1 乘法器 测量变送1I 1 I 02.一个双闭环比值控制系统如下图所示。
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 DC 9．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。
《过程控制及仪表》期末复习题(基础题目)
一、填空题二、自动调节系统方块图中，给定值R，测量值Z和偏差e三者之间的关系是e=R-Z。
一、过渡过程结束时，被控变量所达到的新的稳态值与原稳态值之差叫做余差二、串级调节系统中，主回路是一个定值调节系统。
1．电子电位差计是根据电压补偿原理工作的。
三、积分时间愈____长_____，积分作愈弱。
四、当一个调节器的输出信号同时送给两个调节阀，这两个调节阀工作在不同的信号区间，则构成的控制系统为___分程__控制系统。
五、在自动控制系统中，能够测量某物理量的大小并把它转化为一种特定信号的自动化装置是测量变送器。
1．过程控制仪表包括控制器、执行器、操作器以及可编程控制器等各种新型控制仪表及装置。
2．一台仪表性能的优劣通常可以用精确度、变差、灵敏度来评价。
3．基本控制规律包括双位控制、比例控制、比例积分控制、积分控制、微分控制、比例微分控制、以及比例积分微分控制。
4．二、选择题1.在自动化仪表中，显示仪表用于各种检测变量的显示、记录，按显示方式可分为三大类，下面哪项不属于显示方式。
（ B ）A 模拟式显示仪表B高端显示仪表 C 屏幕显示仪表 D 数字式显示仪表2.对于始点为0℃的电子电位差计，当输入端短路时，仪表指针应指在（ C ）。
A．始点B．终点C．室温D．原位置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. 下面哪项不属于复杂控制系统。
（ A ）A. 自动控制系统与编程控制系统B. 比值控制系统均匀控制系统C 分程控制系统与选择性控制系统D 串级控制系统与前馈控制系统5. 串级控制系统中，副调节器一般采用（D ）调节规律A.PIB.PIDC.PDD.P6. 下面哪项不属于过程控制系统的分类。
CA过程自动检测系统 B 过程自动控制系统C过程自动显示系统D过程自动报警与联锁保护系统7. 如图为一个加热器控制系统，通过将进料与蒸汽进行换热达到对物料进行加热的目的，希望出料温度恒定。
过程控制期末复习题
2-11 简述积分控制规律答：积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速。
2-12 比例调2.12节器和积分调节器有何不同？答：比例调节器的输出只取决于（输入偏差的现状），而积分调节器的输出则包含了（输入偏差量的全部历史）2-13 简述比例积分控制规律。
答：比例部分能（迅速响应控制作用），积分部分则（最终消除稳态偏差）。
2-14 微机控制的调速系统有什么特点？答：（信号离散化，信息数字化）。
2-15 旋转编码器分为哪几种？各有什么特点？答：绝对式编码器：常用语检测转角信号，若需要转速信号，应对转角微分。
增量式编码器：可直接检测转速信号。
2-16 数字测速方法有哪些精度指标？答：（分辨率，测速误差率）。
2-17 采用旋转编码器的数字测速方法有（M，T，M/T）。
高低全2-18 为什么积分需限幅？答：若没有积分限幅，积分项可能很大，将产生较大的退饱和超调。
2-19 简述带电流截止负反馈环节转速反馈调速系统机械特性的特点。
答：电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻 KpKsR，导致当 Id=Idcr 时，机械特性急剧下垂；比较电压 Ucom 与给定电压 Un* 作用一致，相当于把理想空载转速提高到 n0`=(KpKs(Un*+Ucom))/(Ce(1+K))。
3-2 由于机械原因，造成转轴堵死，分析双闭环直流调速系统的工作状态。
（未验证）答：电动机堵转则转速恒为零，在一定的给定下，偏差电压相当大，从而使 ASR 迅速达到饱和，又电动机转速由于转轴堵死无法提升，故 ACR 无法退饱和，因此系统处于 ASR 饱和状态。
3-3 双闭环直流调速系统中，给定电压 Un*不变，增加转速负反馈系数α，系统稳定后转速反馈电压 Un 和实际转速 n 是增加、减小还是不变？（已验证）答：转速反馈系数α增加，则转速反馈电压 Un 增加，给定电压 Un*，则转速偏差电压减小，则 ASR 给定电压 Ui*减小，则控制电压 Uc 减小，则转速 n 减小；转速 n 减小，则转速反馈电压 Un 减小，直到转速偏差电压为零；故稳态时转速反馈电压 Un 不变，且实际转速 n 减小。
过程控制复习题整理
一、填空1、一般一个简单控制系统是由控制器、执行机构、被控对象、传感器等环节组成。
2、惯性环节的传递函数是1/(TS+1),微分环节的传递函数是TS.3、控制装置与被控对象之间只有顺向控制而无反向联系时，称这种控制方式为开环控制。
4、某两线制电流输出型温度变送器的产品说明书注明其量程为0～200摄氏度，对应输出的电流为4～20mA，当测的输出电流I=12mA时的被测温度为100摄氏度。
5、阀门气开、气关的选择主要从工艺生产上安全要求出发，考虑原则是：信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全，控制进入设备易燃气体的控制阀，应选用气开方式，以防爆炸。
（气开、气关）6、闭环控制系统是通过设定值与测量值的差值来实现控制作用，故这种控制被称为按误差控制或反馈控制。
7、过渡过程的品质指标有最大偏差或超调量、衰减比、余差等。
8、常用热电阻有铂热电阻和铜热电阻。
9、执行器按其能源形势可分为液动、气动、电动三大类。
10、调节阀的理想流量特性有直线、对数、抛物线、快开。
→，微分时间T D=0时，调节器呈P 调节特性。
11、对PID调节而言，当积分时间Tot∞12、在PID调节器中，调节器的K C越大，表示调节作用越强，Ti值越大表示积分作用越弱，TD值越大表示微分作用越强。
13、过程控制系统常用的参数整定方法有：衰减曲线、相应曲线、经验法、临街比列法。
14、生产过程对控制系统的要求可归纳为稳定性、快速性、准确法。
二、判断1、（×）等幅振荡是过渡过程基本形式之一，如果系统出现等幅振荡，则该系统是稳定的。
2、（√）过程控制系统中，需要控制的工艺设备（塔、容器、贮槽等）、机器称为被控对象。
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：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、（√）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。
中国石油大学《过程控制工程》复习题及答案
《过程控制工程》期末复习题一、（每空1分）填空题：1、对于一个比例积分微分（PID）控制器来说，积分时间越小则积分作用越；微分时间越小，则微分作用越。
2、三种常用的均匀控制方案包括、、。
3、常规PID控制器中的P指作用、I指作用、 D指作用。
4、用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备，其中输送液体并提高其压头的机械称为，而输送气体并提高其压头的机械称为。
5、工程上常用的几种整定PID控制器参数的方法是、、、。
6、请举出我们曾经学过的三种复杂控制系统：、、。
7、比值系统控制系统从结构上可分为四种，分别是开环比值控制系统、、、四种。
8、调节阀的固有流量特性主要有、、、四种。
9、比值系统控制系统从结构上可分为四种，分别是开环比值控制系统、、、四种。
10、单回路控制系统一般由、、、四个环节组成11、常见的传热设备有、、等。
12、要消除系统的稳态误差，通常选用控制器。
13、用来评价控制系统性能优劣的阶跃响应曲线性能指标分别是、、、振荡频率和回复时间等。
14、工程上进行PID控制器参数整定时，随动系统的控制品质要求衰减比为，定值系统中控制品质要求衰减比为。
15、常见的传热设备有、、等。
16、精馏装置一般由、、、等设备组成。
精馏塔产品质量指标选择有直接产品质量指标和两类。
二、选择题（10分，每小题2分）1、成分、温度调节系统的调节规律，通常选用（）。
A. PIB. PDC. PID2、自动控制系统中控制器正、反作用的确定是根据（）。
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。
3、单纯的前馈调节是一种能对（）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4、分程控制系统常要加装（）来达到分程的目的。
A．调节器 B.变送器 C.阀门定位器5、在某一分离异丁烷与正丁烷的精馏塔中，微小的压力波动也会影响温度的变化，同时压力波动引起的各板上温度变化的方向是一致的，此时应选择（）作为间接质量指标进行控制。
昆明理工大学过程控制系统期末复习题
一、填空（每空1分，共20分）1、自动控制系统按给定值不同分类,可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统三种类型。
2、比例控制规律的优点是控制及时、积分控制规律的优点是消除余差、微分控制规律的特点是超前控制。
3、自动控制系统中LT表示液位变送器，LRC表示。
5、控制器的工作状态有气开式和气关式。
7、自动控制系统是由控制对象、测量变送器、控制器、控制阀四部分组成。
8、气动控制阀开关形式有气开式和气关式。
1、、串级控制系统中副控制器的正反作用方式由和决定的。
2、控制阀的选择主要从结构类型、流量特性、口径和作用方式四个方面考虑。
3、简单控制系统是由一个测量元件、一个变送器、一个控制器、一个控制阀和一个被控对象组成的闭环负反馈系统。
4、比值控制系统的类型有开环比值、单闭环比值、双闭环比值和变比值控制系统。
5、DDZ-Ш仪表输出信号为4--20m A DC或1--10 VDC。
6、控制器的工作状态有气开式和气关式。
7、控制器的作用方式有正作用和反作用。
二、分析说明（共35分）1、举一个串级控制系统的例子，并说明使用串级控制系统的场合？（10分）T2V （ TV） T2燃料油(FT)(进料F)冷物料当对象滞后较大，干扰幅值比较小，而且频繁，采用简单控制系统得不到满意的效果时，易采用串级控制系统，2、举一个前馈-反馈控制系统的例子，并说明前馈使用的场合？（10分）2题图左划横线是1.是，系统中存在频繁且幅值大的干扰可测但是不可控，对被控变量影响较大，采用反馈控制难以克服，但工艺上被控变量的要求又比较严格，可以考虑引入前馈回路来改善系统的品质2.当采用串级控制系统仍不能把主要干扰包含在副回路中时，采用前馈——反馈控制系统，可获得更好的控制效果。
3.当对象的控制通道滞后大时，反馈控制不及时，控制质量差，可采用前馈——反馈控制统，以提高控制的质量。
3、下图为取暖锅炉液位的控制方案，分析控制阀的开关形式（说明依据），判断控制器的正反作用（写明判断过程）。
过程控制复习题
过程控制系统与仪表一、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。
《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 复习题 (3)
一、选择填空1、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2、被控对象在PI调节器作用下，当δ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τ，对系统控制质量____没影响____；控制通道Tτ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___________。
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。
过程控制系统复习题库
过程控制系统复习题库复习题库⼀、填空题1.执⾏器是由( )和( )两部分组成。
2.控制阀所能控制的最⼤流量与最⼩流量之⽐，称为控制阀的( )，以R表⽰。
3.控制阀的理想流量特性是根据( )实现的。
4.在实际使⽤中，控制阀前后压差总是要变的，这时流过控制阀的相对流量与阀门的相对⾏程之间的关系称为控制阀的( )。
5.在控制阀两端压差较⼤的情况下应选⽤( )阀。
6.控制阀前后压差较⼩，要求泄露量⼩，⼀般可选( )阀。
7.控制参数流过阀门的相对流量（Q/Qmax）与阀门的相对⾏程（l/L）之间的关系称为控制阀的（）。
8.纯⽐例调节作⽤，⽐例度越⼤，则余差越( )。
9.积分时间T越⼩，则积分特性曲线的斜率( )，积分作⽤( )。
i10.积分规律的作⽤是( )，但是积分时间越⼩积分作⽤( )。
11.微分控制规律主要⽤来克服对象的( )滞后，TD越⼤微分作⽤(12.研究对象特性的⽅法有( )，( )两种。
13.描述对象特性的参数有（）、（）、（）14.⾃动调节系统按给定值的变化分为( )系统、( )系统、( )系统、三种类型。
串级控制系统的主回路为( )系统，⽽副回路为( )系统。
15.对于串级控制系统，副回路是为了稳定主参数⽽设制的，主控制器的输出作为副控制器的给定。
因此，副回路是( )系统，主回路是( )。
⼆、判断题1.微分作⽤主要⽤来克服对象的纯滞后。
( )2.微分作⽤主要⽤来克服所有的滞后。
( )3.微分时间越长，微分作⽤越强。
（）4.对纯滞后⼤的控制对象，为克服其影响，可引⼊微分控制作⽤来克服。
( )5.⽐例控制过程的余差与控制器的⽐例度成正⽐。
( )6.某⼀流量控制对象为提⾼控制精度，控制器控制规律应选⽤PID规律。
( )7.对已设计确定的控制系统，只要对控制器参数进⾏⼀次最佳整定后，则可在任何使8.范围内改善调节质量，不需再次调整。
( )9.对同⼀被控对象，控制通道和⼲扰通道的特性是相同的。
(完整版)过程控制复习题
一、填空题1．在自动控制系统中，能够测量某物理量的大小并把它转化为一种特定信号的自动化装置是 。
2．过渡过程终了时，被调参数所达到的新的稳态值与给定值之差叫做 。
3．在研究对象的动态特性时，将 看作对象的输出量，而将干扰作用和调节作用看作对象的输入量。
4．液柱式压力计是将被测压力转换成 进行测量的。
5．模拟式显示仪表是以仪表的指针（或记录笔）的 来模拟显示被测参数的连续变化。
6．信号传输采用电流传送—电流接收串联制方式的是 型仪表。
7．气动执行器的辅助装置 是利用反馈原理来改善执行器的性能，使执行器能按调节器的控制信号实现准确的定位。
8．简单调节系统也称为 ，通常是指由一个测量元件、变送器，一个调节器，一个调节阀和一个对象所构成的单闭环调节系统。
9．串级调节系统中，主回路是一个 调节系统。
10．在计算机控制系统中，计算机的输入和输出信号都是 信号。
11．在调节器参数整定时，若系统不允许产生等幅振荡，则 法不适用，否则容易影响生产的正常进行或造成事故。
12．在调节系统的品质指标中，被调参数偏离给定值的最大数值叫做 。
13．在计算机控制系统中，能够将数字信号转换为模拟信号的是 。
14．转子流量计采用的是 的流量测量方法。
15．节流现象是指流体流经装有节流装置的管道时，流体的 产生差异的现象 。
16．数字显示仪表是直接以 显示被测参数值大小的仪表。
17．DDZ –Ⅲ型仪表的现场传输信号是 。
18．当来自调节器或阀门定位器的信号压力增大时，推杆向下动作的执行机构叫做作用执行机构。
19．串级调节系统中，副回路是一个 调节系统。
20．在自动控制系统中，能够测量某物理量的大小并把它转化为一种特定信号的自动化装置是 。
21．在自动控制系统中，需要控制其工艺参数的生产设备或机器称为 。
22．所谓研究对象的动态特性，就是要找出描述对象动态特性的 。
23．仪表的精度等级与仪表 的大小有关。
24．DDZ-Ⅲ型角行程电动执行器输入信号为4~20mA 的电流信号，输出轴的有效位移为 转角。
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《过程控制》复习：
看图分析题：
1．下图为某控制系统采用I调节时，在不同的积分速度S0下的响应过程。
试说明图示箭头方向代表积分速度S0作何种改变？并总
结积分速度S0改变对响应过程影响。
1．答：图示箭头方向代表积分速度S0作增
大改变。
增大积分速度将会降低控制系统的
稳定程度，直到最后出现发散的振荡过程。
积分速度愈大，调节阀的动作愈快，就愈容
易引起和加剧振荡，与此同时，振荡频率将
愈来愈高，最大动态偏差则愈来愈小。
被调
量最后都没有偏差，这是I调节器的特点。
2．下图为某控制系统采用PD调节时，不同的微分时间T D下的响应过程。
试说明图示
作何种改变？并
箭头方向代表微分时间T
总结微分时间T D改变对响应过程影响。
2．答：图示箭头方向代表微分时间T D作减
小改变。
微分调节动作总是力图抑止被调量
的振荡，它有提高控制系统稳定性的作用。
适度引入微分动作后，可以允许稍许减小比
例带，同时保持衰减率不变。
大多是PD控
制系统随着微分时间增大，其稳定性提高，
表现在可以减少偏差，减少短期最大偏差和
提高了振荡频率。
但某些特殊系统也有例
外，当T D超出某一上限值后，系统反而变
得不稳定了。
3. 对象的阶跃响应曲线如下图。
用一阶惯性环节加纯迟延来近似对象的阶跃响应曲线，试用作图法来辨识系统的传递函数。
3. 答： u
y y k ∆-∞=
)
0()(
y(t)
Δu
Δu
计算题
1．对某温度控制系统采用PID 调节器。
在调节阀扰动量Δμ=40%时，测得温度控制对象的阶跃响应特性参数：稳定时温度变化Δθ(∞)=30℃；时间常数T=100s ；纯迟延时间τ=10s 。
温度变送器量程为0～100,且温度变送器和调节器均为DDZ-Ⅲ型仪表。
①试用动态特性参数法（Z-N 公式）选择PID 调节器参数，
②已知干扰系数F 计算公式中的α=1.73，试求调节器δ、T I 、T D 的刻度值。
1． 解：
① 采用动态特性参数法，按Z-N 公式：0.1')(2.1-=T KK c τ
计算等效调节器的等效比例增益，即：)/(%12)100
10(30/302.1)(2.11
0.1'C T K K c ︒===
--τ
因为等效调节器用调节器、变送器和调节阀组成，因此：
v m c c K K K K *
'=
其中变送器转换系数：)/( 01004
20C mA K m ︒--=
调节阀的转换系数：)/(% 4
200
100mA K m --=
这样调节器的比例增益实际值为：12 4
200100010042012
'*=--⨯
--==
v
m c c
K K K K 相应的比例带实际值为：%3.812
11*
*===
c K δ 调节器积分时间T I 的实际值为：(s) 200.2)(0.2*0.1*==⇒=ττ
I I T T
T T 调节器微分时间T D 的实际值为： (s) 55.0)(5.0*
0.1*==⇒=ττD D T T
T T ○
2干扰系数F 为：73.273.11)T T (1I
D
=+=+=αF 相应的比例带刻度值为：%659.22*
==δδF
调节器积分时间T I 的刻度值为：(s) 326.7*
==F
T T I I 调节器微分时间T D 的刻度值为： (s) 65.13*
==D D FT T
2．已知对象控制通道（包括被控对象、测量变送器、调节阀组成）阶跃响应曲线数据如
12②应用稳定边界法选择PI 调节器参数δ、T I 。
2．解：
818.250
1.200341=-=k
567.0)0()4.2()0()()(11*=--=
∆y y y t y t y 727.0)
0()4.2()
0()()(22*=--=∆y y y t y t y
(sec)2.28(min)47.0)]
(1ln[)](1ln[2*1*1
2==∆--∆--=
t y t y t t T
(sec)34.35(min)589.0)]
(1ln[)](1ln[)](1ln[)](1ln[2*
1*2*11*2==∆--∆-∆--∆-=t y t y t y t t y t τ 系统数学模型为：s e Ts K
s G τ-+=1
)( 频率特性为：j e j T K
j G τωωω-+=
1
)(
由式：0596.018074
.12018074.12074.120)(=⨯=⇒⨯=
︒=⇒-=--πτ
ωπτωπτωωcr cr cr cr T arctg 由式：
694.011
)(2
=⇒=+cr cr cr K T K K ω
所以：17.32.22.2==
=cr cr K δδ （2分） )(58.89285.085.0s T T cr
cr I =⨯⨯==ωπ
3．对某温度控制系统采用PID 调节器。
已知：临界比例带δcr =30%，临界振荡周期T cr =40s ①试用稳定边界法选择PID 调节器参数δ、T I 、T D ；
②已知干扰系数F 计算公式中的α=1.46，试求调节器δ、T I 、T D 的刻度值。
3．解：
采用稳定边界法，可得调节器的比例带实际值为：%1.5067.1*==cr δδ 调节器积分时间T I 的实际值为：)(305.0*s T T cr I ==
调节器微分时间T D 的实际值为： )(5.7125.0*
s T T cr D ==
干扰系数F 为：46.246.11)T T (
1I
D
=+=+=αF 相应的比例带刻度值为：%246.123*==δδF
调节器积分时间T I 的刻度值为：(s) 195.12*
==F
T T I I 调节器微分时间T D 的刻度值为： (s) 45.18*
==D D FT T
～200cm,且液位变送器和调节阀均为DDZ-Ⅲ型仪表。
①试将该矩形脉冲响应曲线转换为阶跃响应曲线；
②用一阶惯性环节加纯迟延近似该对象，试用两点法确定K 、T 和τ值（t 1=120、t 2=180）； ③应用特性参数法选择PI 调节器参数δ、T I 。
4．解：
将矩形脉冲响应曲线转换为阶跃响应曲线：)()()(11t t y t y t y ∆-+=，可得数据如下：
6.030
1
.18==
k 409.0)0()400()0()()(11*=--=
y y y t y t y 696
.0)
0()400()
0()()(22*=--=y y y t y t y )(254.90)]
(1ln[)](1ln[2*1*1
2s t y t y t t T =∆--∆--=
)(532.72)]
(1ln[)](1ln[)](1ln[)](1ln[2*1*2*11*2s t y t y t y t t y t =∆--∆-∆--∆-=τ
系统数学模型为：s e Ts K
s G τ-+=
1
)( 根据Z-N 公式：87.112.1)
(9.0'0
.1'
=⇒==-c c K T
KK τ
(s ) 532.24133.3)(33.3*0.1*==⇒=ττ
I I T T
T T 因为等效调节器由调节器、变送器和调节阀组成，因此：
v m c c K K K K *
'=
其中变送器转换系数： 0200420--=
m K 调节阀的转换系数：)/(% 4
200
100mA K m --=
这样调节器的比例增益实际值为：74.3 4
200100020042087
.1'*=--⨯
--==
v
m c c
K K K K 相应的比例带实际值为：%74.261
**==c
K δ。