过程控制复习材料
- 格式:doc
- 大小:321.06 KB
- 文档页数:12
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。
过程控制复习资料* 过程控制系统课后习题解答(不完全版注:红⾊为未作答题⽬)1.1过程控制系统中有哪些类型的被控量?答:被控量在⼯业⽣产过程中体现的物流性质和操作条件的信息。
如:温度、压⼒、流量、物位、液位、物性、成分。
1.2过程控制系统有哪些基本单元组成?与运动控制系统有⽆区别?答:被控过程或对象、⽤于⽣产过程参数检测的检测仪表和变送仪表、控制器、执⾏机构、报警保护盒连锁等其他部件构成。
过程控制系统中的被控对象是多样的,⽽运动控制系统是某个对象的具体控制。
1.3简述计算机过程控制系统的特点与发展。
答:特点:被控过程的多样性,控制⽅案的多样性,慢过程,参数控制以及定值控制是过程控制系统的主要特点。
发展:⼆⼗世纪六⼗年代中期,直接数字控制系统(DDC ),计算机监控系统(SCC );⼆⼗世纪七⼗年代中期,标准信号为4?20mA 的DDZ 川型仪表、DCS 、PLC ;⼋⼗年代以来,DCS 成为流⾏的过程控制系统。
1.4衰减⽐n 和衰减率①可以表征过程控制系统的什么性能?答:⼆者是衡量震荡过程控制系统的过程衰减程度的指标。
1.5最⼤动态偏差与超调量有何异同之处?答:最⼤动态偏差是指在阶跃响应中,被控参数偏离其最终稳态值的最⼤偏差量,⼀般表现在过渡过程开始的第⼀个波峰,最⼤动态偏差站被控量稳态值的百分⽐称为超调量,⼆者均可作为过程控制系统动态准确性的衡量指标。
2.2通常描述对象动态特性的⽅法有哪些?答:测定动态特性的时域⽅法;测定动态特性的频域⽅法;测定动态特性的统计相关⽅法。
2.4单容对象的放⼤系数 K 和时间常数T 各与哪些因素有关,试从物理概念上加以说明,并解释 K , T 的⼤⼩对动态特性的影响?答: T 反应对象响应速度的快慢,T 越⼤,对象响应速度越慢,动态特性越差。
K 是系统的稳态指标,K 越⼤,系统的灵敏度越⾼,动态特性越好。
2.5对象的纯滞后时间产⽣的原因是什么?答: 被控参数位置有⼀段距离,产⽣纯滞后时间。
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。
过控复习题库一、判断1、集散控制系统的特点是结构分散、控制集中。
()2、设计数字控制器时,采样周期应远大于对象的时间常数。
()3、串级控制系统主回路——随动控制系统,副回路——定值控制系统。
()4、红外线气体分析仪可以测量双原子气体。
()5、设计数字控制器时,采样周期应远大于对象的扰动周期。
()6、对于非线性被控过程调节阀应选用直线特性。
()7、使用热电耦测温时冷端温度补偿是对冷端温度 t000的补偿。
()8、采用热电阻测量温度时,应采用三线制接法。
()9、系统对控制通道的要求是放大系数要大、时间常数适当、纯滞后尽可能小。
()10、气动执行机构可看做一个惯性关节。
()11、过程控制系统投运顺序:控制器投运、检测系统投入运行、调节阀手动遥控。
()12、对于由几个一阶环节组成的过程应尽量设法使几个时间常数相等。
()13、PID控制中微分的作用是提高稳定性。
()14、前馈控制是基于偏差控制的。
()15、在分程控制中,调节阀流量特性的选择应尽量选用对数调节阀,且应有一定的重叠区。
()16、串级控制系统调节器参数整定方法中,当主、副过程时间常数相差较大时,采用逐步整定法。
()17、串级控制系统调节器参数整定原则:先副后主、先比例后积分。
()18、PID控制中积分的作用是提高精度。
()19、安装流量测量仪表时,节流件端面与管道轴线应垂直,孔板尖锐测应迎着流向。
()20、红外线气体分析仪可以测量惰性气体。
()21、微分调节可消除余差,它是依据偏差是否存在来进行调节的。
()22、工程上比例度就是放大倍数。
()23、在使用压力检测仪表时,为了保证测量精度,被测压力的最小值,一般应不低于仪表量程的1/3。
()24、积分调节可消除余差,它是依据偏差是否存在来进行调节的。
()25、纯滞后就是指容量滞后。
()26、执行机构为正作用表示调节阀为气开式,和阀体安装无关。
()27、比值控制是实现两种物料温度之比的控制。
()28、静压式液位计是测量不可压缩液体高度的仪表。
一.1过程控制定义:生产过程自动化的简称,工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制2过程控制的特点:1系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成。
2 被控过程复杂多样,通用控制系统难以设计3 控制方案丰富多彩,控制要求越来越高4 控制过程多属于慢变过程与参量控制5 定值控制是过程控制的主要形式。
3过程控制的要求与任务:安全性、经济性和稳定性4过程控制系统的组成:过程控制系统主要由被控过程和自动化仪表(包括计算机)两部分组成5过程控制系统的分类:1 结构不同的控制系统(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈-反馈复合控制系统 2 设定值不同的控制系统(1)定值控制系统 (2)随动控制系统(3)顺序控制系统自动化仪表的分类与发展1按照安装场地分现场类仪表与控制室类仪表2.按照能源形式分可分为液动、气动和电动安全火花型防爆则是把仪表的电路在短路、断路及误操作等各种状态下可能产生的火花限制在爆炸性气体的点火能量之下,因而与气动仪表、液动仪表一样,具有本质安全防爆性能。
安全火花型防爆系统必须具备两个条件: 一是现场仪表必须设计成安全火花型;二是现场仪表与非危险场所(包括控制室)之间必须经过安全栅,以便对送往现场的电压电流进行严格的限制,从而保证进入现场的电功率在安全范围之内。
二.调节器的作用:将变送器送来的1~5V ·DC 的测量信号,与1~5V ·DC 的给定信号进行比较得到偏差信号,然后再将其偏差信号进行PID 运算,输出4~20mA ·DC 信号,最后通过执行器,实现对过程参数的自动控制。
2.执行器的作用:接受来自调节器的控制信号,改变其阀门开度,从而达到控制介质流量的目的。
3.安全栅:1:保证信号的正常传输,2控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以下,以确保过程控制系统的安全火花性能。
传递函数形式比例度δ:调节器输入偏差的相对变化量与相应输出的相对变化量之比,用百分数表示为软手动操作电路:指调节器的输出电流与手动输入电压信号成积分 关系。
第一章1.过程控制系统的组成调节器、调节阀、被控过程、检测变送2.过程控制系统的分类1)按系统的结构特点分类反馈控制系统、前馈控制系统、前馈—反馈控制系统2)按给定值信号的特点分类定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统3.过程控制系统的质量指标系统是衰减震荡的过程、衰减比和衰减率、余差、调节时间,峰值时间第二章1.数学模型的建立方法解析法:根据过程的内在机理,通过静态与动态物料平衡关系,建立数学模型的方法自衡过程和无自衡过程。
2.实验法a.阶跃响应法,试验时需要注意的问题1)试验测定前,被控过程应处于相对稳定的工作状态2)输入阶跃信号的幅值不能过大,也不能过小3)分别输入正负阶跃信号,并测取其响应曲线作对比4)在相同的条件下重复测试几次b.矩形响应法3.混合法第三章1.变送器的类型和特点差压变送器、温度变送器、流量变送器、液位变送器温度变送器的分类是直流毫伏变送器、热电隅温度变送器(热电效应)、热电阻温度变送器温度变送器的特点:(1)采用低漂移,高增益的运算放大器作为主要放大器,具有线路简单和良好的可靠性,稳定性及各项技术性能。
(2)在配热电隅和热电阻的变送器中采用线性化电路,使其输出电流I与被测温度呈线性关系,测量精度高(3)线路中采用了安全火花防暴技术措施,可用于易燃易爆场合(4)采用DC24V集中供电,实现了二线制接线方式液位变送器迁移的原因:差压变送器安装位置与容器液相取压点不在同一个平面上。
2.仪表的选择1)量程的选择2)仪表等级的选择3.仪表的应用1)零点的调整:将变压器的测量起始点由零点迁移到某一点正值或负值2)量程的调整的目的:使变压器输出的信号的上限值Ymax与输入测量信号上限值Ymax相对应。
意义:工程应用中变送器进行零点迁移与量程调整可以提高其灵敏度。
第四章1.理解调节器在控制系统的工作原理2.调节器的分类1)按使用的能源:气动调节器和电动调节器2)按结构形式来分:基地式调节器、单元组合调节器、组装式调节器3)按信号类型:模拟调节器和数字式调节器3.调节器作用方式的选择4.调节规律对控制系统的影响PID调节器参数对系统的影响1)比例度是反映比例控制作用强弱的一个参数。
过程控制系统与仪表复习材料四、简答题: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?0R 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0R =10Ω;另外⼀种是0R =100Ω。
⼯业上使⽤的铜电阻也有两种:⼀种是0R=50Ω;另⼀种是0R =100Ω。
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(包括⽐例度δ积分时间1T 微分时间D T ),以便使系统能获得好的控制质量。
过控复习重点第一章1.过控的定义:过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、纺织、建材、原子能等工业部门生产过程的自动化。
2.过程控制的特点:①连续生产过程的自动化②过程控制系统由过程检测、控制仪表组成③被控过程是多种多样的、非电量的④过程控制的控制工程多属慢过程、而且多半为参量控制⑤过程控制方案十分丰富⑥定值控制是过程控制的一种常用形式3.过程控制系统的组成:测量元件、变送器、调节器、调节阀(过程检测控制仪表)和被控对象4.过程控制的分类:按过程控制系统的结构特点分①反馈控制系统②前馈控制系统③前馈—反馈控制系统 按给定值信号的特点分①定值控制系统②程序控制系统③随动控制系统5.过程控制的任务在了解、熟悉、掌握生产工艺流程与生产过程静态和动态特性的基础上,根据工艺要求,应用控制理论、现代控制技术,分析、设计、整定过程控制系统。
第二章1.过程的数学建模:是设计过程控制系统,确定方控制案、分析质量指标、整定调节器参数等等的重要依据。
2.建模的目的:①设计过程控制系统和整定调节器参数②指导设计生产工艺设备③进行仿真实验研究④培训运行操作人员3.被控过程输入量与输出量之间的信号联系称为过程通道4.控制作用与被控量之间的信号联系称为控制通道5.建模的方法:①机理分析法建模②实验法建模③最小二乘法建模6.自衡建模(1)单容过程:单容过程是指只有一个贮蓄容量的又具有自平衡能力的过程。
传递函数:1)(000+=s T K s W(2)多容过程:在工业生产过程中,被控过程往往由多个容积和阻力构成的过程称为多容过程传递函数:)1)(1()(2100++=s T s T K s W 7.非自衡过程建模(1)单容过程:传递函数:s T s W a 1)(0=(2) 多容过程:传递函数:)1(1)(0+=Ts S T S W a8.最小二乘法的基本原理:出发点是在获得过程或系统的输入、输出数据后,希望求得最佳的参数值,以使系统方程在最小方差意义上与输入、输出数据相拟合,采用实际观察值替代模型的输出从上式所示的一类模型中找出过程参数向量的估计值,能使模型误差尽可能小的模型。
1、过程控制是根据工业生产过程的特点,采用测量仪表执行机构计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程系统,实现工业生产过程自动化。
2、过程控制有多种方案,包括单回路控制系统前馈控制系统3、控制系统按照结构特点可分为反馈控制系统前馈控制系统复合控制系统。
按给定值信号特点分为定值控制系统、随动控制系统。
4、防爆技术的种类包括隔爆型本安型正压型油浸型充砂型等5、过程控制中压力检测方法有应变片式,压阻式,弹性式,液柱式。
6、半导体热敏电阻包括正温度系数PTC 负温度系数NTC 临界温度电阻CTR。
7、节流流量计基于节流变压降原理,由节流件、导压管及差压检测仪表组成。
8:物位测量方法静压式浮力式电气式超声波式。
9: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。
10调节阀由阀芯阀体组成《11调节阀的流量特性有直线流量特性、对数(等百分比)流量特性、抛物线流量特性和快开流量特性四种。
12:DCS的设计思想是控制分散、管理集中。
13: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。
14、Smith预估补偿原理是预先估计出被控过程的数学模型,然后将预估器并联在被控过程上,使其对过程中的纯滞后进行补偿。
15、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节组成。
16、仪表的精度等级又称准确等级,通常用引用误差作为判断仪表精度等级的尺度。
17、过程控制系统动态质量指标主要有衰减比n 、超调量σ和过渡过程时间ts。
静态质量指标有稳态误差ess。
18、真值是指被测变量本身所具有的真实值,在计算误差时,一般用约定真值或相对真值来代替。
19、绝对误差是指仪表输出信号所代表的被测值与被测参数真值之差20、引用误差是绝对误差与仪表量程的百分比。
21、^22、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23、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。
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。
一、判断题:1.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调节通道。
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大越好,这样干扰的影响和缓,控制就容易。
(对)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越小越好,而对扰动通道来说希望τ适度大点好。
(对)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。
(√)20.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。
(√)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.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。
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。
(√)30. 串级调节系统可以用于改善纯滞后时间较长的对象,有超前作用。
(√)31. 串级调节系统可以用于非线性对象,且负荷变化又较大的场合,用于改善对象特性。
(√)32.串级调节系统一般对主参数有控制精度要求,副回路则以“先调”、“快调”、“粗调”的形式起到克服干扰作用,提高串级调节系统的克服干扰能力,所以副参数不能保证无差控制。
33. 串级控制:许多控制系统都是由两个以上的调节器相互连接,只有结构上有两个闭合回路;主副调节器串联,主调节器的输出作为副调节器的给定;副调节器的输出操纵调节阀动作,实现主调节器的定值控制的控制系统才是串级控制。
34. 前馈控制是按照干扰作用的大小进行控制的,如控制作用恰到好处,一般比反馈控制要及时。
(√)36.比值控制:两个需配比的流量中,一般以生产中的主要物料量为主变量。
37.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。
39.工业控制中一般不采用单纯的前馈控制,经常采用前馈反馈控制系统,前馈控制只是对大的干扰进行超前控制。
40.采用前馈-反馈控制系统的优点是利用了前馈调节的及时性和反馈调节的静态准确性。
(√)41. 前馈控制系统是开环控制系统,不能用PID控制,它是一种特殊的控制规律。
(√)42. 串级控制系统两步整定法是主、副回路分别整定,第一步先整定副回路,第二步再整定主回路。
(√)43. 单闭环比值控制系统对主物料来说是开环的,而对从物料来说是一个随动控制系统。
(√)44.串级控制系统对进入副回路的扰动具有较强的克服能力。
二、填空题1. 自动调节系统是具有被调参数负反馈的闭环系统。
它与其它系统的本质差别就在于调节系统有负反馈。
2. 调节阀的流量特性有快开、等百分比和线性,流量特性的选择主要是与广义对象特性相匹配。
4.加热炉的燃料油系统应选用(气开)式调节阀;锅炉液位控制的冷水阀应采用(气关)式调节阀。
5.直通双座调节阀的不平衡力较直通单座调节阀(小),泄漏量(大)。
6.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(产生振荡现象),引入微分作用是为了(克服容量滞后)。
7.某调节系统采用比例积分作用调节器,先用纯比例调整到合适的调节输出,在加入积分作用的过程中,应(减小调节器的放大倍数)。
8.自动调节系统常用参数整定方法(经验法),(衰减曲线法),(临界比例度法),(反应曲线法)。
9.执行器按其能源型式可分为(气动),(电动),(液动)三大类。
10.气动执行器由(执行机构)和(调节机构)两个部分组成。
11.对象的总滞后包括(容积滞后)和(纯滞后)二个部分。
12.生产过程对控制系统的要求可以归纳为(安全性 )、(稳定性)和(经济性)三个方面。
13.国际电工委员会推荐的统一电信号标准,现场传输信号为(4~20mADC ),控制室联络信号为(1~5VDC ),信号电流与电压的转换电阻为(250欧姆)。
14.过程控制系统的设计包括(控制系统方案设计)、(工程设计)、(工程安装)、仪表调校以及调节器参数整定等主要内容。
15.串级控制系统主、副调节器参数的常见整定方法有(逐步逼近法)、(二步整定法)、和(一步整定法 )。
16.衰减比n 和衰减率 是衡量振荡过程(衰减程度)的指标,在过程控制系统中一般要求衰减比为4:1到10:1,这相当于衰减率为(75%)到(90%)。
这样,大约经过(两个)周期以后系统就趋于稳态。
17、集散控制系统三个基本组成部分为(现场控制站)、(操作站)和(高速通信总线)。
19.控制对象的调节通道的动态特性对过渡过程的影响是:调节通道时间常数愈大,则响应 愈慢 ,但调节通道时间常数过小,易产生 振荡 问题;调节通道的纯滞后使过渡过程质量 变差 。
20.某调节系统采用比例积分作用调节器,在加入微分作用的后,最大偏差A 减小 余差C 不变 调节时间ts 缩短 稳定性n 提高 。
21.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。
22.简单均匀控制系统与液位定值控制系统的区别是 ①调节目的不同;②调节器参数整定不同;③工艺过程不同。
23、定值控制系统是按(偏差)进行控制的,而前馈控制是按(干扰)进行控制的;前者是(闭)环控制,后者是(开)环控制。
前馈控制一般应用于扰动(可测)和扰动(显著)与扰动(频繁)的场合。
25.被调介质流过阀门的相对流量(Q/Qmax)与阀门相对行程(l/L)之间的关系,称为调节阀的(流量)特性;若阀前后的压差保持不变时,上述关系称为( 理想)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)特性。
调节阀的流量特性有(线性)、(等百分比)和(快开),流量特性的选择主要是与( 广义对象)相匹配。
26、过渡过程的品质指标有 最大偏差、衰减比、余差和过渡时间 等。
27、描述被控对象特性的参数是 放大系数、时间常数和滞后时间 。
28、常用热电阻有 铂 热电阻和 铜 热电阻。
29、差压变送器可以用来测量压力、压差、液位,和 节流装置 配套使用,可以测量 流量 。
30、调节阀的理想流量特性有 直线特性、对数特性、快开特性 和抛物线特性。
31、δ表示调节器的 比例度 参数,其值越小,比例控制 作用越 强_。
若其值太小的话,控制系统可能发生__发散振荡___。
32、串级控制系统中,副回路具有__先调、快调、粗调__的特点,主回路起着__后调、慢调、细调__的作用,主副回路相互配合,大大提高系统的控制质量。
它的主回路是一个__定值控制系统__,而副回路则是一个__随动控制系统__。
33、集散控制系统是一种分布型控制系统,其特点是信息管理__集中化__,而控制__分散化__,其控制规律的运算是通过____程序__实现的。
34.调节器的P 值愈大,表示比例作用(愈弱 ),Ti 值愈大,表示积分作用(愈弱),Td 值愈大,表示微分作用(愈强)。
35.选择控制方案时,总是力图使调节通道的放大倍数(增益)(增大 ),干扰通道的放大倍数(增益)( 减小 )。
36.简单控制系统由( 变送器)、( 被调对象 )、(调节器 )和( 执行器 )四个环节组成。
37. 由于微分调节规律有超前作用,因此调节器加入微分作用主要是用(克服容量滞后)。
38.调节系统中调节器正、反的作用的确定是依据(实现闭环回路的负反馈)。
39.检定0~1.6kgf/cm2的标准压力表,发现其最大绝对误差为0.0056kgf/cm2.因此,该表的最大引用误差为( 0.35% ),仪表实际的准确度等级为( 0.5 ) 。
40.控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈大,对被控变量的影响 愈弱 ;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量 愈好 ;干扰通道的纯滞后对调节质量 无影响 。
三、选择题2. ( D )设定值是已知的时间函数,即设定值按预定的时间程序变化,被控参数自动跟踪设定值。
A. 定值控制系统B. 随动控制系统C. 前馈控制系统D. 程序控制系统3.( C )不是典型过渡过程的基本形式。
A. 发散振荡过程B.等幅振荡过程C. 随机振荡过程D. 非周期衰减过程5. 在自动控制系统研究中经常采用( D )作为输入信号。
A. 斜坡函数B. 单位脉冲函数C. 抛物线函数D.阶跃函数6. 在对象特性中,( A )是静特性,( B、C )动特性。
A. 放大系数ΚB. 时间常数 TC. 滞后时间τ7. ( A )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8. 电动调节器控制信号为( A 或 B ),输出信号为( A )。
A. 4~20mA DCB. 1~5V DCC. 0~5VD. 0.2~1V DC9. AI-808调节器 CF 系统功能选择,外部给定,反作用调节时设( C )。
A. CF=0B. CF=1C. CF=8D. CF=910. 双容对象特性与单容对象特性相比增加了( D )。
A. 纯滞后B. 传送滞后C. 测量滞后D.容量滞后11. 下列说法正确的是( BC )。
A. 微分时间越长,微分作用越弱;B. 微分时间越长,微分作用越强;C. 积分时间越长,积分时间越弱;D. 积分时间越长,积分时间越强。
12. PID 调节器变为纯比例作用,则( C )。
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 013. 某控制系统采用比例积分作用调节器。
某人用先比例后加积分的凑试法来整定调节器的参数。
若比例带的数值已基本合适,再加入积分作用的过程中,则( B )A. 应适当减少比例带B. 适当增加比例带C. 无需改变比例带D. 与比例带无关14. 经验凑试法的关键是“看曲线,调参数”。
在整定中,观察到曲线振荡很频繁,需把比例度( A )以减少振荡;当曲线最大偏差大且趋于非周期过程时,需把比例度( B )。