欧阳道创编 2021.03.06
欧阳道创编 2021.03.06 lxc第一章 思考题与习题
时间：2021.03.06 创作：欧阳道
1－2 图1.6为温度控制系统，试画出系统的框图，简述其工作原理；指出被控过程、被控参数和控制参数。
解：乙炔发生器中电石与冷水相遇产生乙炔气体
并释放出热量。当电石加入时，内部温度上升，温度
检测器检测温度变化与给定值比较，偏差信号送到控
制器对偏差信号进行运算，将控制作用于调节阀，调
节冷水的流量，使乙炔发生器中的温度到达给定值。
系统框图如下：
被控过程：乙炔发生器
被控参数：乙炔发生器内温度
控制参数：冷水流量
1－3 常用过程控制系统可分为哪几类?
答：过程控制系统主要分为三类：
1. 反馈控制系统：反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的，最终达到或消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的依据。它是最常用、最基本的过程控制系统。
2．前馈控制系统：前馈控制系统是根据扰动量的大欧阳道创编 2021.03.06
欧阳道创编 2021.03.06 小进行控制的，扰动是控制的依据。由于没有被控量的反馈，所以是一种开环控制系统。由于是开环系统，无法检查控制效果，故不能单独应用。
3. 前馈－反馈控制系统：前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响，而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动，能够是被控量迅速而准确地稳定在给定值上，提高控制系统的控制质量。
3－4 过程控制系统过渡过程的质量指标包括哪些内容？它们的定义是什么？哪些是静态指标？哪些是动态质量指标？
答：1. 余差(静态偏差）e：余差是指系统过渡过程结束以后，被控参数新的稳定值y(∞)与给定值c之差。它是一个静态指标，对定值控制系统。希望余差越小越好。
第1章 思考题与习题
1-1 过程控制有哪些主要特点？
解答：
1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？
解答：
1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？
解答：
1-5 什么是定值控制系统?
解答：
1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？
解答：
1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性？
解答：
1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些？各自的定义是什么？
解答：
。
第2章 思考题与习题
2-3 某压力表的测量范围为0～10MPa，精度等级为1.0级。试问此压力表允许的最大绝对误差是多少？若用标准压力计来校验该压力表，在校验点为5MPa时，标准压力计上读数为5.08MPa，试问被校压力表在这一点上是否符合1级精度，为什么？
解答：
2-5 有两块直流电流表，它们的精度和量程分别为
1) 1.0级，0～250mA
2）2.5级，0～75mA
现要测量50mA的直流电流，从准确性、经济性考虑哪块表更合适？
2-11 某DDZ-Ⅲ型温度变送器输入量程为200～1000℃，输出为4～20mA。当变送器输出电流为10mA时，对应的被测温度是多少？
2-12 试简述弹簧管压力计的工作原理。现有某工艺要求压力范围为1.2±0.05MPa，可选用的弹簧管压力计精度有1.0、1.5、2.0、2.5和4.0五个等级，可选用的量程规格有0～1.6MPa、0～2.5MPa和0～4MPa。请说明选用何种精度和量程（见附录E）的弹簧管压力计最合适？
2-19 为什么说转子流量计是定压式流量计？而差压式流量计是变压降式流量计？
2-22 电磁流量计的工作原理是什么？它对被测介质有什么要求？
2-24 超声波流量计的特点是什么？
自动
1. 对于一个自动控制的性能要求可以概括为三个方面： 稳定性 、 快速性 、 准确性 。
2. 反馈控制系统的工作原理是按 偏差
进行控制，控制作用使 偏差 消除或减小，保证系统的输出量按给定输入的要求变化。
3. 系统的传递函数只与系统 本身 有关，而与系统的输入无关。
4. 自动控制系统按控制方式分，基本控制方式有：开环控制系统 、 闭环控制系统 、混合控制系统 三种。
5. 传递函数G(S)的拉氏反变换是系统的单位 阶跃
响应。
6. 线性连续系统的数学模型有 电机转速自动控制系统。
7. ★系统开环频率特性的低频段，主要是由 惯性 环节和 一阶微分 环节来确定。
8. 稳定系统的开环幅相频率特性靠近（-1，j0）点的程度表征了系统的相对稳定性，它距离（-1，j0）点越 远
，闭环系统相对稳定性就越高。
9. 频域的相对稳定性常用 相角裕度 和 幅值裕度 表示，工程上常用这里两个量来估算系统的时域性能指标。
10. 某单位反馈系统的开环传递函数2()(5)GSss，则其开环频率特性是
2-2.0tan-)(1 ，开环幅频特性是424252)(A，开环对数频率特性曲线的转折频率为 。
11. 单位负反馈系统开环传递函数为2()(5)GSss，在输入信号r(t)=sint作用下，，系统的稳态输出css(t)= , 系统的稳态误差ess(t)= .
12. 开环系统的频率特性与闭环系统的时间响应有关。开环系统的低频段表征闭环系统的 稳定性 ；开环系统的中频段表征闭环系统的 动态性能 ；开环系统的高频段表征闭环系统的 抗干扰能力 。
自动控制原理填空题复习（二）
1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 输入量 与反馈量的差值进行的。
第3章思考题与习题
1.基本练习题
（1） 在过程控制中，哪些仪表是属于过程控制仪表？在过程控制系统中，大多数调 节器是电动的，而执行器多数是气动的，这是为什么？气动单元组合仪表与电动单元组合 仪表各单元之间的标准统一信号又是如何规定的？
答：
1） 在过程控制中，过程控制仪表有：调节器、电/气转换器、执行器、安全栅等。
2） 调节器选电动的因为电源的问题容易解决，作用距离长，一般情况下不受限制； 调节精度高，还可以实现微机化。执行器多数是气动的,因为执行器直接与控制介质接触， 常常在高温、高压、深冷、高粘度、易结晶、闪蒸、汽蚀、易爆等恶劣条件下工作，选气 动的执行器就没有电压电流信号，不会产生火花，这样可以保证安全生产和避免严重事故 的发生。
3） 气动仪表的输入输出模拟信号统一使用0.02~0.1MPa的模拟气压信号。电动仪表 的输入输出模拟信号有直流电流、直流电压、交流电流和交流电压四种。各国都以直流电 流和直流电压作为统一标准信号。过程控制系统的模拟直流电流信号为4~20mADC,负 载250 Q ；模拟直流电压信号为1~5V DCo
（2） 某比例积分调节器的输入、输出范围均为4-20mADC,若设5 = 100%、7； = 2min , 稳态时其输出为6mA；若在某一时刻输入阶跃增加1mA,试求经过4min后调节器的输出。
答：
由比例积分公式（3-1）所示：
y = l e+lfedt
• Tj 丿
稳态时:yb=6mA,
（3）简述DDZ-III型全刻度指示调节器的基本组成、工作状态以及开关S广丄的作用。(3-1)
依题意：p = —= 100%,
Kj, 即 Ap =1, e=l；
4min 后：
=9mA 第3章过程控制仪表82
答：
1） 调节器由控制单元和指示单元组成。控制单元包括输入电路、PD与PI电路、输 出电路、软手动与硬手动操作电路;指示单元包括输入信号指示电路和给定信号指示电路。
