昆明理工大学过程控制系统期末复习题

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。

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。

过程控制期末试题库一、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。

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.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。

过程控制期末考试题
在过程控制领域，期末考试是对学生对所学知识的全面检验，也是一个对学生学习成果的总结。

以下是关于过程控制期末考试题的一些内容要点：
一、选择题部分
1. 下列关于过程控制的说法中，不正确的是：
A. 过程控制是一种实时监测和调整生产过程的技术
B. PID控制器是过程控制中常用的控制器
C. PLC是过程控制中常用的控制设备
D. HMI是过程控制中常用的传感器
2. 在过程控制中，常用的控制策略包括：
A. 开环控制
B. 闭环控制
C. 自适应控制
D. 全自动控制
3. 以下哪种控制模式不属于PID控制器的控制模式？
A. 比例控制
B. 积分控制
C. 比例积分控制
D. 微分控制
二、填空题部分
1. 过程控制中，PID控制器中的P代表。

2. PLC全称为。

3. 在过程控制中，HMI的作用是。

三、简答题部分
1. 请简要说明过程控制的概念及其在工业生产中的应用。

2. 请解释PID控制器的工作原理，并说明其在工业控制中的作用。

3. 请简要描述PLC在工业自动化控制中的功能和优势。

以上就是关于过程控制期末考试题的一部分内容要点。

希望同学们能够认真备考，全面掌握相关知识，取得优异的成绩。

祝各位考生顺利通过考试！。

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）。

《过程控制系统》复习题过程控制系统复习题一.选择题（每题2分，共10题，共20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.操纵变量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出现的形式如下，()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()。

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。

一、填空题（1空1分，共50分）1．典型的过程控制系统由检测元件、变送器、调节器、调节阀和被控过程等环节构成。

p62．按过程控制系统结构特点来分类可分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈控制系统。

p7 3．按过程控制系统给定值来分类可分为定值控制系统、程序控制系统、随动控制系统。

p84．被控过程输入量与输出量的信号联系称为过程通道。

控制作用与被控量之间的信号通道联系称为控制通道。

p115．系统在自动控制作用下，从一个平衡状态进入另一个平衡状态之间的过程称为过渡过程。

6．研究建模过程的目的主要有设计过程控制系统和整定调节器参数、指导设计生产工艺设备、进行仿真试验研究、培训运行操作人员。

p117．量程调节的目的是使变送器的输出信号的上限值ymax（DC 20mA）与测量范围的上限值xmax相对应。

p42 8．正迁移是指测量起点由零迁至某一正值。

p43负迁移是指测量起点由零迁至某一负值。

9．流量是指单位时间内通过管道某一截面的物料数量，即瞬时流量。

p5010．差压变送器主要用于测量液体、气体或蒸汽的压力、差压、流量、液位等过程参量，并将其转换成标准统一信号DC 4~20mA电流输出，以便实现自动检测或控制。

p??11．执行器由执行机构和调节机构（阀）两部分组成。

p11212．在过程控制系统中，执行器接受调节器输出的控制信号，并转换成直线位移或角位移，来改变阀芯与阀座间的流通截面积以控制流入或流出被控过程的流体介质的流量，从而实现对过程参数的控制。

p112 13．根据使用能源不同，执行器可分为气动执行器、电动执行器、液动执行器。

p11214．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。

p14515．根据被控过程特性来选择调节阀的工作流量特性，其目的是使系统的开环放大系数为定值。

p12216．静态放大倍数K0为正的被控过程，为正作用被控过程；静态放大倍数K0为负的被控过程，为负作用被控过程。

《过程控制工程》期末复习一、（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强；微分时间越小，则微分作用越弱。

2、三种常用的均匀控制方案包括简单均匀控制，串级均匀控制，双冲量均匀控制3、常规PID控制器中的P指比例作用、I指积分作用、 D指微分作用。

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泵，而输送气体并提高其压头的机械称为风机和压缩机5、工程上常用的几种整定PID控制器参数的方法是经验法、临界比例度法、衰减曲线法、响应曲线法。

6、请举出我们曾经学过的三种复杂控制系统：（串级）、（前馈）、（比值）。

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）、（单闭环比值控制系统）、（双闭环比值控制系统）、（变比值控制系统）四种。

8、调节阀的固有流量特性主要有（线性型）、（等百分比（或对数）型）、（抛物线型）、）（快开型）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）、（单闭环比值控制系统）、（双闭环比值控制系统）、（变比值控制系统）四种。

10、单回路控制系统一般由（控制器）、（控制阀）、（受控对象）、（测量变送器）四个环节组成。

11、常见的传热设备有（换热器）、（加热炉）、（锅炉）等。

12、要消除系统的稳态误差，通常选用（比例积分（PI）控制）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、超调量与最大动态偏差、余差、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 4：1 。

15、常见的传热设备有换热器、加热炉、锅炉、再沸器、冷凝器、加热器中任选三种等。

16、精馏装置一般由（精馏塔塔身）、（冷凝器）、（再沸器）、（回流罐）、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间接产品质量指标两类。

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。

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。

过程控制期末试题及答案1. 选择题1.1 下列哪项不属于过程控制的基本要素？a) 反馈b) 监测c) 控制d) 优化答案：d) 优化1.2 在过程控制中，系统的输出被称为什么？a) 反馈b) 输入c) 控制d) 监测答案：a) 反馈1.3 下面哪个选项最能准确地描述过程控制？a) 对系统的输入进行监测，并根据所得信息对其进行控制，以使系统的输出符合预期的要求。

b) 确定系统的输入和输出，并根据反馈信息对其进行控制，以提高系统的性能。

c) 对系统的输出进行监测，并根据所得信息对其进行优化，以使系统具备更好的性能。

d) 优化系统的输入和输出之间的关系，以提高系统的控制能力。

答案：a) 对系统的输入进行监测，并根据所得信息对其进行控制，以使系统的输出符合预期的要求。

2. 简答题2.1 请简要解释什么是反馈控制？答案：反馈控制是指根据系统输出的信息，对系统输入进行调整和控制的一种控制方式。

它通过监测系统的输出，并将反馈信息与预期输出进行比较，根据比较结果对系统的输入进行调整，以使系统的输出符合预期要求。

2.2 请列举两个过程控制的实际应用场景。

答案：一是工业控制领域，如自动化生产线上的温度、压力和流量控制；二是环境监测领域，如空气质量监测系统中的污染物浓度控制。

3. 计算题3.1 某工艺过程的目标输出为500套产品，并要求误差控制在±10套之内。

若在控制过程中得到的输出数据如下：498, 506, 502, 504, 500，请根据这些输出数据计算该过程的平均输出及控制误差。

答案：平均输出 = (498 + 506 + 502 + 504 + 500) / 5 = 502套控制误差 = |实际输出 - 目标输出| = |498 - 500| = 2套4. 论述题4.1 请论述过程控制在工业生产中的重要性，并举例说明。

答案：过程控制在工业生产中具有重要作用。

首先，过程控制可以确保产品的一致性和稳定性。