过程装备控制技术-计算机控制系统

过程装备控制技术复习

题型：

1、填空20分 2、判断10分 3、问答题20分 4、计算题50分

1、工业生产对过程装备控制的基本要求；过程装备控制的主要参数；流程工业的四大参量

2、控制系统的组成，简单控制系统方框图、各组成环节及其输入、输出、系统各参量的作用。（方框图中具体实现控制作用的变量）

3、控制系统的分类：按给定值、按输出信号的影响、按系统克服干扰的方式。

4、控制系统过渡过程的定义；阶跃干扰下过渡过程的基本形式及其使用特点；评价控制系统的性能指标的计算。

5、被控对象特性的定义；连续生产过程所遵循的两个最基本的关系；单容液位对象的自衡特性；有自衡和无自衡作用单容液位对象的区别；被控对象特性的描述形式；一阶被控对象；描述被控对象特性的参数及其对对象控制质量的影响（区分控制通道和干扰通道）

6、单回路控制系统参数选择的原则（被控变量、操纵变量、检测变送环节）；基本的调节规律；位式、比例、积分、微分调节规律的调节原理（数学表达式）及其调节特点（简单水槽液位控制系统）；PID调节器的参数整定：整定内容、整定方法（临界比例度法）。

7、复杂控制系统的分类；串级控制系统的工作原理、结构组成（主环、

副环、粗调、细、调）、工作特点、适用对象（串级控制系统的应用示例）；主、副回路的选择依据（让主要干扰位于副回路）；

8、前馈控制的控制原理（方框图）；一种前馈作用只能克服一种干扰；前馈控制相较于反馈控制的特点；前馈-反馈控制系统

8、系统误差、随机误差和粗大误差的含义及减小误差的方法；仪表的绝对误差、相对误差与引用误差；仪表的精度等级。（习题3-6 3-8）

9、流量的概念；流量计的分类；压差式流量计的工作原理；结构上的核心部件；常见的节流装置分类。

10、液位的概念；液位计的分类；静压式和电容式液位计的工作原理

10、变送器的作用、分类；气动变送器和电动变送器的区别；常用的标准信号（电压、电流和气压信号）；常见的气动元件和组件；喷嘴-挡板机构的组成及工作原理；电动变送器输出信号与电源的连接方式及各自特点；

关于规范考试试卷格式的通知



一、选择填空、闭环控制系统是根据信号进行控制的。

、被控量、偏差、扰动、给定值

、被控对象在调节器作用下，当增加时，其动态偏差减小，静态偏差增大。

、增大、减小、不变

、被控对象干扰通道具有纯迟延，对系统控制质量没影响；控制通道T减小，对控制质量有利。

、有利、不利、没影响

、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。

、临界比例带法、衰减曲线法、响应曲线法、广义频率法

、在控制过程中手／自动切换时的最基本要求是无扰动。

手／自动可相互跟踪；无扰动；切换时的扰动量必须在规定范围内；根据当时运行工况而定。

答案：

、Ⅲ型仪表采用国际标准信号，现场传输信号是～，控制联络信号为～。

～；～；～；～。 关于规范考试试卷格式的通知

 答案：

、浮子式流量计的安装方式为垂直地面安装。

垂直地面安装；与地面成°安装；与地面成水平安装；以上方式都可以安装。

答案：

、对于调节器的作用是消除静态偏差、的作用是减小动态偏差。

过程装备与控制工程课程

过程装备与控制工程课程是一门涉及工业过程的设计与控制的工程学科，旨在培养学生在工程领域中应用现代控制技术、计算机技术和仪器仪表技术，进行过程设计、工厂自动化生产及整个工艺调控等相关技术工作的能力。

这门课程的主要内容涵盖以下几个方面：

1. 过程装备设计：学生将学习如何设计工业过程中的装备设备，包括各种反应器、分离器、泵和阀门等。他们将学习装备选型、过程计算、材料选择和工艺设计等基本原则和方法。

2. 自动化与控制系统：学生将学习现代控制工程的基本原理、技术和应用，包括传感器与执行器、控制器、PLC（可编程逻辑控制器）和SCADA（监控与数据采集系统）等。他们将学习如何设计和实施自动化系统，以实现工厂的自动化生产和过程的智能化控制。

3. 过程优化与调控：学生将学习如何使用数学建模和优化方法来分析和改进工业过程的性能。他们将学习如何设计和实施控制策略，以实现过程的最优化运行和生产效率的提高。

4. 安全与环境保护：学生将学习如何设计和实施安全控制系统，以确保工业过程的安全性。他们还将学习如何进行环境保护控制，以减少工业过程对环境的污染和影响。

5. 实践案例与项目：学生将通过实践案例和项目来应用他们在课堂上学到的知识和技能。他们将参与模拟实验、实际装置操控、系统集成和故障排除等活动，以提高他们的实际操作和问题解决能力。

通过学习过程装备与控制工程课程，学生将具备在工程领域中进行过程设计和控制的能力，能够解决工艺过程中的技术问题，提高工业生产的效率和质量，以及实现安全和环境保护。这门课程的掌握对于从事化工、制药、石油炼制、食品加工等工业领域的工程师和技术人员来说非常重要。

1；试系统必须具备的条件是什么？

理想的测试系统应该是具有单值，确定的输入—输出关系。即对应于每一输入量都应只有单一的输出量与之对应，以输出与输入成线性关系为最佳。

2；简述负载效应以及消载效应的方法？

装置由于后接另一装置而产生的种种现象，称为负载效应。测试装置对被测对象没有负载效应的条件是相连接的环节之间没有能量交换

3；条幅波是否可以看作是载波与调制信号的迭加？为什么？、

不可以，因为调幅波是将一个高频简谐信号与测试信号相乘，使高频信号的幅值随测试信号的变化而变化，而不是载波与调制信号的迭加。

4；什么是采样频率？采样定理的含义是什么？

采样就是用一个等时距周期脉冲序列去乘模拟信号，采样间隔的倒数称为采样频率。为了避免混叠以使采样处理后仍有可能准确的恢复其原信号，采样频率必须大于最高频率的两倍，就是采样定理。

5；请你列举出工程上常用的振动测量传感器。

涡流位移，电容，磁电式速度计，压电式加速度计。

6；描述测试系统动态特性的方法有几种？

即时域里的常系数线性微分方程，复域里的传递函数，和频域里的频率响应函数。

7；压电式传感器为何只适用于动态测量而不能用于静态测量？

在利用压电式传感器进行测量时，若外电路负载不是无穷大，电路将按指数规律放电，极板上的电荷无法保持不变，从而造成测量误差。在利用压电式传感器测量静态或准静态量值时，必须采取一定措施，使电荷从压电原件经测量电路的漏失减小到足够小的程度，而在作动态测量时电荷可以不断补充，从而供给测量电路一定的电流，故压电式传感器适宜作动态测量。

8；何为霍尔效应？用霍尔元件可以测量哪些物理量？

将金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流通过是，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。用霍尔元件可以测量线位移，角位移，加速度，转速，压力，高度，振动，等物理参量。

9；如何利用电桥和差特性进行温度补偿？

在进行温度补偿时，取两只参数完全相同的应变片，一只作为工作片，贴在试件上需要测试的地方，另一只贴在与试件材料相同的温度补偿板上，放在相同的温度场中，并接在与工作片相邻的桥臂上，则根据电桥电路的和差特性，电桥输出可以补偿这两只应变片由于温度变化产生的电阻变化。