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。

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。

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。

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。

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。

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( )。

过程控制复习题第一章绪论一、填空题1、过程控制是指生产过程的自动控制，主要被控参数有；2、传统的简单过程控制系统由和两部分组成。

3、检测控制仪表包括、和。

二、简答题1、过程控制有哪些特点？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？3、什么是定值控制系统？4、按照设定值形式不同，过程控制系统分哪些类？5、过程控制阶跃响应的单项性能指标有哪些？综合性能指标有哪些三、分析计算题1、会计算性能指标，书后P12 1-10题四、综合题第二章检测仪表一、填空题1、某压力表的测量范围为0-10MPa，精度等级为1.0级。

则该压力表允许的最大绝对误差是。

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，则该点的绝对误差为，试问被校压力表在这一点（是/否）符合1级精度。

2、有两块直流电流表，他们的精度和量程分别为1）1.0级，0-250mA2）2.5级，0-75mA第一块表的最大绝对误差为；第二块表的最大绝对误差为；若要测量50mA 的直流电流，从准确性、经济性考虑应选择第块表。

3、某台测温仪表的测温范围-100—700C，检验该表时测得全量程内最大绝对误差为+5C，则该仪表的量程D为，该表的基本误差为，该仪表的精度等级为。

4、检测仪表的基本技术指标有哪些5、热电偶的基本定律有6、热电偶冷端温度补偿措施有、、、和。

7、常用弹性元件的形状有二、简答题1、热电偶测温原理是什么？2、椭圆齿轮流量计对介质有什么要求？3、热电阻测温有什么特点？为什么热电阻测温采用三线制接法？4、工业上常用的测温热电偶有哪几种？热电偶和仪表之间的接线，为什么要用补偿导线？三、分析计算题1、习题P70 2-52、习题P70 2-73、习题P70 2-11四、综合题第三章控制仪表一、填空题1、过程控制的基本控制有位式控制、P控制、、，在实际的比例控制器中，习惯上使用表示比例控制强弱。

2、用户根据控制需要，将程序模块用指令连接起来，就完成了编程，在数字控制系统中，这种利用标准功能模块组成系统的工作称为。

1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？1．控制对象复杂、控制要求多样2. 控制方案丰富3．控制多属慢过程参数控制4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成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：过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。

组成：参照图1-1。

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：单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。

衰减比：等于两个相邻的同向波峰值之比n；过渡过程的最大动态偏差：对于定值控制系统，是指被控参数偏离设定值的最大值A；超调量：第一个波峰值1y与最终稳态值y（∞残余偏差C：过渡过程结束后，被控参数所达到的新稳态值y（∞）与设定值之间的偏差C 称为残余偏差，简称残差；调节时间：从过渡过程开始到过渡过程结束所需的时间；振荡频率：过渡过程中相邻两同向波峰（或波谷）之间的时间间隔叫振荡周期或工作周期，其倒数称为振荡频率；峰值时间：过渡过程开始至被控参数到达第一个波峰所需要的时间。

1-92-4 为什么测量仪表的测量范围要根据被测量大小来选取？选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值有什么问题？解答：1）2）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？2-202-21 椭圆齿轮流量计的特点是什么？对被测介质有什么要求？解答：1）特点：流量测量与流体的流动状态无关，这是因为椭圆齿轮流量计是依靠被测介质的压头推动椭圆齿轮旋转而进行计量的。

粘度愈大的介质，从齿轮和计量空间隙中泄漏出去的泄漏量愈小，因此核测介质的粘皮愈大，泄漏误差愈小，对测量愈有利。

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。

1、过程控制系统按其基本结构形式可分为几类?其中闭环系统中按设定值的不同形式又可分为几种?答：过程控制系统按其基本结构形式可分为闭环自动控制系统和开环自动控制系统。

在闭环控制系统中，按照设定值的不同形式又可分为：(1)定值控制系统(2)随动控制系统(3)程序控制系统2、试述热电阻测温原理，常用热电阻的种类有哪些？r0各为多少？答：热电阻温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的，只要设法测出电阻值的变化，就可达到温度测量的目的。

工业上常用的热电阻有：铂电阻，铜电阻。

目前工业上使用的铂电阻有两种：一种是10；另外一种是100。

工业上使用的铜电阻也有两种：一种是50；另一种是100。

3、试述过程控制系统中常用的控制规律及其特点。

答：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。

比例控制规律是控制器的输出信号与它的输入信号(给定值与测量值的偏差)成比例。

它的特点是控制及时，克服干扰能力强，但在系统负荷变化后，控制结果有余差。

比例积分控制规律是控制器的输出信号不仅与输入信号成比例，而且与输入信号对时间的积分成比例。

它的特点是能够消除余差，但是积分控制作用比较缓慢、控制不及时。

比例积分微分控制规律是在比例积分的基础上再加上微分作用，微分作用是控制器的输出与输入的变化速度成比例，它对克服对象的容量滞后有显著的效果。

4、何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性？常用的调节阀理想流量特性有哪些？答：阀前后压差保持不变时的流量特性称为理想流量特性；在实际使用过程中，阀前后的压差会随阀的开度的变化而变化，此时的流量特性称为工作流量特性。

常用的调节阀理想流量特性有：直线流量特性、等百分比(对数)流量特性、快开特性。

5、控制器参数整定的任务是什么?工程上常用的控制器参数整定有哪几种方法?答：控制器参数整定的任务是：根据已定的控制方案，来确定控制器的最佳参数值，以便使系统能获得好的控制质量。

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。

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、经济。

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：（）。

其中K表示对象的静态放大系数，T表示对象的时间常数，表示纯滞后时间。

10、调节器的比例度δ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T i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T d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：准确、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。

二、选择题1、下列控制系统中，哪些是开环控制(C)，哪些是闭环控制（ABD）A、定值控制B、随动控制C、前馈控制D、程序控制2、对某PI控制系统，为了防止积分饱和，采取下列措施，问哪一条是不起作用的（D）C、采用高低阻幅器 B、采用调节器外部积分反馈法C、采用PI-P调节器D、采用PI-D调节器3、如果甲乙两个广义调节对象的动态特性完全相同（如均为二阶对象），甲采用PI作用调节器，乙采用P作用调节器。

《过程控制系统》复习题《过程控制系统》复习题⼀、填空题1．随着控制通道的增益K 0的增加，控制作⽤，克服⼲扰的能⼒，系统的余差，最⼤偏差。

2．从理论上讲，⼲扰通道存在纯滞后，系统的控制质量。

3．建⽴过程对象模型的⽅法有和。

4．控制系统对检测变送环节的基本要求是、和。

5. 控制阀的选择包括、、和。

6．防积分饱和的措施有、和。

7．如果对象扰动通道增益f K 增加，扰动作⽤，系统的余差，最⼤偏差。

8．在离⼼泵的控制⽅案中，机械效率最差的是。

9．DDZ-Ⅱ型仪表由220V 交流电压单独供电，DDZ-Ⅲ型仪表由统⼀供电。

10．对PID 调节器⽽⾔，当积分时间I T →∞，微分时间0D T =时，调节器呈调节特性。

11．在相同的条件下，⽤同⼀仪表对某⼀⼯艺参数进⾏正反⾏程的测量，相同的被测量值得到的正反⾏程测量值的最⼤差值称为。

12．由于系统中物料或者能量的传递需要克服⼀定的阻⼒⽽产⽣的滞后被称为___________。

13．在被控对象的输⼊中，_______________应该⽐⼲扰变量对被控变量的影响更⼤。

14．按照给定值对控制系统进⾏分类，如果给定值按事先设定好的程序变化，则控制系统为_______________。

15．当系统的最⼤超调量与最⼤偏差相等时，系统的余差值等于___________。

16．确定调节阀⽓开⽓关型式主要应考虑________________。

17．常⽤的抗积分饱和措施有限幅法和____________。

18与反馈控制能够克服所有⼲扰不同，前馈控制能够克服_________种⼲扰。

⼆、单选题1. 下列（）不是测量仪表的技术性能指标。

A．仪表精度Ｂ．灵敏度Ｃ．响应时间Ｄ．测量⽅法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（）。

A．始点 B．室温C．终点 D．原位置3.下列利⽤热电效应测温的温度计是（）温度计。

A. 双⾦属B. 压⼒式C. 热电偶D. 热电阻4.DDZ–Ⅲ型仪表现场传输信号为4～20mADC，⽽控制室的联络信号为电压，那么电流与电压之间的转换电阻为（）。

3－6 什么是直接参数和间接参数？这两者有什么关系？选择被控参数应遵守哪些基本原则？答：问题一：直接参数是指直接反映生产过程中产品的产量和质量的参数。

间接参数是间接反映产品产量和质量的参数。

问题二：间接参数与直接参数有单值的函数对应关系。

问题三：１）选择对产品的产量和质量、安全生产、经济运行和环境保护具有决定性作用的、可直接测量的工艺参数为被控参数２）当不能用直接参数作为被控参数时，应该选择一个与直接参数有单值函数关系的间接参数作为被控参数３）被控参数必须具有足够高的灵敏度４）被控参数的选取，必须考虑工艺过程的合理性和所使用仪表的性能3－7选择控制参数时，为什么要从分析过程特性入手？为什么选过程控制通道的放大系数K 0要适当大一些，时间常数T 0要小一些，而扰动通道K f 要尽可能小一些，T f 要大？答：问题一：在生产过程中往往有几个参数可作为控制参数，选择不同的控制参数，就相当于选择不同的过程特性，而过程的动态、静态特性直接影响着控制系统的稳态性能、动态性能和暂态性能。

问题二：控制通道的静态放大系数K 0越大，表示控制作用越灵敏，克服扰动的能力越强，控制效果越显著。

时间常数T 0的大小反映了控制作用的强弱，反映了控制器的校正作用克服扰动对被控参数影响的快慢。

若控制通道时间常数T 0太大，则控制作用太弱，被控参数变化缓慢，控制不能及时，系统过渡过程时间长，控制质量下降，所以希望T 0要小一些。

扰动通道K f 越大则系统的稳态误差也越大，这表示在相同的阶跃扰动作用下，稳态下被控参数将偏离给定值越大，这样显著地降低控制质量，所以选择K f 要尽可能小一些。

时间常数T f 的增大，的增大，扰动作用于控制回路的过渡时间加长，扰动作用于控制回路的过渡时间加长，扰动作用于控制回路的过渡时间加长，但是由于过渡过程乘上一个但是由于过渡过程乘上一个1/T f 的数值，的数值，使整个过渡过程使整个过渡过程的幅值减小T f 倍，从而使其超调量随着T f 的增大而减小，因而T f 要大。

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。

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。