过程控制复习题

一、填空题： 1、简单控制系统由（控制器） 、 （执行机构） 、 （被控对象）和（检测变送仪表）四个环节组成。 2、对象数学模型是指对象的（输入输出）特性，是对象在各输入量（控制量和检测变送量）作用下，其 相应输出量（被控量）变化函数关系的数学表达式。 3、获取对象数学模型的方法参方法有： （机理法）和（测试法） 。 4、气动执行器由（调节）机构和（执行）机构两部分组成，常用的辅助装置有（阀门）定位器和手轮机 构。 5、流通能力Ｃ的定义是：调节阀全开，阀前后压差为（0.1Mp） ，流体重度为（1g/m3） ，每（小时）所通 过的流体（系）数。 6、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流量特性；若阀前后 压差保持不变时，上述关系称为（理想流量）特性，实际使用中，阀门前后的压差总是变化的，此时上述 关系为（工作流量）特性。 7、动态前馈控制的设计思想是通过选择适当的（前馈）控制器，使干扰信号经过（前馈）控制器致被控 量通道的动态特性完全复制对象（干扰）通道的动态特性，并使它们符号（相反） （正、反） ，从而实现对 干扰信号进行完全补偿的目标。 8、自动调节系统常用参数整定方法（动态特性参数法） ， （稳定边界法） ， （衰减曲线法） ， （经验法） 。 9、调节系统中调节器正、反作用的确定依据是： （保证控制系统成为负反馈） 。 4、模糊控制器的设计（不依赖）被控对象的精确数学模型。 二、单项选择题： 1、调节系统的稳定性是对调节系统最基本的要求，稳定调节过程的衰减率ζ 应是（C.0ζ 1） 。 2、线性调节系统的稳定性（稳定或不稳定）取决于（Ｃ．干扰作用的形式、强弱和系统本身的结构、参 数。 ） 3、单纯的前馈调节是一种能对（C．干扰量的变化）进行补偿的调节系统。 4、均匀控制系统的任务是（A．使前后设备在物料供求上相互均匀、协调。 ） 5、定值调节系统是环调节，前馈系统是环调节。 （B．闭，开） 6、在选择性调节系统中防积分饱和一般采用（B．外反馈法）方法。 7、设置分程调节系统的目的是（C．为了满足工艺的特殊要求，扩大可调比） 8、若控制系统在纯比例作用下已整定好参数，加入积分作用后，为保证原稳定度，应将比例度（Ａ．增 大） 9、成分、温度调节系统的调节规律，通常选用（Ｄ．PID） 。 10、流量、压力调节系统的调节规律，通常选用（Ｂ．PＩ） 。 11、要消除系统的稳态误差，调节系统的调节规律，通常选用（Ｂ．PＩ） 。 12、通常可以用时间常数T 和放大系数 K 来表示一阶对象的特性。 现有甲乙两个液体贮罐对象， 已知甲的 截面积大于乙的截面积，假定流入和流出侧的阀门、管道尺寸及配管均相同，那么时间常数T（A．甲 大于乙） 。 13、请判定图所示温度调节系统中，调节阀和调节器的作用型式。 当物料为温度过低时易析出结晶颗粒的介质，调节介质为过热蒸汽时； （） 蒸汽 TC TT 物料 换热器 出口温度 冷凝水 Ａ．气关阀，正作用调节器；Ｂ．气开阀，反作用调节器； Ｃ．气开阀，正作用调节器；Ｄ．气关阀，反作用调节器. 14、同上题图，当物料为温度过高时易结焦或分解的介质，调节介质为过热蒸汽时； （） Ａ．气关阀，正作用调节器；Ｂ．气开阀，反作用调节器； Ｃ．气开阀，正作用调节器；Ｄ．气关阀，反作用调节器. 15、定值系统的传递函数反映了以给定量为输入，以被控量为输出的动态关系，它（Ａ．与系统本身的结 构参数、扰动量的形式及大小均有关。 ） 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． 克服调节对象的惯性滞后 （时 间常数 T） ） 13、调节系统中调节器正、反作用的确定是根据（B．实现闭环回路的负反馈） 14、均匀调节系统调节器参数应为（B．比例度在 100%～200％之间） 。 15、定值系统的传递函数反映了以给定量为输入，以被控量为输出的动态关系，它（Ａ．与系统本身的结 构参数、扰动量的形式及大小均有关。 ） 三、问答题： 1、被控参数的选择原则有哪些？ 答：如可能，应尽量选择质量指标参数作为被控参数，当不能选择质量指标作为被控参数时，应选择一个 与产品质量指标有单位对应关系的间接参数作为被控变量。 2、分程控制有哪些用途？如何解决两个分程信号衔接处流量我的折点现象？ 答：用于满足工艺的特殊要求，扩大可调比；解决：1.如果选择直线阀，则应使两个调节阀的流通能力相 近。2.部分分程信号重叠的方法。3.采用两个对数法并联分程。 3、与单回路控制相比，串级控制系统具有哪些特点？ 答：1.减小了被控对象的时间常数，缩短了控制通道，使控制作用更加及时。2.提高了系统的工作频率， 使振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性提高了。3.对于二次干扰有很强的客服能力，对克服一次 干扰也有一定的提高。4.对负荷或操作条件的变化有一定的适应能力。 4、什么是比值控制系统？它有哪几种类型？画出它们的结构原理图。 答：比值控制系统：用来实现两个或者两个以上物料保持一定比例关系的控制系统。 四种类型：开环比值控制，单闭环比值，双闭环比值，变比值。 画图 Pic1 开环比值控制 Pic2 单闭环比值 Pic3 双闭环比值 主流量 设定值- FM 主控制器主控制阀主流量对象 主流量 主测量变送 KFM K 副流量 设定值 Pic4 变比值 副控制器 - FS 副控制阀副流量对象 副流量 副测量变送 主控制器比值控制器执行器 测量变送 副流量对象 - -- -FS 除法器 FM 主对象 (变换炉) 测量变送 主、测量变送 1、构成一个自动调节对象应具备哪三个条件？ 答： 2、什么是分程控制系统？适用于哪些场合？ 答：一台控制器的输出信号去操纵两个或者两个以上的控制阀工作，而且每个控制阀上的操作信号只是控 制器输出信号的某一段。 场合：用于扩大控制阀的可调比；满目工艺操作上的特殊要求。 3、什么是串级控制系统? 试画出其典型方框图。 答：两个控制器串联工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输出去操纵控制阀，从 而对主被控变量有更好的控制效果。 典型方框图：P106 4、APC 的含义是什么？它主要包括哪些控制系统？ 答：自适应控制系统。？？？ 四、综合分析题 221、 （本小题本小题 1010 分分）某水槽液位控制系统如题图所示。已知：F=1000cm ，R=0.03s/cm ,调节阀为气关式， 其静态增益|Kν|=28cm /S·Ma，液位变送器静态增益Km=1mA/cm。要求： 3 （1）画出该系统的传递方框图； （2）调节器为比例调节器，其比例带δ =40%，试分别求出扰动Δ Qd=56cm /s 以及定值扰动Δ r=0.5mA 时， 被调量 h 的残差。 （3）若δ 改为 120%，其他条件不变，h 的残差又是多少？比较（1） 、 （2）的计算结果，总结δ 值对系统 残差的影响。 （4）液位调节器改为 PI 调节器后，h 的残差又是多少？ 3 答：作业题原题 2、 （本小题本小题 1010 分分）如图所示的反应釜进行的是放热反应，而釜内温度过高会发生事故，因此采用夹套通 冷却水来进行冷却，以带走反应过程中所产生的热量。由于工艺对该反