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1、化工自动化的主要内容包括自动检测系统，自动信号和联锁保护系统，自动操纵及自动开停车系统和自动控制系统。
2、自动控制系统的基本组成包括自动化装置和被控对象，其中自动化装置包括测量元件与变送器，自动控制器和执行器。
其中，测量元件与变送器的功能是测量液位并将液位的高低转化为一种特定的、统一的输出信号；自动控制器的功能是接受变送器传来的信号，与工艺需要保持的液位高度相比较得出偏差，并按某种运算规律算出结果，然后将此结果用特定信号发送出去；执行器的功能是能自动地根据控制器送来的信号值来改变阀门的开启度。
3、4、方块图中，x指设定值；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。
当x取正值，z取负值，e=x-z，负反馈；x取正值，z取正值，e=x+z，正反馈。
5、自动控制系统分类：定值控制系统，随动控制系统，程序控制系统。
6、方框图中每个环节表示组成系统的一个部分，称为“环节”。
两个方块之间用一条带有箭头的线条表示其信号的相互关系，箭头指向方块表示为这个环节的输入，箭头离开方块表示为这个环节的输出。
线旁的字母表示相互间的作用信号。
如上图。
7、自动控制系统是具有被控变量负反馈的闭环系统。
与自动检测、自动操纵等开环系统比较，最本质的区别，就在于自动控制系统有负反馈，开环系统中，被控（工艺）变量是不反馈到输入端的。
8、静态——被控变量不随时间而变化的平衡状态（变化率为0，不是静止）。
当一个自动控制系统的输入（给定和干扰）和输出均恒定不变时，整个系统就处于一种相对稳定的平衡状态，系统的各个组成环节如变送器、控制器、控制阀都不改变其原先的状态，它们的输出信号也都处于相对静止状态，这种状态就是静态。
9、动态——被控变量随时间变化的不平衡状态。
从干扰作用破坏静态平衡，经过控制，直到系统重新建立平衡，在这一段时间中，整个系统的各个环节和信号都处于变动状态之中，这种状态叫做动态；控制系统的过渡过程是指系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。
化工仪表与自动化期末复习试卷近年来，随着科技的不断发展，化工行业逐渐向自动化方向转变。
在这个过程中，化工仪表与自动化的作用变得愈发重要。
化工仪表与自动化是指运用先进的仪表设备和自动化技术，对化工过程进行监测、控制和优化的科学与技术。
对于化工专业的学生来说，熟练掌握化工仪表与自动化是必不可少的。
为了帮助同学们更好地复习化工仪表与自动化，本期末复习试卷将围绕这个主题展开。
第一部分：基础知识1. 请简要解释化工仪表与自动化的定义和作用。
化工仪表与自动化是通过先进的仪表设备和自动化技术对化工过程进行监测、控制和优化的科学与技术。
其作用在于提高化工过程的生产效率、产品质量和安全性，减少人为操作失误，实现生产自动化，降低生产成本。
2. 请列举常用的化工仪表设备，并对其原理进行简要描述。
（略去）3. 什么是反馈控制系统？简述其原理和应用。
反馈控制系统是指根据输出信号与设定值之间的差距，通过对输入信号进行调整以实现系统稳定的控制系统。
其原理是通过传感器感知系统的输出信号，与设定值进行比较后产生误差信号，经过控制器处理后输出修正信号，使输入信号逐渐接近设定值。
反馈控制系统广泛应用于化工生产过程中，例如调节温度、压力、液位等。
第二部分：案例分析请根据以下案例回答相关问题：案例1：某化工厂生产过程中，发现产品的温度波动较大，难以控制在设定值范围内。
4. 分析导致温度波动的可能原因，并提出解决方案。
温度波动可能原因包括：传感器故障、控制器参数设置不当、冷却系统异常等。
解决方案可以包括：定期检修传感器以确保准确的温度测量，重新调整控制器参数以提升控制精度，检查和维护冷却系统以确保正常运行。
案例2：某化工过程中，需要连续计量液体物质，但因为设备老化导致计量误差较大。
5. 请分析可能导致计量误差的原因，并提出解决方案。
计量误差可能原因包括：流量计设备老化、仪表读数不准确、管道堵塞等。
解决方案可以包括：更换新的流量计设备以提高计量准确度，定期校准和检修仪表设备以确保准确的读数，定期进行管道清洗和维护。
《化工仪表及自动化》期末复习题标准答案一．填空1．表压，大气压力与绝对压力之差2．无迁移，负迁移，正迁移3．节流装置，差压计，显示仪表4．热电偶，热电阻5．衰减比，余差，过渡时间6．放大系数，时间常数，滞后时间7．积分作用，微分作用8．单纯的前馈控制，前馈-反馈控制9．最大偏差、衰减比、余差、过渡时间10．弱，强11．传递滞后，容量滞后12．测量范围上限值，测量范围下限值13．气动仪表，电动仪表14．积分，微分15．弹性式压力计、液柱式压力计、活塞式压力计、电气式压力计16．泵，风机或压缩机17．20~100KPa，4~20mA DC18．自动检测系统，自动信号和联锁保护系统，自动控制系统19．开关型选择性控制系统，连续型选择性控制系统，积分饱和20．换热器、加热炉、锅炉、再沸器、冷凝器、加热器中任选三种21．简单均匀控制、串级均匀控制22．电磁感应，漩涡流量计（涡街流量计），平方根23．大，小24．表压、负压25．30℃，5℃，5: 126．66982μV27．塔顶冷回流流量，塔底再沸器加热蒸汽流量28．临界比例度法，衰减曲线法29．5.2mA，5.7mA30．双闭环比值控制系统31．控制泵的转速，控制泵的出口旁路阀门开度32．小于，可变极限流量法二．简答1．答：QDZ型气动单元组合仪表的信号范围为20~100KPa气压信号；（2分）DDZ-II电动单元组合仪表的信号范围为0~10mA DC电流信号；（2分）DDZ-III电动单元组合仪表的信号范围为4~20mA DC电流信号。
（2分）2．答：容积式流量计：椭圆齿轮流量计；（2分）速度式流量计：差压式流量计；转子流量计；涡轮流量计；电磁流量计；漩涡流量计；（任取三种，每种2分）质量流量计：科氏力流量计（或微动流量计）；（2分）3．答：化工自动化的主要内容有(1) 自动检测系统；（2分）(2) 自动信号和联锁保护系统；（2分）(3) 自动操纵及自动开停车系统；（2分）(4) 自动控制系统。
第一章1、什么是化工自动化？它有什么重要意义？答:在化工设备上，配备一些自动化装置，代替操作人员部分直接劳动，使生产在不同程度自动进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称化工自动化。
实现化工自动化能加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量质量、减轻劳动强度、保证生产安全。
2、化工自动化主要包括哪些内容？答:化工生产过程自动化，一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容。
3、自动控制系统怎样构成？各组成环节起什么作用？答:自动控制系统主要由两大部分组成。
一部分是起控制作用的全套自动化装置，包括检测元件及变送器、控制器、执行器，显示记录仪表等；另一部分是受自动化装置控制的被控对象。
在自动控制系统中，检测元件及变送器用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号。
控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差，根据偏差的大小及变化趋势，按预先设计好的控制规律进行运算后，将运算结果用特定的信号发送给执行器,执行器能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变流人被控变量的物料量或能量，克服扰动的影响，最终实现控制要求。
4、过渡过程的品质指标有哪些？它们各自的概念定义？答：过渡过程的品质指标有最大偏差或超调量，衰减比，余差，过渡时间，振荡周期或频率。
最大偏差：指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。
超调量：表征被控变量偏离给定值的程度。
衰减比B/B，：前后相邻两个峰值的比。
余差C:当过渡终了时，被控变量所达到的稳态值与给定值之间的偏差。
过渡时间t s：从干扰作用发生的时刻起，直到系统建立新的平衡时止，过渡过程所经历的时间。
振荡周期T或频率：过渡过程同向两波峰之间的间隔时间。
频率：振荡周期的倒数。
5、自动控制系统的静态是指被控变量y（t）不随时间而变化的平衡状态称为系统的“静态”；动态是指被控变量y（t）随时间而变化的平衡状态称为系统的“动态”；过渡过程是指调节系统在受到外作用下，从一个平衡状态进入到新的平衡状态的整个过程称为控制系统的过渡过程；阶跃干扰是在某一瞬间，干扰突然阶跃式的加到系统上，并继续保持在这个幅度上。
化⼯仪表与⾃动化复习题及答案《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~；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：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。
2、（14分）热电偶为什么要进⾏冷端温度补偿有哪些冷端温度补偿⽅法原理是什么答：①因为各种显⽰仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做出的。
化工仪表及自动化总复习第一章自动控制系统基本概念一、基本要求1. 掌握自动控制系统的组成，了解各组成部分的作用以及相互影响和联系；2. 掌握自动控制系统中常用术语，了解方块图的意义及画法；3. 掌握管道及控制流程图上常用符号的意义；4. 了解控制系统的分类形式，掌握系统的动态特性和静态特性的意义；5. 掌握闭环控制系统在阶跃干扰作用下，过渡过程的形式和过渡过程的品质指标。
二、常用概念1. 化工自动化的主要内容2.自动控制系统的基本组成: 被控对象和自动化装置（测量元件与变送器、控制器、执行器）。
3.被控对象4. 被控变量5. 操纵变量6. 干扰作用7. 设定值8. 偏差9.闭环系统10.开环系统11. 控制系统的过渡过程12. 反馈13. 负反馈14.正反馈三、问答题1. 控制系统按被调参数的变化规律可分为哪几类？简述每种形式的基本含义。
2.在阶跃扰动作用下，控制系统的过渡过程有哪几种形式? 其中哪些形式能基本满足控制要求？3. 试述控制系统衰减振荡过程的品质指标及其含义。
4. 什么是控制系统的方块图？它与工艺管道及控制流程图有何区别？5. 在自动化系统中，仪表符号由哪几部分组成，各表示什么意义？四、选择题：1．反馈调节系统（）闭环系统。
A. 不一定是B. 肯定不是C. 肯定是D、无法判断2．定值控制系统、程序控制系统、随动控制系统是按什么来划分的（）。
A. 按自动调节系统的结构 B. 按自动调节系统的特性C. 按给定值变化的规律D. 调节系统的结构3. 在研究动态特性时可以将( )看作系统对象环节的输入量。
A. 干扰作用；B. 控制作用；C．干扰作用和控制作用；D．测量仪表的信号4.在下列仪表号位中表示有报警作用的字母为( ）A、“C”B、“H”C、“A”D、“I”5.控制系统在阶跃干扰作用下的几种过渡过程中，那种震荡过程是最希望出现的震荡过程（）A、非周期衰减过程B、衰减震荡过程C、等幅震荡过程D、发散震荡过程6.下列哪些参数不是表示过渡过程品质好坏的指标（）A、变差B、余差C、最大偏差D、衰减比7.关于调节系统方块图的说法，不正确的是（）。
《化工仪表及自动化》期末复习题班级：姓名：学号：试题：一．填空（每空1分）1．工程上所用的压力指示值多为，即绝对压力和大气压力之差；当被测压力低于大气压力时，一般用负压或真空度表示，即之差。
2．差压式液位计在使用中会出现、和三种零点迁移问题。
3．差压式流量计通常由、以及组成。
4．温度计是把温度的变化通过测温元件转化为热电势的变化来测量温度的，而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。
5．用来评价控制系统性能优劣的衰减振荡过程的品质指标分别是最大偏差（或超调量）、、、和振荡周期（或频率）等。
6．描述简单对象特性的参数分别有、和。
7．对于比例积分微分（PID）控制来说，单纯的比例作用存在余差，加入可以消除余差，而加入可以起到“超前控制”的效果。
8．前馈控制的主要形式有和两种。
9．衰减振荡过程的品质指标主要有、、、、振荡周期等。
10．对于一个比例积分微分（PID）控制器来说，积分时间越大则积分作用越；微分时间越大，则微分作用越。
11．根据滞后性质的不同，滞后可以分为和两类。
12．测量仪表的量程是指与之差。
13．按照使用能源的不同，工业仪表可以分为、两类。
14．对于比例积分微分（PID）控制来说，单纯的比例作用存在余差，加入可以消除余差，而加入可以起到“超前控制”的效果。
15．按照测量原理的不同，压力检测仪表可以分为、、、等。
16．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。
17、气动仪表的信号传输，国际上统一使用的模拟气压信号；DDZIII型电动仪表国际上规定的统一标准信号制是。
18．化工自动化的主要内容有、、自动操纵和开停车系统、。
19．选择性控制系统可分为、和混合型选择性控制系统，对于选择性控制系统要注意防止现象的发生。
20、常见的传热设备有、、等。
21．两种常用的均匀控制方案包括、。
样算的？第二种解答方法呢？提问：要检验间题的结果对不对，你准备用什22．速度式流量计中，应用原理测量流体流量的仪表为电磁流量计，根据“卡曼涡街”现象测量流体流量的仪表为，而差压式流量计体积流量大小与其所测得差压的（平方/平方根）成比例关系。
是非题) 1、压力计及温度传感器的安装均可选在管道拐弯处。
) 2、精确度高的仪表灵敏度一定高。
)3、采用镍铬- 镍硅热电偶测量温度，将仪表的机械零点调整至25℃，但实际上室温 (冷端温度为10℃)，这时仪表指示值偏高。
) 4、当仪表空气中断时，气开调节阀的开度为全开。
)5、要就地测量一往复泵出口的压力，其平均工作压力为5Mpa，则可选用量程为0~10Mpa 的压力表。
) 6、用压力法测量一开口容器的液位，其液位的高低取决于取压点位置、介质密度和容器横截面。
) 7、在自动控制规律的调整中的比例度越大，控制作用越强，余差越大。
) 8、热电阻断路时，温度计输出显示温度值为量程的上限值。
) 9、在流量测量中，一般来说标准喷嘴造成的压力损失小于标准孔板造成的压力损失。
) 10 、在比例控制系统中引入积分作用的优点是能够消除余差，但降低了系统的稳定性。
) 11 、压力传感器计的安装可选在管道拐弯处。
) 12 、当气源突然消失时，气关阀的开度为全关。
) 13 、用差压流量计测量流量，流量与测量得的差压成正比。
) 14 、在自动控制规律的调整中比例度越小，控制作用越强，余差越大。
) 15 、灵敏度高的仪表精确度一定高。
) 16 、一般来说直能单座阀比直能双座阀泄漏量要少。
)17、补偿导线应与热电偶的电极材料配合使用，热电偶与补偿导线连接片温度不受限制。
) 18 、在控制系统中引入微分作用的优点是能够消除余差，同时提高了系统的稳定性。
) 19 、涡轮流量计其入口直管段的长度一般取管道内径的10 倍以上。
) 20 、热电阻温度变送器输入桥路的主要作用为冷端温度补偿。
填空题1、Ⅲ型控制器接收变送器送过来来的标准测量信号mA 或VDC 。
2、由导压管接至差压计(或变送器)前，必须安装切断阀和平衡阀，构成三阀组。
在启用差压计时，应先开使、导通，再开最后再关闭。
3、一般来说自控系统在干扰作用下，它的过渡过程有、、、，以最稳定，一般可以通过调整参数来实现。
化工仪表及自动化复习题仪表及自动化第一章自动控制系统基本概念1行么是化工自动化？它有什么重要意义？答：在化工设备上，配备上一自动化装置。
代替操作人员的部分直接做功，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。
实现化工自动化，能加快生产速度、降低生产成本，提高产品产量和质量、减轻劳动强度、保证生产安全。
为逐步地清天体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
2.化工自动化主要包括哪些内容?答:化工生产过程自动化，一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制等方面的内容。
3.自动控制系统怎样构成?各组成环节起什么作用?答:自动控制系统主要由两大部分组成。
一部分是起控制作用的全套自动化装置，对于常规仪表来说，它包括检测元件及变送器、控制器、执行器等:另一部分是受自动化装置控制的被控对象。
在自动控制系统中，检测元件及变送器用来感受被控变量的变化并将它转换成一种特定的信号(如气压信号或电压、电流信号等)。
控制器将检测元件及变送器送来的测量信号与工艺上需要保持的设定值信号进行比较得出偏差，根据偏差的大小及变化趋势，技顶先设计好的控制规律进行运算后，将运算结果用特定的信号(如气压信号或电流信号)发送给执行器执行器能自动地根据控制器送来的信号值相应地改变流人(或流出)被控变量的物料量或能量，克服扰动的影响，最终实现控制要求。
什么叫操纵变量?受控制器操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。
(或: 具体实现控制作用的变量叫做操纵变量)4.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同?答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。
如图1-1 (a)即是一个闭环自动控制。
图中控制器接受检测元件及变送器送来的测量信号，并与设定值相比较得到偏差信号，再根据偏差的大小和方向，调整蒸汽阀门的开度，改变素汽流量，使热物料出口温度回到设定值上从图1-1, (b)所示的控制系统方块图可以清楚看出，操纵变量(蒸汽流量)通过被控对象去影响被控变薑，而被控变量又通过自动控制装置去影响操纵变量。
化工仪表及自动化复习练习题（含答案)1。
电路一般由_____、_____及中间环节三部分组成。
（电源；负载）2.在一段电路中，流过电路的电流与电路两端的电压成_____，与该段电路的电阻成_____。
（正比；反比）3。
晶体二极管的要紧特性是_____导电性.（单向）4。
从晶体三极管三个区引出的三个极分别是______极、______极和______极.（基；发射;集电）5.仪表的测量范围是从测量_____值到测量_____值;量程是测量上限与测量下限值之_____。
（下限；上限；差）6.按能源来分,仪表可分为_____仪表、_____仪表和_____仪表.（气动；电动；液动)7.按被测参数来分，仪表可分为_____测量仪表、_____测量仪表、_____测量仪表、_____测量仪表和成分_____仪表。
(压力;流量；温度;物位;分析）8.玻璃液体温度计是由__________、________和刻度标尺三部分组成。
（玻璃温包;毛细管）9。
电阻箱能够看作是一个具有__________的标准电阻。
（可变电阻值）10。
测量一个电路的电流,电流表必须和那个电路_____，且电流表的内阻抗要尽量_____.(串联;小）11。
兆欧表又称作_____、_____和___________.(摇表;高阻表;绝缘电阻测试器)12.U型压力表必须_____安装。
（垂直）13。
玻璃管水位计是利用_______的原理制成的。
（连通器)14。
整流电路的作用是将_______变成____________。
（交流电；脉动直流电)15。
温度测量仪表可分为_______测温仪表和__________测温仪表两大类。
（接触式；非接触式）16。
自动化仪表具有__________、___________、__________、__________功能.（自动检测；自动信号联锁;自动操纵;自动调节)17.直流单臂电桥又称________电桥.（惠斯登)18。
化工仪表与自动化总复习第一章自动控制系统基本概念一、基本要求1. 掌握自动控制系统的组成,了解各组成部分的作用以与相互影响和联系；2. 掌握自动控制系统中常用术语,了解方块图的意义与画法；3. 掌握管道与控制流程图上常用符号的意义；4. 了解控制系统的分类形式,掌握系统的动态特性和静态特性的意义；5. 掌握闭环控制系统在阶跃干扰作用下,过渡过程的形式和过渡过程的品质指标.二、常用概念1. 化工自动化的主要内容2.自动控制系统的基本组成: 被控对象和自动化装置〔测量元件与变送器、控制器、执行器〕.3.被控对象4. 被控变量5. 操纵变量6. 干扰作用7. 设定值8. 偏差9.闭环系统10.开环系统11. 控制系统的过渡过程12. 反馈13. 负反馈14.正反馈三、问答题1. 控制系统按被调参数的变化规律可分为哪几类？简述每种形式的基本含义.2.在阶跃扰动作用下,控制系统的过渡过程有哪几种形式? 其中哪些形式能基本满足控制要求？3. 试述控制系统衰减振荡过程的品质指标与其含义.4. 什么是控制系统的方块图？它与工艺管道与控制流程图有何区别？5. 在自动化系统中,仪表符号由哪几部分组成,各表示什么意义？四、选择题：1．反馈调节系统〔〕闭环系统.A. 不一定是B. 肯定不是C. 肯定是D、无法判断2．定值控制系统、程序控制系统、随动控制系统是按什么来划分的〔〕. A. 按自动调节系统的结构 B. 按自动调节系统的特性C. 按给定值变化的规律D. 调节系统的结构3. 在研究动态特性时可以将< >看作系统对象环节的输入量.A. 干扰作用；B. 控制作用；C．干扰作用和控制作用；D．测量仪表的信号4.在下列仪表号位中表示有报警作用的字母为< 〕A、"C"B、"H"C、"A"D、"I"5.控制系统在阶跃干扰作用下的几种过渡过程中,那种震荡过程是最希望出现的震荡过程〔〕A、非周期衰减过程B、衰减震荡过程C、等幅震荡过程D、发散震荡过程6.下列哪些参数不是表示过渡过程品质好坏的指标〔〕A、变差B、余差C、最大偏差D、衰减比7.关于调节系统方块图的说法,不正确的是〔〕.A.一个方块代表一个设备；B.方块间的连线代表的是方块间物料关系；C.方块图上的线条与箭头方向不一定与流体流向一致D.方块间连线只代表信号关系8.控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做〔〕.A.负反馈B.正反馈C.前馈D.回馈9. 某换热器的温度控制系统〔设定值是 40 ℃〕在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图6所示.则该系统的余差、衰减比、最大偏差是〔〕.A、1、4: 1、4B、1、4:1、5C、1、5:2、5D、1、5:1、4五、填空题：1.自动化装置是由__、__、_等环节组成.2．描述控制系统的品质指标的参数有、和、、等.六、综合题：1. 某发酵过程工艺操作温度为〔40±2〕︒C.考虑到发酵效果,控制过程中温度偏离设定值最大不能超过6︒C.先设计一定值控制系统,在阶跃扰动系统的最大偏差、衰减比、余差、过渡时间〔按被控变量进入±2%新稳态值即达到稳定来确定〕和振荡周期等过渡过程指标,并回答该系统能否满足工艺要求？图5作业21．某化学反应器工艺规定操作温度为<900士10>℃.考虑安全因素,控制过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃.现设计的温度定值控制系统, 在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图1-19所示.试求该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、超调量、衰减比和振荡周期,并回答该控制系统能否满足题中所给的工艺要求？第二章过程特性与数学模型一、基本要求1. 了解建立被控对象数学模型的意义与数学模型的建立方法；2. 掌握用机理建模的方法,建立简单对象的数学模型；3. 掌握表征被控对象特性的三个参数——放大倍数K、时间常数T、滞后时间τ的物理意义与其对控制质量的影响；4. 了解被控对象特性的实验测定方法.二、常用概念1. 被控对象的数学模型2. 通道3. 被控对象的放大倍数4. 被控对象的时间常数5. 被控对象的滞后时间三、选择题1.一般认为,经过〔〕时间后,动态过程便结束了.A. 3T；B. T ；C. 5T； D．10T2.在描述对象特性参数的滞后时间时,下列说法错误的是〔〕.A. 传递滞后又称为纯滞后；B. 容量滞后一般是由于物料和能量传递需要通过一定的阻力引起的；C. 容量滞后是有些对象在受到阶跃输入后,再经过一段时间时间后被控变量才开始变化；D. 滞后时间包括可分为容量滞后和纯滞后时间.四、填空题1.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___平衡关系,用__的方法求取过程的数学模型.2.描述对象特性的三个参数是、和 ,如果时间常数越大,系统的响应速度越 ,系统的稳定性越.3.过程特性是指被控过程的发生变化时,其输出变量随时间变化的规律.4.由于物料或能量的传递需要通过一定的阻力导致的滞后称为.五、综合题：1.为了测量某物料干燥筒的对象特性,在T＝0时刻突然将加热蒸汽量从25m3/h 增加到28m3/h,物料出口温度记录仪得到的阶跃响应曲线如图所示.试求出该对象的特性.已知流量仪表量程为0～40m3/h,温度仪表为0～200℃图干燥筒的阶跃响应曲线作业11.已知一个对象特性是具有纯滞后的一阶特性,其时间常数为5,放大系数为10,纯滞后时间为2,试写出描述该对象特性的一阶微分方程.第三章检测仪表与传感器一、基本要求1．掌握仪表精度的意义与测量误差的关系.2．了解仪表的性能指标.3．初步掌握各种压力检测仪表的基本原理与压力表的选用方法.4．了解各种流量计的测量原理.重点是差压式流量计与转子流量计.5．了解各种液位测量方法.初步掌握液位测量中零点迁移的意义与计算方法.6．掌握热电偶温度计与热电阻温度计的测温原理.熟悉热电偶温度测量中的冷端温度补偿的作用与方法.7．了解DDZ-Ⅲ型显示仪表的基本结构与原理.二、常用概念1. 精度2. 绝对误差3. 相对误差：4. 相对百分误差5. 允许相对误：6. 仪表精度等级7. 灵敏度8. 灵敏限9. 分辨力10. 线性度11. 反应时间三、问答题：1. 工业压力计按敏感元件通常可以分为哪几种类型？试简述各种压力计的工作原理.2. 试述压力计选型的主要内容与安装注意事项.3. 试述流量计的分类与其工作原理.4. 试述物位计的分类与其工作原理.5. 试述温度测量仪表的种类与其工作原理四、选择题：1．1.5级仪表的精度等级可写为：〔〕级 B. ± 1.5级 C. +1.5级 D. 1.52. 下列不属于节流装置的是〔〕.A、孔板；B、喷嘴；C、长径喷嘴D、阿纽巴管3．温度越高,铂、镍、铜等材料的电阻值越〔〕.A. 大B. 小C. 不变D. 不一定4．双金属温度计的感温元件,测量温度时必须是〔〕A 浸液1/2；B 全部浸液；C 浸液2/3；D 浸入任何长度5.关于压力计安装的描述错误的是〔〕A. 要选择测量介质拐弯处安装；B. 测量流动介质时,应使取压点与流动方向垂直安装；C. 测量液体压力时,取压点应安装在管道下部；D. 测量蒸汽压力时应安装凝液管.6.下列仪表中属于恒压降的仪表是〔〕.A.孔板流量计B.文丘里管式流量计C.电磁流量计D.转子流量计7.在下列物位检测仪表中,能够检测出两种不同液体界面的仪表是〔〕A.压差式物位仪表B.压力式物位仪表C.电容式物位仪表D.称重式液罐计量仪8.在下列物位检测仪表中,不与被测物体发生实际接触并可以检测物位的仪表是〔〕.A.称重式液罐计量仪B.核辐射物位仪表C.压差式物位仪表D.电容式物位仪表9.在下列工业用流量计中,属于容积式流量计的是〔〕.A. 转子流量计B. 电磁流量计C. 椭圆齿轮流量计D. 科里奥利力式流量计10.测量稳定压力时,被测介质的最大工作压力不得超过仪表量程的<>.A.1／2；B.1／3；C.2／3；D.3／511.关于压力测量仪表的下列描述中,错误的是〔〕.A. 液柱式压力计是根据流体静力学的原理,将被测压力转换成为液柱高度进行测量的；B. 弹性式压力计利用弹性元件变形的位移进行测量的；C. 电气式压力计是将压力转换为电量来进行测量的；D. 活塞式压力计是将压力转换为活塞位移来进行测量的.12.热电偶信号,在采集过程中,实质上是〔 C〕.A 电流信号；B 热电阻信号；C 电压信号；D 数字信号.13.关于温度检测仪表的下列描述中错误的是〔〕.A. 玻璃管温度计属于膨胀式温度计的一种；B. 测量的温度大于600度的温度计为高温计；C. 热电偶是由两种不同的金属材料构成的,不同材料构成的热电偶在相同的触点温度下所产生的电势相同；D.在热电偶回路中引入第三种导线对热电偶所产生的电势无影响.14.热电偶输出电压与〔〕有关.A. 热电偶两端温度B. 热电偶两端温度和电极材料C.热电偶热端温度D.热电偶两端温度、电极材料与长度15.镍铬－镍硅热电偶的分度号是〔〕.A、EB、SC、KD、B16.关于用热电偶与补偿导线配接进行温度测量时,以下说法不正确的是〔〕A、热电偶与补偿导线应该配接B、补偿导线也有极性C、采用了补偿导线后可以不进行冷端温度补偿D、在一定温度范围内,热电偶与补偿导线有近似相同的热电特性17.一台安装在设备内最低液位下方的压力式液位变送器,为了测量准确,压力变送器必须采用〔A〕.A、正迁移B、负迁移C、无迁移D、不确定18. 差压式液位计进行负向迁移后,其量程<C >.A、变大B、变小C、不变D、视迁移大小而定19. 用电容式液位计测量导电液体的液位时,介电常数是不变的,那么液位变化相当于<C>在改变.A、电极电容B、电极电感C、电极面积D、电极能量20.一台1151压力变送器量程范围为0～3OOkPa,现零位正迁50％,则仪表的量程为〔B 〕.A．150kPa B．300kPa C． 450kPa D．250kPa五、填空题1.某温度表的精度为0.5级,其测量下限是50℃,上限是850℃.则此表的量程是；测量范围是；允许相对百分误差是；最大绝对误差是.2.热电偶温度计中常用的冷端温度补偿方法有、、、、五种.3.弹簧管压力表是利用产生___与被测压力相平衡来测量的.4.差压式流量计是利用_原理测量流量的.5.电容式差压变送器的测量部分是先将转变成,然后再变成_作为转换部分的输入.6.液位变送器测量进行零点迁移时只改变___,不改变__.7.在常用的热电偶温度计中,精度较高的是__热电偶,线性最好的是__ 热电偶,灵敏度较高的是___热电偶.8．常用的热电阻材料是__,分度号是_、,、__ ,线性好的是___热电阻,它适于测量___温度.9.热电偶是基于原理工作的.六、综合题：1.热电偶测温时,使用补偿导线的目的是什么？它能否进行冷端温度补偿？如不能应如何处理？2.某压力仪表的测量范围是100～1100Pa,其精度为0.5级,则这台表的量程是多少？允许相对百分误差是多少？最大绝对误差是多少？3.一台测温仪表,其测温范围为0～300 ℃,已知其最大绝对误差为±2℃,则其精度等级为多少？4.有一台测压仪表,其标尺范围为0～400 KPa,要求测量时最大绝对误差不超过5 KPa ,则应该选择精度等级为多少的仪表才能满足要求.作业20．某压力表的测量范围为0~1MPa,精度等级为1级,试问此压力表允许的最大绝对误差是多少？若用标准压力计来校验该压力表,在校验点为0.5MPa 时,标准压力计上读数为0.508MPa,试问被校压力表在这一点是否符合1级精度,为什么?第四章自动控制仪表一、基本要求1．掌握各种基本控制规律与其特点.2．熟悉比例度、积分时间、微分时间对控制系统的影响.3．了解DDZ-Ⅱ型和DDZ-Ⅲ型控制器的特点和基本组成.二、常用概念1. 基地式控制仪表2. 单元组合式控制仪表3. 控制器的控制规律4. 双位控制5. 放大倍数KP6. 比例度δ7. 无干扰切换三、问答题1. 控制系统按控制规律可以分为哪几类？各类控制规律的特点是什么？2. 试述PID控制的数学模型与参数意义.3. 试述DDZ－Ⅲ仪表的特点.4.在控制系统应用中,有哪些基本控制规律和组合控制规律？写出各自的表达式？它们各应用在什么场所？四、选择题：1．调节器加入微分作用是用来〔〕.A. 克服对象的纯滞后B. 克服对象的惯性滞后C. 克服对象的惯性滞后和容量滞后D. 克服对象的容量滞后2. 调节器的比例度和积分时间正确说法是〔〕.A. 比例度越大,比例作用越强B.积分时间越小,积分作用越强C. 比例度越大,比例作用越弱,积分时间越大,积分作用越强D. 比例度越小,比例作用越弱,积分时间越小,积分作用越弱3．在控制系统中,控制器的积分作用过强,会使系统的〔 C 〕变坏.A、余差；B、最大偏差；C、稳定性；D、超调量.4.根据对象特性来选择控制规律时,对于控制通道滞后小,负荷变化不大,工艺参数不允许有余差的系统,应当选用< B >控制.A、比例；B、比例积分；C、比例微分；D、比例积分微分.5．控制系统中控制器正反作用的确定是依据〔〕A. 生产的安全性B. 实现闭环回路的负反馈C. 系统放大倍数恰到好处D. 调节器本身的特性6、〔〕存在纯滞后,通常不影响控制质量.A、调节通道B、测量元件C、变送器D、干扰通道7、调节器的反作用是指〔 D 〕.A．测量值大于给定值时,输出增大； B. 测量值大于给定值时,输出减小；C．测量值增大,输出增大； D. 测量值增大,输出减小.8、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0；D、积分时间置0,微分时间置0五、填空题：1．仪表自动化标准中,气动仪表标准信号范围是；电动Ⅲ型标准信号范围是. 2．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___.3.表征控制规律的参数是、与.4.在PID调节中,比例作用是依据来动作的,在系统中起着的作用；积分作用是依据来动作的,在系统中起着的作用；微分作用是依据来动作的,在系统中起着的作用.5.调节器的比例度越大,则放大倍数越,比例作用就越,过渡过程曲线越,但余差也越.6.调节器的积分时间越小,则积分速率越,积分特性曲线的斜率越,积分作用就越,消除余差越.微分时间越大,微分作用越.7.在PI 控制规律中,过渡过程振荡剧烈,可以适当〔 C 〕.A、减小比例度B、增大输入信号C、增大积分时间D、增大开环增益六、综合题：1.控制器输入偏差是阶跃信号〔见下图〕,请根据下列已知参数,分别画出P、PI 的输出响应曲线.〔1〕P输出,已知：比例度δ=50%；=1分.〔2〕PI输出,已知：比例度δ=100%,积分时间TI作业5．一台DDZ-Ⅲ型温度比例控制器,测量的全量程为0~1000℃,当指示值变化100℃,控制器比例度为80%,求相应的控制器输出将变化多少？第五章执行器一、基本要求1．掌握控制阀的流量特性的意义,了解串联管道中阻力比s和并联管道中分流比x对流量特性的影响.2．了解气动薄膜控制阀的基本结构、主要类型与使用场合.3．理解气动执行器的气开、气关型式与其选择原则.二、常用概念1. 控制阀的理想流量特性2. 控制阀的实际流量特性串联管道：阻力比s对流量特性的影响.并联管道：分流比x对可调范围的影响.三、问答题1. 什么是气开式控制阀和气关式控制阀？如何选择？2.执行器在控制系统中有何作用？3.执行器有哪几种?工业现场为什么大多数使用气动执行器？4.气动执行器主要有哪两部分组成？各起什么作用？5.气动执行机构主要有哪几种结构形式？各有什么特点？6.何谓正作用执行器？何谓反作用执行器？7.何谓控制阀的理想流量特性和工作流量特性？理想流量特性有哪几种？8.什么叫气动执行器的气开式与气关式?其选择原则是什么？四、选择题1.控制阀的流量随着阀门开度的增大迅速上升,很快地接近最大值的是〔 C 〕.A、直线流量特性；B、等百分比流量特性；C、快开流量特性；D、抛物线流量特性.2. 工艺人员打开与调节阀并联的截止阀,会使可调比变< D >,流量特性变< >.A.大,好B.大,差C.小,好D.小,差3. 执行机构为〔A 〕作用,阀芯为〔〕装,则该调节阀为气关阀.A、正、正B、正、反C、反、正D、正或反、正4. 487.控制阀工作流量特性取决于〔 D 〕.A．阀芯形状 B．配管状况 C．阀前后压差 D. 阀芯形状与配管状况5. 490.控制阀的气开、气关型式的选择与〔 D 〕有关.A．控制器 B．管道的位置 C．工艺要求 D．生产安全6. 气开式薄膜调节阀,当压缩空气中断时,其处于〔A 〕状态.A 全关B 原位不动C 全开D 不确定五、填空题：1.被控介质流过阀门的相对流量<Q/Qmax>与阀门相对开度<l/L>之间的关系,称为调节阀的特性；若阀前后的压差保持不变时,上述关系称为______ 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____ 特性.调节阀的流量特性有___、__、____、和____.五、综合题：1.从保证控制质量的角度,控制阀设计中应考虑哪几个方面？第六章简单控制系统一、基本要求1．了解简单控制系统的结构、组成与作用.2．掌握简单控制系统中被控变量、操纵变量选择的一般原则.3．了解各种基本控制规律的特点与应用场合.4．掌握控制器正、反作用确定的方法.5．了解控制器参数工程整定的方法.二、常用概念1. 简单控制系统2. 控制器的工程整定三、问答题1.如何选择被控变量2. 如何选择操纵变量？3. 造成控制系统滞后的原因有哪些？4. 控制器整定的任务是什么？常用整定方法有哪几种？5.为什么要考虑控制器的正、反作用？如何选择？6.被控对象、执行器、控制器的正、反作用方向是怎么规定的？7.控制器参数整定的任务是什么？工程上常用的的控制器参数整定有哪几种方法？四、选择题：1.在研究对象特性对选择操纵变量影响中,下列哪个参数对控制质量影响是可以忽略的〔〕A、控制通道时间常数B、控制通道纯滞后时间C、干扰通道的时间常数D、干扰通道的纯滞后时间2、〔〕存在纯滞后,但不会影响调节品质.A、调节通道；B、测量元件；C、变送器；D、干扰通道.3、DDZ-Ⅲ调节器,如无预先平衡,〔〕的切换为有扰动的切换.A、从"硬手动"向"软手动"；B、从"硬手动"向"自动"；C、从"自动"向"硬手动"；D、从"自动''向"软手动".4、在自控系统中,确定控制器、控制阀、被控对象的正、反作用方向必须按步骤进行,其先后排列次序为〔〕.A、控制器、控制阀、被控对象；B、控制阀、被控对象、控制器；C、被控对象、控制器、控制阀；D、被控对象、控制阀、控制器.5、调节系统中控制器正、反的确定依据是〔〕A、实现闭环回路的正反馈；B、实现闭环回路的负反馈；C、系统放大系数恰到好处；D、生产的安全性.6.下列哪一种方法不是自动调节系统常用的参数整定方法〔〕.A、经验法；B、衰减曲线法；C、临界比例度法；D、阶跃响应法.7. 控制器参数整定的工程方法主要有经验凑试法、衰减曲线法和< >A、理论计算法；B、临界比例度法；C、检测法；D、经验法.8. 有一冷却器,以冷却水作为冷剂来冷却物料温度,现选择冷却水流量为操纵变量,物料出口温度为被控变量,若从被冷却物料温度不能太高,否则对后续生产不利角度来考虑,则〔〕A、执行器应选气开阀、控制器为反作用方式B、执行器应选气开阀、控制器为正作用方式C、执行器应选气关阀、控制器为反作用方式D、执行器应选气关阀、控制器为正作用方式9. 如果在燃烧炉的燃料气进口的管线上,设置一个燃料气压力控制系统,则控制阀和控制器应采用下述情况中的〔〕A、气开阀、正作用控制器；B、气开阀、反作用控制器；C、气关阀、反作用控制器；D、气关阀、正作用控制器.五、填空题：1.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越大,干扰对被控变量的影响.若控制通道不存在纯滞后,则干扰通道纯滞后通常对调节质量.2.简单调节系统的基本特征是和.六、综合题：1.下图为加热炉装置,工艺要求利用燃料量来控制炉出口介质温度t<简单控制系统>；①指出构成控制系统时的被控变量、控制变量、干扰量是什么？②在下图中画出控制流程图；③选择执行器的气开、气关类型以与控制器的作用方向；④画出简单控制系统方框图；⑤简单说明该系统克服干扰的过程〔可设温度t升高,分析调节动作过程〕.2.工艺要求利用回流量来控制塔顶温度t<简单控制系统>,为保证塔正常操作,回流量不允许中断.①指出构成控制系统时的被控变量、操纵变量、主要干扰是什么？②画出控制流程图并确定执行器类型；③选择控制器的作用方向；④画出简单控制系统方框图；⑤简单说明该系统克服干扰的过程〔可设温度t升高,分析控制动作过程〕.第七章复杂控制系统一、基本要求1．掌握串级控制系统的结构、工作过程、特点与应用场合；掌握串级控制系统中副变量的确定与主、副控制器正、反作用的选择；了解串级控制系统中主、副控制器参数的工程整定方法.2．熟悉设置均匀控制系统的目的与控制方案.3．了解比值控制系统的各种类型；熟悉单闭环比值控制方案的结构与特点.4．熟悉前馈控制系统的结构、特点与应用场合.5．理解连续型选择性控制系统的结构特点与控制方案；了解开关型选择性控制系统；了解积分饱和现象的产生与防止方法.6．理解分程控制系统的结构与应用场合.二、常用概念1.串级系统中的常用的名词：主变量；副变量；主对象；副对象；主控制器；副控制器；主回路；副回路2. 软保护3. 硬保护4.积分饱和三、问答题1. 试述串级控制系统的特点与其使用条件.2. 串级控制系统中主、副变量应如何选择？3. 简述均匀控制的目的与控制方案.4.简述比值控制的目的与控制方案.5. 选择性控制系统按处理方法不同可以分为哪几类？6. 试述分程控制的目的与其适用范围.四、选择题：1、在串级调节系统中,主回路是〔〕调节系统.A、定值；B、随动；C、简单；D、复杂.2. 串级控制系统的副回路相当于一个〔〕A、定值控制系统B、随动控制系统C、程序控制系统D、比值控制系统3. 关于串级调节系统的方块图的说法,下列不正确的是〔〕.A. 包含两个执行器B. 包含两个测量变送器C. 包含两个被控对象D. 包含两个被控变量4. 串级控制系统主控制器输出信号送给〔B〕.A、控制阀；B、副调节器；C、变送器；D、主对象.5.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D. 输出的变化6.前馈控制系统属于〔〕.A. 单闭环控制系统B. 开环控制系统C. 双闭环控制系统D. 视具体情况而定7. 控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做〔〕.A. 负反馈；B. 正反馈；C. 前馈；D. 回馈8.对于干扰幅值大而频繁,对被控变量影响比较剧烈的控制系统,一般采用下列哪种复杂控制系统比较合适. 〔〕A. 串级控制B. 前馈控制C. 均匀控制D. 分程控制9.串级均匀控制系统的主、副控制器一般采用什么控制规律？〔〕A. P、PB. P、IC. P I、PDD. PID、PID10. 选择性控制系统产生积分饱和的原因是〔〕.A、积分时间选择不当B、其中一个控制器开环C、两个控制器均开环D、两个控制器均闭环11.对于单闭环比值控制系统,下列说法哪一个是正确的？〔〕A、单闭环比值控制系统也是串级控制系统.B、整个系统是闭环控制系统.C、主物料是开环控制,副物料是闭环控制.D、可以保证主物料．副物料量一定.12. 对于双闭环比值控制系统,下面〔〕的说法是正确的.A、只能控制主流量B、只能控制副流量C、主、副流量都可以控制D、比值是变化的13. 均匀控制系统要求表征前后供求矛盾的两个参数能保持〔〕.A、无余差B、均匀变化C、缓慢变化D、均匀、缓慢变化14、下列对于分程调节系统的表述,正确的说法是〔〕A、可扩大控制阀可调范围,改善控制品质B、分程控制就是控制变量的选择性调节C、分程控制阀一定用于控制不同的介质D、可以提高系统稳定性五、填空题：1、串级调节系统结构上有两个回路,分别称为回路和回路；有两个被调参数,分别称为参数和参数；有个操纵变量.2．指出你所知道的六种复杂控制系统、、、、、等.3.串级控制系统中,副对象的时间常数通常主对象的时间常数.六、综合题:。
