自动化仪表与过程控制复习资料
1、过程控制的特点？
答：①对象复杂②对象存在滞后③ 对象特性具有非线性④控制系统复杂
2、过程控制系统的3个主要发展阶段
答：①仪表自动化阶段②计算机控制阶段③综合自动化阶段
3、过程控制系统的基本组成
答：①被控对象②传感器和变送器③控制器（调节器）④执行器⑤控制阀
4、定值控制系统、随动系统、程序控制系统的定义
答：①定值控制系统：设定值保持不变（为一恒定值）的反馈控制系统称为定值控制系统。②随动系统：设定值不断变化，且事先是不知道的，并要求系统的输出（被控变量）随之而变化。③程序控制系统：设定值也是变化的，但它是一个已知的时间函数，即根据需要按一定时间程序变化。
5、递减比（衰减比）、超调量、过渡过程时间、静态偏差、相应曲线评价准则（IAE/ISE/ITAE ）。
答：（1）递减比：根据实际操作经验，为保持足够的稳定裕度，一般希望过渡过程有两
个波左右，与此对应的衰减比在4:1到10:1的范围内。 （2）超调量：最大动态偏差占设定值的百分比称为超调量。（不能过大）
（3）过渡过程时间：原处于平衡的控制系统受扰动后，由于系统的控制作用，被控量过渡到被控量稳态值的2％～5％时，达到新的平衡状态所经历的时间，也称为过渡过程时间、稳定时间。
（4）静态偏差：过渡过程结束，设定值与被控参数的稳态值之差。
（5）相应曲线评价准则：误差积分IE （不合理）；绝对误差积分IAE （公认，常用）；平方误差积分ISE （抑制大误差）；偏差绝对值与时间乘积积分（ITAE ）（抑制长时间过渡过程）。
1、量程调整的目的：使变送器的输出信号上限值与测量范围的上限值相对应。量程调整相当于改变变送器的输入输出特性的斜率，也就是改变变送器输出信号y 与输入信号x 之间的比例系数。
2、零点调整和零点迁移：零点调整使变送器的测量起点为零，而零点迁移是把测量的起始点由零迁移到某一数值（正值或负值）。测量的起始点由零变为某一正值，称为正迁移；反之称为负迁移。迁移的目的：使变送器输出的起点与被测量起点相对应。
零点迁移以后，变送器的输入输出特性沿x 坐标向右或向左平移了一段距离，其斜率并没有改变，即变送器的量程不变。进行零点迁移，再辅以量程调整，可以提高仪表的测量精度。
1、节流现象：流体在流过节流装置时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。节流装置包括节流件和取压装置。
2、节流件是能使管道中的流体产生局部收缩的元件，应用最广泛的是孔板，其次是喷嘴、文丘里管等。
节流原理：具有一定能量的流体，才可能在管道中流动。流动着的流体含有两种能量——静压能和动能。
3、体积流量 质量流量：
结论：流量与节流件前后压差的平方根成正比。只要测得差压（P1-P2）便可测得流量。
4、 标准节流装置：包括标准节流件和标准取压装置。节流装置标准化的具体内容有：%100)(1?∞=y B σS Q α=S m Q Q ρα==
节流装置的结构、尺寸、公差、光洁度、取压孔位置和使用条件等。标准节流件有：孔板、喷嘴、文丘里管、节流装置、导压管。
5、标准取压方式：国家规定标准的取压方式有角接取压、法兰取压和D －D/2取压。
6、转子流量计的特点
①转子流量计主要适合于检测中小管径、较低雷诺数的中小流量；
②流量计结构简单，使用方便，工作可靠，仪表前直管段长度要求不高；
③流量计的基本误差约为仪表量程的土2％，量程比可达10：1
④流量计的测量精度易受被测介质密度、粘度、温度、压力、纯净度、安装质量等的影响。
7、流量测量：差压式流量计、转子流量计、靶式流量计、椭圆齿轮流量计、涡轮流量计、电磁流量计、涡街流量计、超声波流量计
1、控制规律：控制规律是指控制器的输出信号与输入偏差信号随时间变化的规律。如PID 控制规律。
2、控制器的作用：对来自变送器的测量信号与给定值相比较所产生的偏差进行控制规律（PID ）运算，并输出控制信号至执行器。
3、内、外给定信号：给定信号由调节器内部提供，称为内给定信号（如单回路定值控制系统）；当给定信号来自调节器外部，称为外给定信号（如随动控制系统）；转换通过内外给定开关完成。
4、正、反作用调节器：控制器的输入e 与输出Δy 的变化方向相同，为正作用控制器；如果输入e 与输出Δy 变化方向相反，为反作用控制器。
5、控制规律有断续控制和连续控制两类：
一、断续控制——控制器输出接点信号，如双位控制、三位控制。
二、连续控制——控制器输出连续信号，如比例控制、比例积分控制、比例微分控制、比例积分微分控制。
所谓比例度就是指控制器输入偏差的相对变化值与相应的输出相对变化值之比，用百分
数表示。 ，
式中e 为输入偏差；y 为控制器输出的变化量；（xmax - xmin ）为测量输入的最大变化量，即控制器的输入量程；（ymax –ymin ）为输出的最大变化量，即控制器的输出量程。
6、微分对静态偏差毫无控制能力。当偏差存在，但不变化时，微分输出为零，因此不能单独使用。必须和P 或PI 结合，组成PD 控制或PID 控制。
微分作用根据偏差变化速度进行调节，即使偏差很小，只要出现变化趋势，就有调节输出，故有超前调节之称。在偏差恒定不变时，微分作用为0，故不能单独使用。
将比例、积分、微分三种控制规律结合在一起，只要三项作用的强度配合适当，既能快速调节，又能消除余差，可得到满意的控制效果。
①Kp 大，系统反应灵敏，过渡过程快，稳定性差
②TD 大，克服容量和测量滞后效果好，但对于突变信号反应过大，降低稳定性。 ③TI 小，消除余差快，稳定性下降，振荡加剧
微分作用只对测量值有效，在设定值变化时没有针对它的微分作用。
max min max min e y P (/)100%x x y y =?--
1、DDZ-Ⅲ型仪表的特点：
1）采用统一信号标准：4~20mA DC 和1～5V DC 。这种信号制的主要优点是电气零点不是从零开始，容易识别断电、断线等故障。同样，因为最小信号电流不为零，可以使现场变送器实现两线制。
2）广泛采用集成电路，仪表的电路简化、精度提高、可靠性提高、维修工作量减少。
3）可构成安全火花型防爆系统，用于危险现场。
2、模拟调节器各部分电路
（1）输入电路：输入电路的首要任务是求偏差 e ：V 01 = k ( V 给定－ V 测量 )，电路的特点1）输入阻抗高；2）求偏差；3）将偏差放大；4）消除传输线上压降的影响；5）进行电平移动；
（2）PID 运算电路；
（3）输出电路：其任务是将PID 电路输出电压VO3 =1～5V 变换为4～20mA 的电流输出，并将基准电平移至0V 。在A4后面用VT1、VT2组成复合管，进行电流放大，同时以强烈的电流负反馈来保证良好的恒流特性；
（4）手动操作电路及无扰切换；（5）测量及给定指示电路；
1、调节阀的流量特性：调节阀的阀芯位移与流量之间的关系，对控制系统的调节品质有很大影响。
流量特性的定义：被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（相对位移）间的关系称为调节阀的流量特性。 Q/Qmax —相对流量，l/L — 相对开度。 相对流量Q/Qmax 是控制阀某一开度流量Q 与全开时流量Qmax 之比；相对开度l/L 是控制阀某一开度行程l 与全开行程L 之比。
2、固有（理想）流量特性
在将控制阀前后压差固定时得到的流量特性称为固有流量特性。它取决于阀芯的形状。
（1）直线特性（2）等百分比特性（3）快开特性（4）抛物线特性
1、执行器的选择：控制阀结构形式及材料、口径、气开气关形式、流量特性四个方面选择。控制信号为连续模拟量时，选用比例式执行机构，而控制信号为断续（开/关）形式时，应选择积分式执行机构。
控制阀流量特性的选择目前较多采用经验法，一般可以从下面的几个方面来考虑：根据过程特性选择；根据配管情况选择；根据负荷变化情况选择。
2、流量系数C 的定义：在阀两端压差100kPa ，流体为水（103Kg ／m 3）的条件下，阀门全开时每小时能通过调节阀的流体流量（m 3 /h ）。
例 某供暖系统，流过加热盘管的水流量为Q=31m3/h 热水为80℃，Pm-Pr=1.7×100kPa ，所装阀门取多大？
解：Pm-Pr 是管网入口压差，设配管S=0.5
（0.5～0.7）×1.7×
100kPa ≈ 100kPa 。 80℃热水的密度ρ=971Kg/m3，代入 C ≈31 ，取标准C=32在此档中，选取和管道直径相配的口径。 3、液体流量系数C 值换算公式 1
被控对象：指工业生产过程中的各种装置和设备（加热炉，锅炉等）
被控量：温度，压力，流量，液位，成分，转速等。
控制对象的动态特性：对象在各个输入量发生扰动时，被控量随时间变化的规律。 通道：被控对象输入量与输出量之间的信号联系称为“通道”。
)(max L l f Q Q =C =C =
控制通道：控制作用与被控变量之间的信号联系称为控制通道。
干扰通道：干扰作用与被控变量之间的信号联系称为干扰通道。
2、对象具有容量系数，阻力，传输距离，故表现为惯性，自平衡和迟延这三个重要动态特性。描述对象动态特性的三个特征参数为：放大系数K，时间常数T，迟延时间τ容量系数C：指被控量变化一个单位量时，所需对象物质或能量储存量的改变量。是反应被控对象惯性的量。
阻力R：被控量变化dy时，会引起流量（流入量或流出量）变化dQ，二者比值即为对象的阻力。
容量系数——反映对象存储能量的能力。阻力系数——反映对象对物料或能量传递的阻力。
阻力系数影响时间常数和放大系数，容量系数影响时间常数。凡是只有一个储存容积同时还有阻力的被控对象都属于有自平衡能力的单容对象。
被控量变化的时刻落后于扰动发生的时刻的现象，称为对象的迟延（或滞后）。物质（或能量）由于传输距离而产生的迟延，称为传输迟延或纯迟延。
3、自平衡能力的对象自身具有内部负反馈
1、当某个环节的输入增加时，其输出也
增加，称该环节为“正作用”；反之，称
为“反作用”，按此定义：1）变送器都
是正作用；2）气开阀是正作用，气关阀
是反作用；3）被控对象有的正作用，有
的反作用。
2、对象正反作用判断：当通过控制阀的
物料或能量增加时，按工艺机理分析，若
被控量随之增加为“正作用”，反之为“负作用”；
3、调节器正反作用的确定原则：保证系统构
成负反馈。简单的判定方法：闭合回路中有
奇数个反作用环节。
1、过程控制系统方案设计的基本要求
生产过程对过程控制系统的要求可简要归纳为安全性、稳定性和经济性三个方面。
2、过程控制系统设计的主要内容
过程控制系统设计包括控制系统方案设计、工程设计、工程安装和仪表调校、调节器参数整定等四个主要内容。
3、过程控制系统设计的步骤
1）掌握生产工艺对控制系统的技术要求；
2）建立被控过程的数学模型；
3）确定控制方案，包括控制方式和系统组成结构的确定，是过程控制系统设计的关键步骤；
4）控制设备选型；
5）实验（或仿真）验证；
4、调节过程的概貌主要由四个品质指标来衡量：
1）衰减率：反映系统的稳定性；
2）振荡频率：反映调节速度；
3）余差：反映稳态精度；
4）最大动态偏差：反映动态精度；
5、仪表位号
由仪表功能标志和仪表回路编号两部分组成。如：FIC-116，TRC-158。
功能字母代号：①首位：F流量，L物位，T温度，S速度等；②后继：C控制，I指示，T变送，R记录；③仪表回路编号由工序号和顺序号两部分组成。
6、串级系统特点总结：
①对进入副回路的干扰有很强的克服能力；
②改善了被控过程的动态特性，提高了系统的工作频率；对进入主回路的干扰控制效果也有改善；
③对负荷或操作条件的变化有一定自适应能力；
7、串级系统副回路的选择
1）副回路设计中，最重要的是选择副回路的被控参数（串级系统的副参数）。副参数的选择一般应遵循下面几个原则：
①主、副变量有对应关系；
②副参数的选择必须使副回路包含变化剧烈的主要干扰，并尽可能多包含一些干扰；
③副参数的选择应考虑主、副回路中控制过程的时间常数的匹配，以防“共振”的发生；
④应注意工艺上的合理性和经济性；
8、控制规律有断续控制和连续控制两类。
《过程控制系统》（B）卷 一、填空题（每空1.5分）（本题33分） 1、过程控制系统中，有时将、和统称为过程仪表，故过程控制系统 就由过程仪表和两部分组成。 2、仪表的精度等级又称，级数越小，仪表的精度就越。 3、过程控制主要是指连续生产过程，被控参数包括、、、 和成分等变量。 p三种。 4、工业生产中压力常见的表示方法有、和负压(真空度) a 5、调节阀的流量特性有、、和快开流量特性四种。 6、时域法建模是试验建模中的一种，可分为法和法。 7、对于滞后小，干扰作用频繁的系统，PID调节器不应采用作用。 8、分程控制根据调节阀的开闭形式分为两类，即和。 9、DCS的设计思想是分散、集中。 二、名词解释题（每小题5分）（本题15分） 1、串级控制系统 2、现场总线 3、调节阀的流量特性 三、简答题（每小题8分）（本题32分） 1、简述执行器在过程控制系统中的作用。 2、简述单回路控制系统临界比例度法参数整定的步骤。 3、什么是积分饱和现象？ 4、如图所示的锅炉汽包液位控制系统，为保证锅炉不被烧干： (1)给水阀应该选择气开式还是气关式？请说明原因。 (2)液位控制器(LC)应为正作用还是反作用？请说明原因
四、分析与计算题（第1小题8分，第2小题12分）（本题20分） 1、（本小题8分）如下图所示的管式加热炉出口温度控制系统，主要扰动来自燃料流量的波动，试分析： （1）该系统是一个什么类型的控制系统？画出其方框图； （2）确定调节阀的气开、气关形式，并说明原因。 2、（本小题12分）如下图所示液位过程，它有两个串联在一起的储罐。来水首先进入储罐1，然后再通过储罐2流出。试建立系统的动态数学模型 ) ()(2s Q s H i 。（1R 、2R 分别是两个阀门的线性液阻）
自动控制系统复习提纲 考试范围：绪论、ch1、ch2、ch3、ch6、ch7； 题型：问答题、分析作图题、计算题； 绪论 1自动控制系统的组成及各环节的主要作用； 控制对象 控制器 驱动结构 核心是控制理论 2为何要调速； （1）为了节电交流不调速-交流调速 （2）为了减少维护为目的直流调速-交流调速 （3）大功率场合：直流调速达不到要求 3直流调速的三种方法及特点； （1）调节电枢供电电压U （2）减弱励磁磁通 （3）改变电枢回路电阻R ch1 1调速性能指标的三个方面；（分为静态指标和动态指标） （1）调速 （2）稳速 （3）加减速 2静态调速指标：调速范围、静差率、额定速降的概念和计算以及三者之间的关系；
3开环调速系统和单闭环调速系统的速度降落、调速范围及静差率的计算；
4转速单环调速系统原理图中各部件的作用；5开环机械特性和闭环静特性的区别和联系；6速度单环系统的静特性方程；
7反馈控制规律： P调节器是有静差系统，I和PI均为无静差系统； 8电流截止负反馈的目的及电路接法、下垂特性；目的： （1）反应主回路电流信号大小的检测部分 （2）比较电压部分
下垂特性： 9积分器的电路和特性，比例积分调节器的电路及物理意义； 积分器三个特性：（1）延缓性 （2）积累性 （3）记忆性 比例积分调节器电路： 比例部分能迅速响应进行控制，积分部分则最终消除稳态偏差。 属于串联校正，使系统稳态无静差，动态时保持稳定性。 10带PI调节器的单环调速系统原理图（图1-34）分析，及负载扰动或电网
电压u2扰动下的调节过程（n\id\ud\IL的变化波形），对带P调节器的单环调速系统也有同样的要求。带PI调节器的单环调速系统的静特性。 ch2 1双闭环直流调速系统的原理图、电路图和稳态结构图；
闭环控制系统和开环控制系统有什么不同？ 答：开环控制系统中控制装置与被控对象之间只有顺向作用，而无反向联系；开环控制系统较为简单不能保证消除误差，抗干扰能力差，控制精度不高。闭环控制系统的输出信号通过反馈环节返回到输入端；根据偏差控制被测量可以偏差减小或消除，闭环系统较为复杂，闭环控制系统使系统的稳定性变差。 自动控制系统主要哪几部分组成？各组成部分在系统中的作用是什么？ 答：一般自动控系统包括被控对象，检测变送单元，控制器、执行器1、被控对象：是植被控制的工业设备或装置。2、检测变送单元：测量被控变量，并按一定规律将其转化为标准信号，输出作为测量值，即把被控变量转化为测量值。3、控制器：被控变量的测量值与设定值进行比较得出的偏差信号，并控制某种预定的控制变量进行运算，给出控制信号。4、执行器：接收控制器送来的控制信号直接改变操纵变量 按设定值的不同自动控制系统可以分为哪几类？答：按设定值的不同，将自动控制系统分为三大类1、定值控制系统2、随动控制系统3、程序控制系统 对系统运行的基本要求是什么？过程控制系统的单项性能指标有哪些？他们分别表示了对系统哪一方面的性能要求？答：基本要求包括静态和动态两个方面，一般可以归纳为稳准快，过渡过程的单项性能指标1、衰减比n放映了系统的稳定性2、超调量与最大动态偏差Emax，衡量过渡过程动态准确性3、回复时间Ts衡量控制系统快速性4、余差描述静态准确性的指标 一阶自衡非振荡过程的特性参数有哪些（过程特性的一般分析）？各有何物理意义？答：一阶自衡非振荡过程的特性参数有K、T、To K：放大系数T：时间常数To:纯滞后时间 什么是控制器的控制规律，常规控制的基本控制规律有哪些？他们各有什么特点？答：控制器的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常规控制器的基本控制规律有比例控制P积分控制I和微分控制D各种控制规律的特点：1、比例控制规律，控制速度很快，输出输入成正比，不具备消除偏差的性质是有差调节。2、积分控制规律：输出与偏差的积分成正比，控制速度较慢主要特点是能够消除余差3、微分控制规律：输出与偏差变化速度成正比，有超前控制的有点，不能消除余差 工业实际使用的控制规律主要有哪几种？试分别简述它们的适用场合。答：工业生产实际中使用的控制规律有比例控制P，比例积分控制PI比例积分微分控制PID 三种1、液位、一般要求不高，用P或PI控制规律2、流量：时间常数小，测量信息中夹杂有噪音，用PI或加反微分3、压力：液体介质的时间常数小，气体介质的时间常数中等，用P或PI。4、温度和成分分析：容量滞后较大宜用PID控制规律。 什么是控制阀的理想流量特性和工作流量特性？两者有什么关系？系统设计时应如何选择控制阀的流量特性？答：理想流量特性：控制阀两端压差恒定时的流量特性为理想流量特性，又称固有流量特性。工作流量特性是指控制阀的相对开度与相对流量之间的关系称为工作流量特性。理想流量特性：是工作流量特性的理想化模型 何为串级控制？画出一般串级控制系统的典型方框图，并指出它在结构上与简单控制系统有什么不同？答：串级控制系统是由两个控制器想连接组成，其中一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值。与简单控制系统的区别：1、串级控制系统将原被控对象分解为两个串联的被控对象2、主控制器的输出值作为副控制器的设定值3、串级控制系统的主环是一个定值控制系统副回路是一个随动控制系统 如何选择串级控制系统中主、副控制器的正反作用？它们与控制阀的开关形式有关系？答：串级控制系统中副控制器作用方式的选择是根据工艺安全要求在选定控制阀的气开，气关形式后，按照使副回路构成副反馈系统的原则来确定的，因此，副控制器的作用方式与副对象特性及控制阀的气开气关有关，其选择方法与简单控制系统中控制器正反作用的方法相同，串级控制系统中主控制器作用方式的选择完全由工艺情况确定，而与控制阀的气开，气关形式及副控制器的作用方式完全无关，即只需根据主对象特性，选择与其作用方向相反的主控制器的正反作用。 自动控制的基本方式：1、开环控制系统2、闭环控制系统；自动控制系统的分类：1、定值控制系统2、随动控制系统3、程序控制系统；被控量的选择方法：1、选择直接参数作为被控变量2、选择间接参数作为被控变量；操纵变量：在过程控制系统中，把用来克服扰动对被控变量的影响、实现控制作用的变量称为操作变量。控制阀的组成：执行机构和调节机构
检测技术与自动化仪表复习 资料简答题 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
、如何校验一台测量范围为0~200KPA的绝对压力变送器 答：校验时，先要了解当时的大气压力，设为Po，然后按以下方法校验； ①用真空泵向变送器内抽真空，当真空表的真空度为Po时，变送器输出为4mA; ②打开放空截止阀，当真空表的指示为Po-50KPa时，变送器输出为8mA; ③继续打开截止阀，使真空表的读数为Po-100KPa，如果此值<0，则把真空泵换成压力活塞式压力计，此时变送器输出应为12mA; ④用活塞式压力计送150KPa-Po和200KPa-Po的压力，此时变送器输出应为16mA和20 mA。 2、对运行中的联锁保护系统进行维修时应注意那些问题？ 答：（1）、检查、维修联锁系统的元件和主机时，应有两人参加；（2）、维修前必须征得该岗位操作人员的同意，并填写《在线运行仪表工作票》和《联锁保护系统作业票》，履行会签手续；（3）、必须在切断（解除）联锁后再进行维修；（4）、维修后应及时通知操作人员，经操作人员现场核实和复原后方可结束工作。 3、简述启动和停运带隔离液或冷凝液的仪表三阀组步骤 答：三阀组的启动步骤：先打开正压阀，然后关闭平衡阀，最后打开负压阀。 三阀组的停运步骤：先关闭负压阀，然后打开平衡阀，最后关闭正压阀。 4、怎样判断现场运行中差压变送器的工作是否正常？答：在现场判断运行中差压变送器的工作是 否正常，只要检查变送器的零点和变化趋势既可。（1）零点检查。（2）变化趋势检查。（3）对蒸 汽测量表注意冷凝。（4）带隔离液的仪表注意少排。（5）必要时，检查导压管路是否睹塞。 5、简述检修后仪表联校的内容 答：1、模拟一次仪表输出信号、观察二次仪表变化情况； 2、从控制器输出信号，观察执行机构的动作情况；3、带报警的回路要检查报警设定点设置、观察报警情况； 4、带联锁的回路要检查联锁设定点设置、观察联锁声屏动作情况；查看现场电磁阀及执行机构动作情况； 5、做好记录。 6、在爆炸危险场所进行仪表维修时，应注意那些问题？答：（1）、应经常进行检查维护，检查时，应察看仪表的外观、环境（温度、湿度、粉尘、腐蚀）、温升、振动、安装是否牢固等情况。（2）、对隔爆型仪表，在通电时进行维修，切不可打开接线盒和观察窗，需要开盖维修时必须先切断电源，绝不允许带电开盖维修。 （3）、维修时不得产生冲击火花，所使用的测试仪表应为经过鉴定的隔爆型或本安型仪表，以避免测试仪表引起诱发性火花或把过高的电压引向不适当的部位。 7、信号报警联锁保护系统中，执行器故障产生拒动的原因有那些？ 答：（1）、电气回路断线、短路、绝缘不好、接地或接触不良。 （2）、气源不清洁或可动机构润滑不好，使电磁阀卡住或动作失灵。（3）、连接导线断路、短路或接地。 8、阀门定位器的作用有哪些（5分） 答：改善调节阀的静态特性，提高阀门位置的线性度；改善调节阀的动态特性，减少调节信号的传递滞后； 改变调节阀的流量特性；改变调节阀对信号压力的响应范围，实现分程控制；使阀门动作反向。 9、比例、积分、微分控制规律各具什么特点？答案：比例控制规律控制及时、快速，有余差存在；积分控制规律能消除余差，但控制时间加长，系统稳定性变差；微分控制规律具有超前控制作用，适应容量滞后较大的对象。 10、EJA智能变送器的调零方法有几种启动以后输出不变化该如何检查 答：可以在手持终端上调，也可用外调螺钉进行调零。①连接手持终端，并让它进行自诊断。②检查导压管连接情况，包括导压管连接、阀门连接和开断是否正确，以及有无泄漏、堵塞等情况。 11、在什么情况下差压式流量计要加冷凝器、集气器、隔离器 答：①当导压管内的液体受环境温度的影响而冷却，或与测量管内的状态不一样，如测量蒸汽流量时，则应在差压管路内装冷凝器；②当被测介质为液体时，则应在导压管的各最高点安装集气器，以便收集液体中析出的各种气体。③当测量有腐蚀性或高黏度、易凝结、析出固体的流体时，则要加隔离器。 12、调整质量流量计零位时应注意什么？①仪表先通电预热，一般需30分钟；②启动流体运行，直至传感器温度等于流体的操作温度；③切断下游阀，并确保无泄漏；④保证流体满管。 13、为什么电磁流量计的接地特别重要电磁流量计为什么不能在负压情况下使用
过程控制系统试卷c卷 过程控制系统试卷C卷一、填空题(每空1.5分)(本题33分) 1、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环组成。 2、过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。 3、压力检测的类型有三种，分别为:弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测。 4、气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。 5、根据使用的能源不同，调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除稳态误差(余差)，但引入积分作用会使系统稳定性下降。 8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭 环比值控制和变比值控制三种。 9、造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用，外因是控制器长 期存在偏差。 二、名词解释题(每小题5分)(本题15分) 1、过程控制:指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。
2、串级控制系统:值采用两个控制器串联工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输入去操纵调节阀，从而对住被控变量具有更好的控制效果。 3、现场总线:是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算机网络，具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点，是工业控制网络向现场级发展的产物。 三、简答题(每小题8分)(本题32分) 1、什么是PID，它有哪三个参数，各有什么作用?怎样控制, 答: PID是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为: (1)比例参数KC，作用是加快调节，减小稳态误差。 (2)积分参数Ki，作用是减小稳态误差，提高无差度 (3)微分参数Kd，作用是能遇见偏差变化趋势，产生超前控制作用，减少超调量，减少调节时间。 2、前馈与反馈的区别有哪些, 答:(1)控制依据:反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”，前馈控制是“基于扰动消除扰动对被控量的影响”。 (2)控制作用发生时间方面:反馈控制器的动作总是落后于扰动作用的发生，是一种“不及时”的控制;扰动发生后，前馈控制器及时动作。 (3)控制结构方面:反馈为闭环控制，存在稳定性问题，即使闭环环节中每个系统都是稳定的，但闭环后稳定与否，还需要进一步分析;前馈属于开环控制，各环节稳定，系统必然稳定。 (4)校正范围方面:反馈对各种扰动都有校核作用;前馈，只对被校核的前馈扰动有校正作用，其他则没有。 (5)控制规律方面:反馈通常是P PI PD PID等典型规律;前馈控制规律较为复杂，不好掌握。
期末复习题 概念题 一、 填空题 1、把输出量直接或间接地反馈到输入端，形成闭环参和控制的系统，称作 闭环控制系统 。 2、传递函数反映系统本身的瞬态特性，和本身参数和结构 有关 ，和输入和初始条件 无关 。 3、最大超调量只决定于阻尼比ξ，ξ越小，最大超调量越 小 。 4、已知系统频率特性为 1 51+ωj ，当输入为t t x 2sin )(=时，系统的稳态输出为 110)101 t tg --。 5、校正装置的传递函数为Ts aTs s G c ++=11)(，系数a 大于1，则该校正装置为 超前 校 正装置。 6、如果max ω为)(t f 函数有效频谱的最高频率，那么采样频率s ω满足条件max 2s ωω≥ 时，采样函数)(* t f 能无失真地恢复到原来的连续函数)(t f 。 二、 单选题 1、闭环控制系统的控制方式为 D 。 A. 按输入信号控制 B. 按扰动信号控制 C. 按反馈信号控制 D. 按偏差信号控制 2、某一系统在单位速度输入时稳态误差为零，则该系统的开环传递函数可能是 D 。 A. 1 +Ts K B. ))((b s a s s d s +++ C. )(a s s K + D. )(2a s s K + 3、已知单位反馈系统的开环奈氏图如图所示，其开环右半S 平面极点数P=0，系统型号1v =，则系统 A 。
1 -j A.稳定 B.不稳定 C.临界稳定 D. 稳定性不能确定 4、串联滞后校正是利用 B ，使得系统截止频率下降，从而获得足够的相角裕度。 A ． 校正装置本身的超前相角 B ．校正装置本身的高频幅值衰减特性 C ．校正装置本身的超前相角和高频幅值衰减 D ．校正装置富裕的稳态性能 5、设离散系统闭环极点为i i i z j σω=+，则 C 。 A ．当0i ω=时，其对应的阶跃响应是单调的； B ．当0i σ<时，其对应的阶跃响应是收敛的； C 221i i σω+<时，其对应的阶跃响应是收敛的； D ．当0i ω=时，其对应的阶跃响应是等幅振荡。 三、 是非题 1、 对于线性定常负反馈控制系统， (1) 它的传递函数随输入信号变化而变化 ( × ) (2) 它的稳定性随输入信号变化而变化 ( × ) (3) 它的稳态误差随输入信号变化而变化 ( √ ) (4) 它的频率特性随输入信号变化而变化 ( × ) (5) 它的特征方程是唯一的 ( √ ) (6) 劳斯判据是根据系统闭环特征方程系数判别闭环系统稳定性的一种准则 ( √ ) (7) 奈氏判据是根据系统闭环频率特性判别闭环系统稳定性的一种准则 ( × )
过程控制系统与仪表复习题 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。（×） 答案：控制通道τ越小越好，而对扰动通道来说希望τ适度大点好 15. 对象特性放大系数Κm是动特性，时间常数Tm和滞后时间τm是测量元件和变送器的静态特性。（×） 答案：对象特性放大系数Κm是静特性，时间常数Tm和滞后时间τm是测量元件和变送器的动特性。 16. 对纯滞后大的调节对象，为克服其影响，可引入微分调节作用来克服。（×） 答案：微分作用能起到超前调节的作用，但不能克服纯滞后。 17. 当调节过程不稳定时，可增大积分时间或加大比例度，使其稳定。（√） 18. 比例调节过程的余差与调节器的比例度成正比，比例度越大则余差越大。（√） 19. 临界比例度法是在纯比例运行下通过试验，得到临界比例度δK 和临界周期TK，然后根据经验总结出来的关系，求出调节 器各参数值。（√） 20. 采用PID 调节器的条件是对象纯滞后较大。（×） 答案：采用PID 调节器的条件是对象纯滞后不能太大，否则应考虑采用其他控制方法。 21. 当生产不允许被调参数波动时，选用衰减振荡形式过渡过程为宜。（×） 答案：当生产不允许被调参数波动时，选用非周期衰减过程为宜。 22. 时间常数越小，对象受干扰后达到稳定值所需时间越短。（√） 23. 化工过程中，通常温度控制对象时间常数和滞后时间都较短。（×） 答案：化工过程中，通常温度控制对象时间常数和滞后时间都较大。应合理选择检测点。 24. 自动调节系统干扰通道放大倍数越大，则超调量越大；调节通道放大倍数越大，则超调量越小。（√） 25. 对象特性时间常数越长，则过程反应越快，易引起较长的过渡时间。（×） 答案：对象特性时间常数越长，则过程反应越慢，易引起较长的过渡时间。 26. 纯滞后时间长，将使系统超调量增加，干扰通道中纯滞后对调节品质没有影响。（√） 27. 测量滞后一般由测量元件特性引起，克服测量滞后的办法是在调节规律中增加积分环节。（×） 答案：微分作用能起到超前调节的作用，因此能克服纯滞后；积分作用能克服余差。 28. 目前国生产调节阀主要有有线性、等百分比、快开3 种流量特性。（√） 29. 积分作用可以消除余差，但要求用在对象时间常数较小，系统负荷变化较小的控制过程中。（√）
自控仪表 重点复习题及参考答案 一、填空题 1.成品油管道常用的压力仪表有(压力开关) (压力变送器) (差压变送器) (压力表) (差压表) 2.从大的方面来看，成品油管道常有的阀门执行机构有 (电动执行机构 ) (电液执行机 构) 3.压力变送器是将压力信号转换为标准 ( 电流信号)或(电压信号)的仪表。 4.压力或差压变送器既具有就地显示功能也有远传功能,从压力传感器将压力转换成电量 的途径来看,主要有电容式、电感式、电阻式等。在长输管道中应用较为广泛的是(电容式）压力传感器。 5.压力开关是一种借助弹性元件受压后产生（位移）以驱使微动开关工作的压力控制仪表。 6.双金属温度计是由两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的（测温元件） 7.热电偶温度计是以热电效应为基础将温度变化转换为（热电势）进行温度测量的测温仪 表。 8.热电阻是利用导体在温度变化时本身（电阻）也随着发生相应变化的特性来测量温度的。 9.涡轮式流量计是一种（速度）式流量计。 10.管道凸出物和弯道的局部阻力对液体流动稳定性影响很大，所以，在流量计节流孔板前 后必须留有适当长度（直管段） 11.转子流量计是属于（恒压）降流量计。 12.在使用过程中，当DBB阀门出现过扭矩时作为输油站的操作人员处理的基本方法是：(进 行排污处理)。 13.开关型球阀在使用时，要么（全开），要么（全关），不能打在（中间位），否则会损坏球 面，造成阀体内漏。 14.使用压力开关的目的主要是为了进行实现（联锁报警） 15.流量计的种类很多，有容积式流量计、节流式流量计、动压式流量计、变面积式流量计、 （叶轮式流量计）、（振动式流量计）、（电磁流量计）、（超声波流量计）、（量热式流量计）、（质量流量计）等。 16.密度计的测量原理多种多样，其中智能化程度较高、测量精度较高、测量方式较先进、 运行较稳定的密度计主要有：(在线同位素密度计)、(振动式密度计)等。 17.为了保证仪表的安全运行和仪表精度，仪表系统的接地电阻必须小于( 4 )欧姆。 18.在自控系统中，仪表位号首位为F代表(流量)，D代表 (密度) 19.磁致伸缩液位计要调试的主要参数有：(量程上线)、(量程下线)、(偏差值)。 20.超声波液位计检测时存在500mm左右的死区，调试超声波液位计时，必须把量程上限设 定值比被测罐或池的高度少500 mm，这样才能准确的检测液位。 21.超声波流量计油一对或多对传感器，为了能够准确的测试流量，每一个传感器的发射部 位需要加上（偶合剂）。 22.涡轮流量变送器应（水平）安装。 23.超声波流量计的检测精度与介质的（粘度）有关。 24.按照工作原理压力开关可分为（位移式）（力平衡式） 25.管道上常用的液位计有（差压式液位计）、（伺服液位计）、（磁致伸缩液位计）、（超声波 液位计） 26.利用超声波测量流量计的原理主要有（时差法）、（多普勒法）。
过程控制系统试卷C卷 一、填空题（每空1.5分）（本题33分） 1、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环组成。 2、过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。 3、压力检测的类型有三种，分别为：弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测。 4、气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。 5、根据使用的能源不同，调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除稳态误差(余差)，但引入积分作用会使系统稳定性下降。 8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭 环比值控制和变比值控制三种。 9、造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用，外因是控制器长 期存在偏差。 二、名词解释题（每小题5分）（本题15分） 1、过程控制：指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。 2、串级控制系统：值采用两个控制器串联工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输入去操纵调节阀，从而对住被控变量具有更好的控制效果。 3、现场总线：是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算机网络，具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点，是工业控制网络向现场级发展的产物。 三、简答题（每小题8分）（本题32分） 1、什么是PID，它有哪三个参数，各有什么作用?怎样控制？ 答：PID是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为：（1）比例参数KC，作用是加快调节，减小稳态误差。（2）积分参数Ki，作用是减小稳态误差，提高无差度（3）微分参数Kd，作用是能遇见偏差变化趋势，产生超前控制作用，减少超调量，减少调节时间。 2、前馈与反馈的区别有哪些？ 答：（1）控制依据：反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”，前馈控制是“基于扰动消除扰动对被控量的影响”。
一、填空题 1. 直流调速系统用的可控直流电源有：旋转变流机组（G-M系统）、静止可控整流器（V-M 统）、直流斩波器和脉宽调制变换器（PWM）。 2. 转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是饱和非线性控制、准时间最优控制和转速超调。 3. 交流异步电动机变频调速系统的控制方式有恒磁通控制、恒功率控制和恒电流控制三种。 4. 变频器从结构上看，可分为交交变频、交直交变频两类，从变频电源性质看，可分为电流型、电压型两类。 5. 相异步电动机的数学模型包括：电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程。 6. 异步电动机动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。 7. 常见的调速系统中，在基速以下按恒转矩调速方式，在基速以上按恒功率调速方式。 8. 调速系统的稳态性能指标包括调速范围和静差率。 9. 反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。 10. VVVF控制是指逆变器输出电压和频率可变的控制 11、转速、电流双闭环调速系统当中，两个调节器采用串级联接，其中转速反馈极性为负反馈、电流反馈极性为负反馈。 12、直流斩波器的几种常用的控制方法：①T不变，变ton——脉冲宽度调制（PWM）； ②ton不变，变T——脉冲频率调制（PFM）；③ton和T都可调，改变占空比——混合型。 13、转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于给定电压、ASR 的输出量取决于负载电流。 14. 各种电力拖动自动控制系统都是通过控制电动机转速来工作的。 15. V-M系统中，采用三相整流电路，为抑制电流脉动，可采用的主要措施是设置平波电抗器。 16、在单闭环调速系统中，为了限制全压启动和堵转电流过大，通常采用电流截止负反馈。 17、在α＝β配合控制的直流可逆调速系统中，存在的是直流平均环流，可用串接环流电抗器抑制。 18、采用PI调节器的转速、电流双闭环系统启动时，转速调节器经历不饱和、饱和、退饱和三种状态。 二、选择题 1. 带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（A ） A、零； B、大于零的定值 C、小于零的定值； D、保持原先的值不变 2. 无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用是（D ） A、消除稳态误差； B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应 C、既消除稳态误差又加快动态响应； D、加快动态响应 3. 异步电动机变压变频调速时，采用（B ）控制方式，可获得一线性机械特性。 A、U1／f1=常值； B、Eg/f1=常值； C、Es/f1=常值； D、Er/f1=常值 4. 一般的间接变频器中，逆变器起（ B ）作用。 A、调压； B、调频； C、调压与逆变； D、调频与逆变 5. 转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制（C ）。 A、电机的调速精度； B、电机的动态转矩；
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. 3～10 B. 2～8 C. 1～4 D. 1～2 4. 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0 D. 积分时间置0，微分时间置0 6.( )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( )控制在所要求的围，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( )。 A. 先主环，后副环 B.先副环后主环 C.只整定副环 D.没有先后顺序 16. 引起被调参数偏离给定值的各种因素称( )。 A.调节 B.扰动 C.反馈 D.给定
1.如何评价测量仪表性能，常用哪些指标来评价仪表性能？ 2.名词解释：相对误差、精度、变差、灵敏度、量程、反应时间 3.仪表的变差不能超出仪表的（）a、相对误差b、引用误差c、允许误差 4.测量某设备的温度, 温度为400℃, 要求误差不大于4℃，下列哪支温度计最合适?（）A 0～600℃ 1.5级 B. 0～1500℃0.5级 C. 0～800℃0.5级 D. 0～400℃0.2级 5.仪表的精度级别指的是仪表的( )A 引用误差 B. 最大误差 C.允许误差 D. 引用误差的最大允许值 6.下列说法正确的是（）A 回差在数值上等于不灵敏区B 灵敏度数值越大则仪表越灵敏C 灵敏限数值越大则仪表越灵敏 7.有一个变化范围为320——360kPa的压力，如果用A、B两台压力变送器进行测量，那么在正常情况下哪一台的测量准确度高些？ 压力变送器A：1级，0——600kPa。压力变送器B：1级，250——500kPa。 8.一台精度等级为0.5级的测量仪表，量程为0~1000℃。在正常情况下进行校验，其最大绝对误差为6℃，求该仪表的最大引用误 差、允许误差、仪表的精度是否合格。 9.某台差压计的最大差压为1600mmH2O，精度等级为1级，试问该表最大允许的误差是多少？若校验点为800mmH2O，那么该点 差压允许变化的范围是多少？ 10.测量范围0～450℃的温度计,校验时某点上的绝对误差为3.5℃,变(回)差为5℃, 其它各点均小于此值,问此表的实际精度应是多少? 若原精度为1.0级,现在该仪表是否合格? 11.自动化仪表按能源分类及其信号形式。 12.单元组合式仪表是什么？ 第二章压力测量及变送 13.简述弹簧管压力表原理和游丝的作用。 14.简述电容式差压变送器工作原理，说明变送器的两线制工作机理。 15.简述压力仪表选型原则。 16.为减小仪表的相对误差,一般仪表应工作在量程的（）a、<1/3 b、1/3—2/3 c、>2/3 17.校对0--1.6MPa，1.5级的工业压力表示时，应使用标准压力表( )a.0—1.6MPa,0.5级 b.0—2.5MPa,0.35级 c.0—4.0MPa,0.25 级 18.为了正常测取管道（设备）内的压力，取压管线与管道（设备）连接处的内壁应（）。A 平齐 B 插入其内C插入其内并弯 向介质来流方向 19.某容器内的压力为0.8MPa。为了测量它，应选用量程为( )A.0—1MPa B.0—1.6MPa C.0—3.0MPa D.0—4.0MPa 20.某压力变送器的输出是电流信号。它相当于一个（）。A 受压力控制的电压源 B 受压力控制的电流源 C 受电 压控制的电流源 D 受电流控制的电压源 21.某测量范围0～1.6Mpa的压力表，校验时发现在真实值1.2Mpa处的绝对误差最大，为0.18Mpa。试计算并判断该表是否符合精度 1.5级的要求？ 22.有一被测压力P=6.5MPa,用弹簧管压力计进行测量，仪表所处的环境温度40℃，要求测量值准确到1%，试选择一仪表的测量范围 和精度等级？ 第三章物位测量及变送 23.差压式液位计使用中为何经常需要进行迁移？如何判断迁移方向？ 24.测量高粘度、易结晶介质的液位,应选用下列哪种液位计?（）a、浮筒式液位计b、差压式液位计c、法兰式差压液位 计 25.采用差压式液位计测量液位, 其差压变送器的零点( )a. 需要进行正迁移 b. 需要进行负迁移 c. 视安装情况而定 26.浮筒式液位计是基于下列哪种工作原理工作的?（）a、恒浮力b、变浮力c、压差式 27.用单法兰液位计测量开口容器液位。液位计已经校好，后因维护需要，仪表安装位置下移了一段位移，则仪表的指示（）A.上 升 B.下降 C.不变。 28.选择用压力法测量开口容器液位时，液位的高低取决于（）A 取压点位置和容器横截面 B 取压点位置和介质密度 C 介 质密度和横截面 29.浮球式液位计适合于如下哪一种情形的使用条件？（）A 介质粘度高、压力低、温度高 B 介质粘度高、压力低、温度低C 介 质粘度低、压力高、温度低 D 介质粘度高、压力高、温度低
第一章 绪论 自动控制：在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控变量）自动地按照预定的规律运行。 自动控制系统的基本体系：物理量和系统结构。 恒值控制系统：系统输入量为恒定值，输出量也为恒定值且输出量在任何扰动作用下经过暂短的过渡过程后均能稳定在原来的恒值或其附近。 位置随动控制系统：又称伺服系统。系统输入量为事先未知随时间变化的函数，其控制要求是输出量迅速、平稳地跟随输入量的变化（追踪系统）。 程序控制系统：输入量的变化规律预先确知，其控制要求是被控量快速、准确地加以复现。 第三章 电力拖动控制系统按被控制量的不同分为两大类： 1、调速系统：以电动机的转速为被控制量的系统。它是最基本的电力拖动控制系统。 2、位置伺服系统：以生产机械的角位移或直线位移为被控制量的系统，又称为位置随动系统。 他励直流电动机的机械特性 转矩方程： 转速方程： 机械特性方程： R--电枢回路总电阻，包含电枢电阻R a 和附加电阻R ad 。 C e =K e Φ—电动势转速比 ；K e —电动势系数；C m =K m Φ –转矩电流比K e C m =9.55C e K m —转矩系数K m =9.55； n 0—电动机的空载转速，在Φ不变即励磁电流I f 不变时，只与电枢电压有关。 Δn--转速降，ρ是特性斜率，表明随负载增大转速降落的速率。ρ 值大，相同负载转矩下的转速降落大，特性“软”；反之，则特性“硬”。 在电动机结构不变时，可以改变 电枢回路端电压，改变电枢回路串联电阻（附加电阻），改变励磁磁通 来改变电动机的机械特性。 直流电动机调速方法：①调压调速：调节电枢供电电压U 。②调磁调速：减弱励磁磁通Φ。 ③调阻调速：改变电枢回路电阻R 。 直流调速系统以调压调速为主原因：改变电阻只能有级调速（有级调速：在调速过程中，电动机的转速不能连续调节，只有有限的几级，称有级调速）；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速（即电机额定转速）以上作小范围的弱磁升速。 因此，自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。 常用的可控直流电源有以下三种：1）旋转变流机组G-M ， 2）静止式可控整流器V-M ，3）直流斩波器或脉宽调制变换器PWM 斩波电路输出电压的三种调制方式：（1）T 不变，变 t on —脉冲宽度调制（PWM ）， （2）t on 不变，变 T —脉冲频率调制（PFM ），（3）t on 和 T 都可调，改变占空比—混合型。 试述V-M 调速系统和PWM 调速系统的组成及各自的工作原理和优缺点。 V-M 调速系统工作原理：通过调节触发装置的控制电压U c 来移动触发脉冲的相位，从而改变平均整流电压U d ，实现平滑调速。 优点：1、晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的优越性。2、在控制作用的快速性上，变流机组是秒级，而晶闸管整流器是毫秒 a m a m I I K T C =Φ=e a e a C RI U K RI U n -= Φ-=Δn n T n T C C R C U n m e e -=-=-= 00ρΦ ==e e K U C U n 0
热工仪表自动化复习题 一.名词解释 1.冶金生产过程自动化的概念。 答：自动化就是在工业生产的设备上配备自动化装置以代替工人的直接劳动，从而使生产在不同程度上 自动地进行。那么，这些用自动化装置来管理和控制生产过程的方法则称为自动化。而用相应的自动化装 置来管理和控制冶金生产过程的则称为冶金自动化。 2.生产过程自动化主要包括哪几方面的内容？ 答：1）自动检测系统2） 自动信号和联锁保护系统3）自动操纵及自动开停车系统4） 自动控制系统 3.自动调节系统主要由哪几个环节组成？ 答：㈠自动化装置1测量元件与变送器2自动控制器3执行器㈡被控对象 4.自动调节系统的最大偏差的概念。 答：最大偏差是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。在衰减振荡过程中，最大偏差就是 第一个波的峰值。 5.什么是自动调节系统的余差？ 答：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差，或者说余差就是 过渡过程终了时的残余偏差。 6.测量仪表的理论上的绝对误差和工程上的绝对误差有什么不同? 答：理论上的绝对误差是仪表指示值与被测量的真值的差值;工程上的绝对误差被校表的读数值与标准表 的读数值的差值.因为真值无法得到 7.测量仪表的相对误差的定义？ 000x x x x y -=?=x ：被校表的读数值，x 0 ：标准表的读数值 8.测量仪表的指示变差的概念。 答：变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即 被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大 偏差。 9.测压仪表主要有哪几类？ 答：1.液柱式压力计2.弹性式压力计3.电气式压力计4.活塞式压力计 10.生产过程检测中，主要的工艺参数是什么？ 答：温度、压力、流量、物位 二.简答题 1.仪表的选型原则，尤其是压力仪表的选择时，其量程范围的确定原则是什么？ %100max ?-?=测量范围下限值 测量范围上限值δ相对百分误差δ
过程控制系统试题 一、填空题（20'） 1、典型的过程控制系统由控制器、执行机构、被控对象和测量变送装置等环节构成。 2、对过程控制系统的基本性能要求有三点，分别为稳定性、快速性、和准确性。 3、根据使用的能源不同，调节阀可分为气动调节阀、液动调节阀和电动调节阀三大类。 4、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。 5、串级控制系统主回路一般是一个定值控制系统，副回路一般是一个随动控制系统。 6、常用的解耦控制设计方法有前馈补偿解耦、反馈解耦法、对角解耦法、单位阵解耦法。 二、单项选择题（10'） 1、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,( C )是衡量系统快速性的质量指标。 A）最大偏差B）衰减比C）振荡周期D）余差 2、下列叙述中不是串级控制系统的特点的是( C ) A．结构上由两个闭环组成B．对二次扰动有很明显的克服作用C．系统中有两个调节阀D．提高了整个系统的响应速度 3、串级控制系统系统中存在的二次扰动来源于它的（B）
A）主回路B）副回路C）主副回路都有D）不能确定 4、下面前馈控制系统中对过程的控制质量没有影响的是（D） A）控制通道放大倍数Ko B）扰动通道放大倍数Kf C）扰动通道时间常数D）扰动通道纯滞后时间 5、用于迅速启闭的切断阀或两位式调节阀应选择( A )特性的调节阀。 A、快开特性 B、等百分比特性 C、线性 D、抛物线特性 三、判断题（10'） 1、串级控制系统中应使主要和更多的干扰落入副回路。（√） 2、过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。（√） 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。 4、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 5、串级控制系统中主调节器以“先调”、“快调”、“粗调”克服干扰。（×）答案：串级控制系统中主调节器以“慢调”、“细调”作用，使主参数稳定在设定值上，副调节器则以“先调”、“快调”、“粗调”克服干扰。 6、测量滞后一般由测量元件特性引起，克服测量滞后的办法是在调节规律中增加积分环节。（×） 答案：微分作用能起到超前调节的作用，因此能克服纯滞后；积分作用能克服余差。