【过控期末复习题】过程控制工程经典简答题

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。

1、什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？过程控制系统：一般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、成分等这样一些变量的系统。

组成：过程控制系统=检测和控制仪表+被控过程2、过程控制的主要任务是什么？过程控制有哪些特点？任务：对生产过程中的重要参数（温度、压力、流量、物位、成分、湿度等）进行控制，使其保持恒定或按一定规律变化。

特点：1.控制对象复杂、控制要求多样2．控制方案丰富3．控制对象大多属于慢过程4．大多数工艺要求定值控制5．大多使用标准化的检测、控制仪表及装置。

3、过程控制系统的分类？按设定值的形式分类：1）定值控制系统——设定值恒定不变。

2）随动控制系统——设定值随时可能变化。

3）程序控制系统——设定值按预定的时间程序变化。

按系统的结构特点分类：1）反馈控制系统（闭环控制系统）2）前馈控制系统（开环控制系统）3）复合控制系统4、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？稳态—把被控变量不随时间变化的平衡状态称为系统的稳态（静态）。

静态特性—静态时系统各环节的输入输出关系。

动态—把被控变量随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。

动态特性—在动态过程中系统各环节的输入输出变化关系。

静态特性和动态特性都是反映被控参数与控制变量之间的关系，不同点是一个处于静态一个处于动态过程，而这两种过程又是控制系统正常运行中的两种不同状态，只有综合两种性能指标才能反映出一个系统的特性与品质。

5、为什么常选用阶跃信号进行系统分析？阶跃信号的输入突然，对被控变量的影响也最大。

如果一个控制系统能够有效地克服这种干扰，那么对其它比较缓和的干扰也能很好地克服。

阶跃信号的形式简单，容易实现，便于分析、实验和计算。

故更多使用阶跃信号。

6、什么是控制器的控制规律？控制器有哪些基本控制规律？控制规律是指控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系。

基本控制规律有：位式控制、P调节、PI调节、PD调节、PID调节。

《过程控制工程》期末复习题一、（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。

过程控制期末考试题汇报人：2024-01-08•过程控制基础知识•过程控制技术•过程控制应用目录•过程控制发展趋势•过程控制常见问题及解决方案•过程控制期末考试题及答案解析01过程控制基础知识总结词过程控制是工业生产中用于控制生产过程参数的自动化系统，其目的是保持生产过程的稳定，提高产品质量和降低能耗。

详细描述过程控制是指在工业生产过程中，通过自动化系统对温度、压力、流量、液位等工艺参数进行监测和控制，以确保生产过程的稳定运行。

通过过程控制，可以减少生产过程中的波动，提高产品质量，降低能耗和生产成本。

过程控制定义总结词过程控制系统通常由传感器、控制器、执行器和受控对象等部分组成。

详细描述过程控制系统通常由传感器、控制器、执行器和受控对象等部分组成。

传感器负责监测受控对象的参数，并将信号传输给控制器；控制器根据预设的工艺要求和接收到的信号，计算出控制指令并发送给执行器；执行器根据控制指令调节受控对象的参数，以实现稳定和优化的生产过程。

总结词过程控制系统可以根据不同的分类标准进行分类，如按照控制方式、控制结构、控制参数等。

要点一要点二详细描述过程控制系统可以根据不同的分类标准进行分类。

按照控制方式，过程控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统；按照控制结构，过程控制系统可以分为单变量控制系统和多变量控制系统；按照控制参数，过程控制系统可以分为温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等。

此外，还可以根据应用领域、系统规模等因素进行分类。

02过程控制技术模拟控制技术是一种早期的过程控制技术，通过模拟电路实现控制功能。

详细描述模拟控制技术使用模拟电路，如运算放大器、比较器和电阻器等，来构建控制回路，实现对工业过程的控制。

这种技术简单、可靠，但调试困难，且不易实现复杂控制算法。

总结词数字控制技术是一种基于数字信号的过程控制技术。

详细描述数字控制技术使用数字信号处理器（DSP）或微控制器等数字器件，通过数字计算实现控制算法。

一、填空题（每空1分，共20分）：1．控制通道的时间常数T的大小，反映了控制作用对系统动态过程的影响的快慢，T越小，控制作用越及时，过渡过程越快，有利于提高系统的稳定性。

2.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。

3．从理论上讲，干扰通道存在纯滞后，不影响系统的控制质量。

4．反映对象特性的参数有放大倍数、时间常数和纯滞后时间。

5．检测变送环节对控制系统的影响主要集中在检测元件的滞后和信号传递的滞后问题上。

6. 如果对象扰动通道增益f K增加，扰动作用增强，系统的余差增大，最大偏差增大。

7．常见的比值控制系统有开环比值、单闭环比值、双闭环比值、串级比值。

8. 简单控制系统的工程整定法有经验方法，简单、方便，工程实际中广泛采用的特点。

一般有经验凑试法、衰减曲线法、临界比例度法、响应曲线法等。

9、离心泵的控制方案有直接节流法、改变泵的转速、改变旁路回流量。

二、简答题（每题5分，共20分）：1．简述被控量与操纵量的选择原则。

答：(1)被控量的选择原则:①必须尽可能选择表征生产过程的质量指标作为被控变量;②当没有合适的质量指标时,应选择与质量指标由单质对应关系的间接指标作为被控量; ③间接指标必须有足够的灵敏度;④被控变量的选择还应考虑工艺过程的合理性及所用测量仪表的性能、价格等因素.(2) 操纵变量选择的原则①操纵变量应是控制通道放大系数K0较大者;②应使扰动通道的时间常数越大越好，而控制通道的时间常数适当小一些。

③控制通道纯滞后时间则越小越好，并尽量使扰动远离被控变量而靠近调节阀;④当广义过程的控制通道由几个一阶滞后环节组成时，要避免各个时间常数相等或相接近的情况;⑤工艺上的合理性和方便性。

2．简述串级控制系统的特点。

答：(1)串级控制系统由于副回路的存在,能够迅速克服进入副回路的扰动的影响;(2) 串级控制系统由于副回路的存在,改善了对象的特性,提高了系统的工作频率;(3) 串级控制系统由于副回路的存在,使对象非线性特性线性化,提高了系统的自适应能力;(4) 能够更精确控制操纵变量的流量.（5）可以实现灵活的操作方式选择3．设置均匀控制系统的目的和其特点是什么？答：目的是:对表征前后设备供求矛盾的两个变量均匀协调,统筹兼顾.特点是:表征前后供求矛盾的两个变量都应该是缓慢变化的;前后互相联系又互相矛盾的两个变量都应保持在工艺操作所允许的范围内.4．前馈控制和反馈控制各有什么特点？为什么采用前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质？答:前馈控制的特点是:根据干扰工作;及时;精度不高,实施困难;只对某个干扰有克服作用.反馈的特点作用依据是偏差;不及时:精度高,实施方便,对所有干扰都有克服作用.由于两种控制方式优缺点互补, 所以前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质.过程控制工程试题（卷一）三、计算题（10分）已知对象控制通道阶跃响应曲线数据如下表所表示，调节量阶跃变化为Δu=50。

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。

简答题1、什么是过程控制？常分析的参数有哪些？答案：针对连续或半连续（间隙）过程中的温度、压力、流量、液（物）位、化学成分、物性参数等变量而实现的自动控制系统被称为过程控制。

被控参数种类、温度、压力、液位、成分、物性2、试说明在整个串级控制系统中主、副控制器的正反作用方式能否互换，若不能，主、副控制器之一的正、反作用方式选错会造成怎样的危害？答案：不能。

因为当主、副控制器有一个正反作用方式选错时，就会造成系统的主回路或副回路按正反馈控制，当被控变量出现偏差时，系统不仅不向着消除偏差的方向校正，反而是被控变量原理给定值。

3、何为简单控制系统？试画出简单控制系统的方块图这种控制系统结构上只有一个反馈回路（环路），所以称为单回路反馈控制系统，简称单回路控制系统，所在反馈系统中，单回路反馈控制系统是最基本，最简单的一种，因此又常常称为简单控制系统。

所谓简单控制系统，通常是指由被控对象或被控过程、测量变送装置、控制器和控制阀所构4·何谓控制通道?何谓干扰通道?它们的特性对控制系统质量有什么影响?5．前馈控制与反馈控制各有什么特点？6．自动控制系统按其基本结构有可分为几类？其闭环控制系统中按其设定值的不同又可分为几类？简述每种形式的基本含义自动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. 闭环自动控制是指控制器与被控对象之间既有顺向控制又有反向联系的自动控制.在闭环控制系统中,按照设定值的不同形式又可分为:(1)定值控制系统定值控制系统是指设定值恒定不变的控制系统.定值控制系统的作用是克服扰动对被控变量的影响,使被控变量最终回到设定值或其附近.以后无特殊说明控制系统均指定值控制系统而言.(2)随动控制系统随动控制系统的设定值是不断变化的.随动控制系统的作用是使被控变量能够尽快地,准确无误地跟踪设定值的变化而变化（3）程序控制系统 程序控制系统的设定值也是变化的，但它是一个已知的时间函数，即设定值按一定的时间程序变化。

三：简答题 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．正反方向判断气开气关,如何选择？ P84答：所谓起开式,是指当气体的压力信号增大时，阀门开大；气关式则相反，压力增大时，阀门关小.气动调节阀气开气关形式的选择,主要从工艺生产的安全来考虑的.详见例题3-5气开气关调节阀的选择主要是从生产安全角度和工艺要求考虑的，当信号压力中断时应避免损坏设备和伤害操作人员。

如阀门处于开的位置时危害性小，则应选气关式反之选用气开式。

3。

控制器正反方向判断 P133答：所谓作用方向，就是指输入作用后，输出的变化方向。

当输入增加时，输出也增加，则成该环节为“正环节"，反之，当输入增加时，输出减少，则称“反作用”.具体步骤（1），判断被控对象的正/反作用那个方向,主要由工艺机理确定。

(2）确定执行器的正/反作用方向由安全工艺条件决定。

（3）确定广义对象的正/反作用方向（4）确定执行器的正/反作用方向4。

串级系统方框图 P176及特点是什么？答：特点（1）减小了被控对象的等效时间常数;（2）提高了系统工作频率；（3)对负载变化有一定的自适应能力.5。

前馈反馈的区别有哪些?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。

《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。

级（学生填写）： 姓名： 学号： 命题： 审题： 审核： 审批： -------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ------------------------------------------------------- （答题不能超出密封线）2、控制系统操纵变量的选择原则是什么?3、简单均匀控制和单回路控制系统在结构上有什么区别？怎样实现均匀控制？三、分析、计算题（30分）1、如图所示的敞口贮槽液位控制系统，工艺要求贮槽液位保持恒定，为防止物料溢出，贮槽液位不能超过其上限值，现设计了一个单回路控制系统对贮槽液位进行控制，试回答下列问题：1、说明该控制系统的被控对象、被控变量、操纵变量各是什么？2、选择执行器的气开、气关类型，并说明选取的理由；3、选择液位控制器的作用方向，详细说明选取的理由；4、画出该控制系统的方框图；5、若进料流量突然增大，试分析系统的调节过程。

班级（学生填写）： 姓名： 学号： ------------------------------------------------ 密 ---------------------------- 封--------------------------- 线 ------------------------------------------------3、某装置采用单闭环比值控制，Q1和Q2均采用节流装置测量。

已知测量Q1的仪表量程为0～300 m3/h；测量Q2的仪表量程为0～240 m3/h。

观察发现Q2流量因管线压力波动而经常变化。

若要求流量比值Q2／Q1为：1／2，要求：（1）设计一个合适的比值控制系统（画出自控流程图）。

（2）分别求出引入开方器和未引入开方器时的比值系数。

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。

一、填空题1. 过程控制系统是由控制器、执行器、被控对象和检测器组成。

2. 过程控制系统按设定的不同可分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

3. 评价工业过程控制系统的主要指标有：稳定性、准确性和 __ 快速性 ___ 。

4. 调节阀的选择主要从结构形式、开关形式、流量特性和流通能力四个方面考虑。

5. 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。

6. 调节器参数的工程整定法有响应曲线法、临界比例法、衰减曲线法和经验整定法。

7. 串级控制系统的主副过程的时间常数之比一般控制在 3·10 的范围。

8. 比值控制系统中副流量应整定在震荡与非震荡的边界。

9. DDZ-Ш仪表输出信号为 4~20 mA DC 或 1~5 V DC 。

10. 在 PID 控制器中，调节器的 K c 越大，表示调节作用越强， Ti 值越大，表示积分作用减弱， T d 值越大表示微分作用越强11. 串级控制系统能迅速克服进入副回路改善主控制器的广义对象特性，容许一定的自适应能力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。

12. 加热炉的燃料油系统应选用气开调节阀；锅炉液位控制的冷水阀应采用气关调节阀。

13. 控制系统引入积分作用是为了消除余差 , 但积分的引入会使系统产生震荡现象 , 引入微分作用是为了克服容量滞后。

14. 执行器按其能源型式可分为电动，气动，液压三大类。

15. 控制器的作用方式有执行机构和调节机构。

16. 比例控制规律的优点是控制及时响应快、积分控制规律的优点是减小稳态误差，快速反应、微分控制规律的特点是超前性。

17. 自动控制系统中LT表示液体变送器，PC表示压力控制器。

18. 气动调节阀开关形式有执行机构和调节机构。

19. 气动执行器由气动执行机构和调节机构两个部分组成。

20. 串级调节系统，一般情况下主回路选择 PID 或 PI 调节规律调节器，副回路选用 P 调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么装置开方器补偿。

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。

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。

1、串级控制系统的设计原则有哪些？答：（1）在单回路控制不能满足要求的情况下可以考虑采用串级控制；（2）具有能够检测的副回路，且主要干扰应该包括在副回路中；（3）副对象的滞后不能太大，以保持副回路的快速响应性能；（4）将对象中具有显著非线性或时变特性的部分归于副对象中。

2、什么是选择性控制系统？选择性控制的基本用途是什么？答：凡是在控制回路中引入选择器的系统都可称为选择性控制系统。

选择性控制的基本用途是：1）用于控制系统的软保护；2）用于被控变量测量值的选择；用于“变结构控制”。

3、积分饱和产生的原因是什么，常用的防积分饱和方法有哪些？答：积分饱和是指对于有积分功能的控制器，若偏差长时间存在，控制器的输出将不断增大。

如果这时阀门已经达到饱和（已全开或全关），而无法继续进行调节，那么偏差将无法消除，而控制器仍试图校正该偏差，若时间足够长，控制器的输出将达到某个限值并停留在该限值，形成积分饱和。

防积分饱和的主要方法：1）限幅法2）外反馈法3）积分切除法4、前馈控制系统具有哪些特点？答：前馈控制系统的特点有：（1）前馈控制对于干扰的克服要比反馈控制及时；（2）前馈控制属于开环控制系统；（3）前馈控制采用的是由对象特性确定的“专用”控制器。

5、自动控制系统主要由哪些环节组成？各环节起什么作用？答：自动控制系统的组成环节及各部分的主要作用如下：1）被控对象：指被控制的生产设备或装置；2）测量变送器：用于测量被控变量，并转换成标准信号输出；3）执行器：接受来自控制器的命令信号，自动改变控制阀的开度；4）控制器（也称调节器）：将被控变量的测量值与设定值进行比较，得出偏差信号，并按一定的规律给出控制信号。

6、被控变量的选择原则有哪些？答：被控变量的正确选择是关系到系统能否达到预期控制效果的重要因素，它的选择的一般原则是：(1)被控变量应能代表一定的工艺操作指标或是反映工艺操作状态的重要变量；(2)被控变量应是工艺生产过程中经常变化，因而需要频繁加以控制的变量；(3)被控变量应尽可能选择工艺生产过程的直接控制指标，当无法获得直接控制指标信号，或其测量或传送滞后很大时，可选择与直接控制指标有单值对应关系的间接控制指标;(4)被控变量应是能测量的，并具有较大灵敏度的变量；(5)被控变量应是独立可控的；(6)应考虑工艺的合理性与国内仪表现状。

过程控制工程A复习题一、判断题〔本大题共15个小题，每小题1分，共15分〕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。

〔1〕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。

〔1〕4. 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。

〔1 〕6. 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。

〔1 〕8. 放大倍数K 取决于稳态下的数值，是反映静态特性的参数。

〔1 〕9. 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。

〔0〕11. 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。

〔0 〕12. 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。

〔1〕13. 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。

〔0 〕15. 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。

〔1〕二、填空题〔本大题共20个小题，每小题1分，共20分〕1．随着控制通道的增益K0的增加，控制作用增强，克服干扰的能力增强，系统的余差小，最大偏差小。

3．建立过程对象模型的方法有机理法和测试法。

4．控制系统对检测变送环节的基本要求是、和。

5. 控制阀的选择包括结构材质的选择、、和。

7．如果对象扰动通道增益K增加，扰动作用增强，系统的余差增大，f最大偏差增大。

9. 调节阀的流量特性有直线流量特性、快开流量特性和对数流量特性，流量特性的选择主要是与被控对象相匹配。

10．被调介质流过阀门的相对流量与阀门相对行程之间的关系,称为调节阀的liuliang 特性;若阀前后的压差保持不变时,上述关系称为固有流量特性特性;实际使用中,阀前后的压差总是变化的,此时上述关系为工作流量特性特性。

12．控制系统引入积分作用是为了消除余差,但积分的引入会使系统引入微分作用是为了克服容量滞后。

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。