化工仪表及自动化
1 1、 过程控制系统是由______、______、______和______等环节组成。
2、 过程控制系统中按被控参数的名称来分有_______、________、_______、_______等控制系统。
3、 目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是根据过程的内在机理，通过_____和_____物料平衡关系，用________的方法求取过程的数学模型。
4、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____________;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量____________;干扰通道的纯滞后对调节质量_______________________。
5、选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）______干扰通道的放大倍数（增益）。
6．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，再加入积分作用的后，应_____________,才能使稳定性不变。
7．描述控制系统的品质指标的参数有 、 和 等。
8．串级调节系统,一般情况下主回路选择_________或________调节规律调节器,副回路选用_________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_________补偿。
9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是 ；电Ⅱ型标准信号范围是 ；电Ⅲ型标准信号范围是 。
10．控制系统引入积分作用是为了_________,但积分的引入会使系统_________,引入微分作用是为了_________。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_________。
1 习题
一、 填空题：
1．干扰是指除操作变量以外，作用于对象并引起被控变量变化的一切因素；
2．被控对象是指 需要实现控制的设备、机器或生产过程，称为对象。
3．被控变量是指 对象内要求保持给定数值的工艺变量称为被控变量。
4．工艺变量通常分为 直接变量 ， 间接变量， 安全变量 三大类；
5．直接变量是指和生产过程有着密切关系、或者说存在直接关系的，它的改变决定着产品的质量和数量。
6．间接变量是指和生产过程没有直接关系，并不直接决定着产品的数量和质量。；
7．安全变量是指既和生产过程没有直接的关系，同时也不存在间接关系，但它们影响着生产的安全性。
8．给定值是被控变量的预定值称为给定值。它反映的是工艺过程的具体要求。
9．操作变量是指受到控制装置操纵，用以使被控变量保持给定值的物料量或能量。
10．偏差 偏差=实际值-给定值
11．闭环控制系统通常包括定值控制系统， 随动控制系统，程序控制系统；
12．定值控制系统是指 被控变量的给定值恒定不变 。
13．随动控制系统是指 给定值不断变化，而且变化是随机的。
14．程序控制系统是指给定值不断变化，但x=x(t)是已知的。
15．偏差产生的原因通常分为由于干扰导致实际值发生了变化：
给定值发生了变； 计量误差而引起的偏差。三个方面。
16．闭环控制系统通常是由 检测元件和变送器； 比较机构；调节装置；
执行器 四个部分组成的。
17．检测元件和变送器的作用是把被控变量y（t）转化为测量值z（t），z（t）是统一标准信号；比较机构的作用是 计算偏差e（t）；调节装置的作用是依据偏差的大小、正负，按照一定的规律给出调节作用；执行器的作用是 接受调节器送来的信号p（t）,发出相关的信号，改变操作变量。
18．自动控制系统中流动的是信号流 。
19．LC表示的是 液位控制器 ；L是指 液位 ；C是指 控制 。
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《化工仪表与自动化》课程测试试题一
一、 填空题（36分）
1、 过程控制系统是由_控制器__、_执行器__、__测量变送__和_被控对象_等环节组成。
2、 过程控制系统中按被控参数的名称来分有 压力 、流量 、 温度 、_液位_等控制系统。
3、 目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是根据过程的内在机理，通过__物料_和_能量_物料平衡关系，用__机理建模__的方法求取过程的数学模型。
4、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___越小____;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量__越好____;干扰通道的纯滞后对调节质量_无影响_。
5、 选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益） 大于 干扰通道的放大倍数（增益）。
6．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，再加入积分作用的后，应_减小调节器的放大倍数_,才能使稳定性不变。
7．描述控制系统的品质指标的参数有 最大偏差 、 衰减比 和 余差 等。
8．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。
9．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是 0.02~0.1MPa ；电Ⅱ型标准信号范围是 4~20mA ；电Ⅲ型标准信号范围是 0~10mA 。
二、综合题（54分）
1、（10分）画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图；在控制系统中如何选择执行器类型？举例说明。
答：
2
在控制系统中，执行器是按安全原则选择类型的，也就是当控制信号中断时，要保证设备和操作人员的安全。如：加热炉温度控制，当燃料量为操纵变量时，其执行器应选择气开类型，当信号中断时，切断燃料，保证安全。
第一章 自动控制系统基本概念
第一节 自动控制系统的基本组成及表示形式
液位自动控制的方框图
方框图中， x 指给定值；z 指输出信号；e 指偏差信号；p 指发出信号；q
指出料流量信号；y 指被控变量；f 指扰动作用（主要是进料量的变化，注意：此为对液位控制而言）。当x 取正值，z取负值，e= x- z，负反馈。
其他控制系统
用同一种形式的方框图可以代表不同的控制系统
当进料流量或温度变化等因素引起出口物料温度变化时，可以将该温度变化测量后送至温度控制器TC。温度控制器的输出送至控制阀，以改变加热蒸汽量来维持出口物料的温度不变。
小结:自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统。
举例：
乙烯生产过程中脱乙烷塔的工艺管道及控制流程图
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
T 温度，P 压力（真空度），L 物位，F 流量
I 指示，R 记录，A 报警，C 控制（调节）
塔顶的压力控制系统中的PIC-207，PIC的组合就表示一台具有指示功能的压力控制器。
LIC-201是一台具有指示功能的液位控制器。
FRC-210表示一台具有记录功能的温度控制器。
PIC-207表示压力指示调节仪表，该仪表为就地安装，工段号为2，仪表序号为07。
第三节 自动控制系统的分类
1.定值控制系统：被控变量的给定值不变
2.随动控制系统（自动跟踪系统）：给定值随机变化
第四节 自动控制系统的过渡过程和品质指标
控制系统的过渡过程：系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。
当干扰作用于对象，系统输出y发生变化，在系统负反馈作用下，经过一段时间，系统重新恢复平衡。常用的是阶跃干扰。
采用阶跃干扰的优点：
这种形式的干扰比较突然、危险，且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类型的干扰，那么一定能很好地克服比较缓和的干扰。这种干扰的形式简单，容易实现，便于分析、实验和计算。
