(完整版)过程控制试题库及答案

过程控制期末试题库

（适用于沈阳建筑大学自动化专业期末考试）

一、 填空题（本题共计 10 分，包括 3 小题， 10 个填空，每空 1 分）

1． 一般一个简单控制系统由（检测 /变送）装置、（被控对象）、（调节）器和（执 行）机构组成。

2． 过程控制系统常用的参数整定方法有： （经验法）、（衰减曲线法）、（稳定边界 法/临界比例度法）和（响应曲线法） 。

3． 在 PID 调节器中，调节器的 Kc越大，表示调节作用（越强） ，Ti 值越大，表示 积分作用（减弱），Td 值越大表示微分作用（增强） 。

4． 常见的过程计算机控制系统分为下列几种典型形式： （操作指导控制系统） 、直 接数字控制系统、 （监督计算机控制系统） 、（集散控制系统）和现场总线控制 系统。

5． 在闭环控制系统中，根据设定值的不同形式，又可分为定值控制系统，随动控 制系统和程序控制系统。

1） 定值控制系统 特点：设定值是（固定不变） ； 作用：保证在（扰动）作用下使被控变量始终保持在设定值上。

2） 随动控制系统 特点：设定值是一个（变化量） ； 作用：保证在各种条件下系统的输出（及时跟踪设定值变化） 。

3） 程序控制系统 特点：设定值是一个（按一定时间程序变化的时间函数） ； 作用：保证在各种条件下系统的输出（按规定的程序自动变化） 。

6． 热电偶温度计的基本组成部分部分是（热电偶） 、（测量仪表）、（连接热电偶） 和（测量仪表的导线）。

7． 串级控制系统能迅速克服进入（副）回路的扰动，改善（主）控制器的广义对 象特性，容许（副）回路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。

8． 定值控制系统是按（偏差）进行控制的，而前馈控制是按（扰动）进行控制

的；前者是（闭）环控制，后者是（开）环控制。

选择题（本题共计 10 分，包括 5 小题，每题 2分）

1. 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来（ C）

A. 克服调节对象的惯性滞后（时间常数 T），容量滞后 τc 和纯滞后 τ0.

B. 克服调节对象的纯滞后 τ0.

C. 克服调节对象的惯性滞后（时间常数 T），容量滞后 τc. 2. 定值调节是一种能对（ A ）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. 设定值的变化

3. 定值调节系统是（ X ）环调节，前馈系统是（ X）环调节 （ B ）。

A．开，闭 B．闭，开 C．开，开 D．闭，闭

4. 调节系统在纯比作用下已整定好，加入积分作用后，为保证原稳定度，此时应 将比例度（ A ）。

A. 增大

B. 减小

C. 不变

D. 先增大后减小

5. 成分、温度调节系统的调节规律，通常选用（ C）。

A. PI

B. PD

C. PID

6. .流量、压力调节系统的调节规律，通常选用（ A ）。

A. PI

B. PD

C. PID

7. 液位调节系统的调节规律，通常选用（ D ）。

A. PI

B. PD

C. PID

D. P

8. 调节系统中调节器正、反作用的确定是根据 （B） ： 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。

9. 单纯的前馈调节是一种能对（ C）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

10. 定值调节是一种能对( A )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

11. 热电偶温度计 (C)

A) 是利用两个相互接触金属导体的温差电动势特性进行测温的。 B) 是利用两个相互接触金属导体的接触电动势特性进行测温的。

C) 是利用两个相互接触金属导体的温差电动势和接触电动势特性进行测温的

D) 是利用两个非接触金属导体的温差电动势和接触电动势特性进行测温的。

12. 下面的叙述中哪一个是最为合理的( D)

A) 控制系统的时间滞后现象主要是由于被控对象的惯性特性引起的。

B) 控制系统的时间滞后现象主要是由于检测装置的安装位置引起的。

C) 控制系统的时间滞后现象对控制系统的稳定性无影响。

D) 以上三种叙述都不完整。

13. DCS 的中文含意是：(B)

A) 比例、积分、微分控制。

B) 分布式控制系统。

C) 可编程序控制器。

D) 以上三个都不正确。

三、判断题： 判断下列陈述的对错。你认为正确的，在每道题后面的括号里打

√，否则打×(本题共计 20分，包括 10题，每题 2 分)

1． 与 DCS相比， Fieldbus的主要技术优点之一是实现了控制系统彻底的分散

[√] 2． 热电阻温度计需要进行冷端补偿才能正常工作。 [ ×]

3． PID的含义是比例、积分和微分。 [√ ]

4． 前馈控制系统是一种定值控制，一般情况下前馈控制可以单独使用。 [ ×]

5． 用 Smith 补偿器来处理大时延控制对象时，不必要提供精确的对象数学模型。

[ ×]

6． 被控对象特性是指被控对象输入与输出之间的关系

7． 串级控制系统中的副控制器给定值是由主控制器的输出决定的，所以副控制器

相当于一个闭环定值控制系统。 [ ×]

8． 衰减比 n表示系统过渡过程曲线变化两个周期后的衰减快慢。 [ ×]

9． 热电阻温度计和热电偶温度计一样，测温时需要进行温度补偿。 [ ×]

10． 一个单回路控制系统由控制器、执行器、检测变送装置和被控对象组成。[ √] [ √]

11． 在比值控制系统中，一般选择易调节的量为主变量，易测量的量为副变量。

[ ×]

12． DDC 的中文含义是直接数字控制。 [ √]

13． 被控对象的动态特性是描述被控对象输入输出关系动态特征的。 [ √]

14． 串级控制系统适用于容量滞后较小的生产工艺过程。 [ ×]

15． 前馈控制系统一般可单独使用，因为其控制精度高，且不受外界干扰影响。

[ ×]

16． 前馈控制与定值控制的原理相同，都是以偏差进行调解的。 [ ×]

17． 被控对象的存滞后时间常数是由于其自身的惯性特性引起的。 [ ×]

18． 在串级控制中，副控制器的输入值为主控制器的输出。[ √] 四、简答题（本题共计 15分，包括 5小题，每题 3 分） 1．什么是定值控制系统？

答案 ：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。

2．什么是随动控制系统？

答案 ：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。

3．什么是程序控制系统？

答案 ：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。

4．什么是调节 （ 被控） 对象，给定值和偏差？

答案 ：自动调节系统的生产设备叫做调节对象或简称对象，而生产中要求保持的

工艺指标，称为给定值。对于自动调节系统中，习惯采用给定值 R 减去测量值 Y

作为偏差 e，即 e=R-Y，给定值 R 大于测量值 Y时为正偏差，而给定值 R小于测量 值 Y 时为负偏差。

5．什么叫绝对压力、表压及真空度 ?它们的相互关系是怎样的 ? 答案： 绝对压力：绝对真空下的压力称为绝对零压，以绝对零压为基准来表示的压力叫绝 对压力。

表压力：当绝对压力大于大气压力时，绝对压力高于大气压力的数值称为表压力， 简称表压。

真空度：当绝对压力小于大气压力时，绝对压力低于大气压力的数值称为真空度或 负压。

绝对压力、大气压、表压、真空度之间的相互关系如图所示

6．

7．简述 PID调节器 K c 、 Ti和Td的作用是什么？

答案：在 PID 调节器中， K c越大，表示调节作用越强， Ti 值越大，表示积分作用 减弱， Td值越大表示微分作用增强。

8．有一流量调节系统，信号传输管线很长，因此，系统产生较大的传送滞后。有

人设想给调节器后加微分器来改善系统特性，试问这种设想合理否？为什么？

若不合理，应采取什么措施合理？

答案 ：这种设想不合理，因为信号传送滞后是纯滞后，而微分作用不能克服纯滞

后。

解决这一问题合理的措施是采用 1：1 继动器加在信号传输线之间，以增大信号流 速，从而减小传输滞后，改善系统特性。

9．利用微分作用来克服控制系统的信号传递滞后的设想是否合理与正确？

答案 ：这种设想不合理，因为信号传送滞后是纯滞后，而微分作用不能克服纯滞

后。合理的措施是采用 1：1 继动器加在信号传输线之间，以增大信号流速，从而 减小传输滞后，改善系统特性。

10． 通常在什么场合下选用比例（ P），比例积 （PI） ,比例积分微分（ PID）调 节规律？

答案 ：比例调节规律适用于负载变化较小，纯滞后不太大而工艺要求不高又允许

有余差的调节系统。

比例积分调节规律适用于对象调节通道时间常数较小，系统负载变化不大（需要消 除干扰引起的余差） ，纯滞后不大（时间常数不是太大）而被调参数不允许与给定 值有偏差的调节系统。

比例积分调节规律适用于容量滞后较大，纯滞后不太大，不允许有余差的对象

11． 试简述临界比例度法及其特点 答案：临界比例度法是在纯比例运行下通过试验，得到临界比例度靠和临界周期 Tk，然后根据经验总结出来的关系求出控制器各参数值。

这种方法比较简单、易于掌握和判断，适用于一般的控制系统。但是不适用于临界 比例度小的系统和不允许产生等幅振荡的系统，否则易影响生产的正常进行或造成 事故。

12． 试简述衰减曲线法及其特点 答案：衰减曲线法是在纯比例运行下通过使系统产生衰减震荡，得到衰减比例度

s 和衰减周期 Ts （或上升时间 T升 ），然后根据经验总结出来的关系求出控制器各 参数值。