工业自动化与过程控制习题

计算题1．用一台量程（测量范围）为0~1MPa、精度为1.0级的压力表来测量锅炉的蒸汽压力，工艺要求其测量误差不许超过0.007MPa,试回答：（1）该压力表是否适用 （2）若不合适，试选用另一套压力表 (可选精度等级有0.5、1.0、1.5、2.5等)

2．一台变送器用来测量10~15Mpa的压力，输出信号的范围为4~20mA,那么测量11.5MPa的压力时，相对应的变送器输出的信号为多少？

3．用一台量程（测量范围）为0~6MPa、精度为1.5级的压力表来测量锅炉的蒸汽压力，工艺要求其测量误差不许超过0.07MPa,试回答：

（1）该压力表是否适用

（2）若不合适，试选用另一套压力表(可选精度等级有0.5、1.0、1.5、2.5等)

4．一台变送器用来测量0~1Mpa的压力，输出信号的范围为4~20mA,那么测量0.6MPa的压力时，相对应的变送器输出的信号为多少？

5．用一台量程（测量范围）为0~5MPa、精度为2.0级的压力表来测量锅炉的蒸汽压力，工艺要求其测量误差不许超过0.09MPa,试回答：

（1）该压力表是否适用

（2）若不合适，试选用另一套压力表(可选精度等级有0.5、1.0、1.5、2.5等)

6．一台变送器用来测量10~50L/s的流量，输出信号的范围为4~20mA,那么测量32L/s的流量时，相对应的变送器输出的信号为多少？

7．采用B型热电偶测量某介质温度，测得的热电动势为1.572mv，此时热电偶冷端温度为20℃，试问介质

的实际温度是多少？

温度（℃） 电动势（mv） 540 550 560 570 20 1.451 1.505 1.560 1.617 -0.002

8．采用B型热电偶测量某介质温度，热电偶冷端温度为20℃，测得的热电动势为1.582mv，计算该介质的实际温度是 多少？

温度（℃） 电动势（mv） 560 570 20

1.560 1.617 -0.002

9．采用K型热电偶测量某介质温度，热电偶冷端温度为20℃，测得的热电动势为8.8mv，那么该介质的实际温度是 多少？

温度（℃） 电动势（mv）

简答题

1． 如何确定系统中控制器正、反作用？ 2．前馈控制有哪几种主要形式？

3．前馈控制与反馈闭环控制相比有哪些主要特点？

4．什么是控制器的参数整定？工程上通常采用哪些整定方法？ 5．调节阀的流量特性是如何定义的？有几种形式的流量特性？ 6．串级控制系统适用于哪些应用场合？ 7．阀门定位器的主要作用有哪些？ 8．什么叫单回路系统？

9．工业上常用的测温方法有哪两种？各有什么特点？ 10．一个典型的过程控制系统由哪几部分组成？

11．利用热电偶测温时为什么要采取冷端补偿的措施？通常都采用什么补偿方法？ 12．系统的方案设计包含哪些内容？

13．串级控制系统与单回路相比具有哪些特点？ 14．变送器在控制系统中的作用是什么 15．研究过程建模的目的主要有？ 16常见的比值控制方案有哪些？

17．串级控制系统的设计中要注意哪些问题？ 18．仪表精度是如何定义的？写出表达式。

230 240 20 9.34 9.74 0.8

填空题

39.选择性控制系统中的低值选择器容许较小信号通过，高值选择器允许 信号通过。 22.执行器根据使用能源不同，可分为电动执行器和 两种。 比值控制系统的类型有开环 比值、单闭环比值 、 比值和变比值四种。 35.分程控制方案中，阀的开闭形式，可分同向和 两种。

41.通过调整参数使 特性和被控过程特性配合好，获得满意的系统的静态与动态特性的过程称为控制器参数整定。 15.过程控制仪表按使用能源不同，分为电动式和 。

49.前馈控制一般不单独使用，通常与单回路和 系统结合，构成复合控制系统。 24.所谓气关式调节阀就是说有信号压力时阀关，无信号压力时阀 。

20.DDZ-III调节器的作用是，接受变送器或转换器的DC1~5V或者DC4~20 mA的信号为输入信号，与给定值信号进行比较，对其偏差进行 运算，输出标准统一信号。

34.由一个控制器的输出信号分段分别去控制 或两个以上控制阀动作的系统称为分程控制系统。 ３.过程控制系统由控制器、执行器 、测量仪表、变送器和 等几部分组成。 ５.过程控制按给定值的特点分为 定值控制、程序控制和 控制三种。 １.过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金等工业部门 的自动化。

42.在控制器参数整定中，常用的工程整定方法有动态特性参数法、稳定边界法 、阻尼振荡法、 和极限环自整定法。

44.串级控制系统框图中， 是副控制器的给定值。

５.过程控制按给定值的特点分为 定值控制、程序控制和 控制三种。 ６.工程上过程数学模型建立的方法有试验法和 两种。

12. 变送器的零点调整目的是使变送器的输出信号的最小值与测量范围的 相对应。

13.弹性式压力表为了保证弹性元件在弹性变形范围内可靠工作，在量程选择时应留有余地。在测量较平稳压力时，压力表的上限值应为被测压力最大值的4/3倍；测量波动较大的压力时，压力表的上限值应为被测压力最大值的3/2倍；为了保证测量精度，被测压力的最小值一般不低于仪表量程的 。

17.过程控制仪表按结构形式不同，分为基地式、 、组装式和集散控制式 。 ２.在过程控制系统的特点中， 控制是过程控制的一种常用形式。 ４.过程控制按系统的结构分为 、反馈、和前馈-反馈复合三种。

33.比值控制系统的类型有开环 比值、单闭环比值 、 比值和变比值四种。 37.分程控制中为了使多个阀的流量特性比较平滑应尽量选择用 特性的调节阀。

45.串级控制系统中，副控制器一般选择纯 控制规律，主控制器一般选择比例积分或比例积分微分控制规律。 ８.工业测温元件最常见的是热电阻和 两种。 16.过程控制仪表按信号类型不同，分为模拟式和 。 19.电动模拟仪表的信号标准是DC 4 到 mA。

23.所谓气开式调节阀就是说有信号压力时阀开，无信号压力时阀 。

49.前馈控制一般不单独使用，通常与单回路和 系统结合，构成复合控制系统。

７.仪表的精度等级是以测量范围中 最大的绝对误差与该仪表的 之比的百分数来衡量的。

选择题

题目 选项 A

下面说法正确的是( )。 定值控制系统是按扰动量的大小进行调节的 定值控制系统是开环调节，前馈调节是闭环调节

正确答案 选项 B

B

采用前馈－反馈调节的优点是利用前馈调节的及时性和反馈调节的静态准确性 前馈调节是按测量与给定的偏差大小进行调节的

选项 C 选项 D

题目 选项 A 选项 C

下列哪项不属于过程控制系统的常见被控对象 储罐 锅炉

正确答案 选项 B 选项 D

B 电机 热交换器

题目 选项 A 选项 C

气动仪表的信号标准是（） 0~100kPa 4~20kPa

下列关于模拟式控制器的说法中错误的是（）

模拟式控制仪表的一般输出DC4~20mA的标准统一信号 模拟式控制仪表没有手动功能

正确答案 选项 B 选项 D

B

20~100kPa 0~200kPa

题目 正确答案 C

模拟式控制仪表的控制功能是由硬件电路决定的

模拟式控制仪表有正反两种作用方式可供设定

选项 A 选项 B

选项 C

选项 D

题目 选项 A 选项 C

关于系统阶跃响应性能指标的说法中不恰当的是（）

衰减率大于1表示系统是稳定的 超调量衡量被控参数偏离给定值的程度

正确答案 选项 B 选项 D

A

余差是一个重要的静态指标 过渡时间是衡量系统快速性的指标

串级控制系统的目的是为了高精度地稳定主变量，对主

3题目

变量要求较高，一般不允许有余差，所以主控制器一般选择( )控制规律；当对象滞后较大时，也可引入适当的( )作用。

正确答案 A

选项 A 选项 C

PI，D P，I 题目 选项 A 选项 C

定值调节系统是一个（ ）调节系统 开环 随动

选项 B 选项 D

P，D PD，I

B 闭环 比值

正确答案 选项 B 选项 D

在热电阻的测量电路里，有热电阻和测量仪表，在

题目

对于接线的二线制、三线制、四线制的说法里，不正确的是( )。

选项 A

在二线制里，导线不宜过长

选项 B

二线制电路连接仪表与三线制无误差区别 在高精度测量的场合，采用四线制方式

D

被控过程的数学模型 A和B

正确答案 B

选项 C 在三线制里测量精度比二线制高

若设计Smith补偿控制，则Smith补偿器模型的取决于

扰动通道的传递函数 控制器的模型

选项 D

题目 正确答案

选项 A 选项 C

选项 B 选项 D

根据对象特性来选择控制规律时，对于控制通道滞后小，负

题目

荷变化不大，工艺参数不允许有余差的系统，应当选用( )控制。

选项 A 选项 C

比例 比例微分

以下关于测量误差的说法中错误的是（）

仪表精度就是仪表的误差 疏忽误差是观察人员误读或不

选项 C

正确答案 B

选项 B 选项 D

比例积分 微分

题目 选项 A

正确答案 选项 B

A

测量误差可分为绝对误差和相对误差 允许误差是在国家规定条件下使用

正确使用仪器与测量方法等人为因素所引起的误差

选项 D 时，仪表的示值或性能不允许超过某个误差范围

1题目

选项 A 选项 C

前馈调节系统是一种（ ）调节系统 比值 开环

在控制流程图里，F作为被检测量时，一般表示（） 温度 液位

过程控制系统按结构特点分为前馈、反馈和（）三种 定值控制 程序控制

正确答案

C

选项 B 选项 D

正确答案 选项 B 选项 D

B 流量 压力

闭环 随动

7题目

选项 A 选项 C

8题目

选项 A 选项 C

正确答案 选项 B 选项 D

B

前馈-反馈复合控制 随动控制

9题目

选项 A 选项 C

仪表的精度是以测量范围中（）与该仪表量程范围的百分比来衡量的。 绝对误差的最大值 绝对误差

常见的被控参数包括流量、（）、压力、温度等。 液位 偏差

正确答案 选项 B 选项 D 正确答案 选项 B 选项 D

A

A

最大的相对误差 最小偏差

题目 选项 A 选项 C

转速 锅炉

题目 选项 A 选项 C

在控制流程图里，T作为被检测量时，一般表示（） 液位 压力

下列对于温度检测中说法错误的是（）

测温方法分为接触式测温和非接触式测温

热电偶适合测中高温

正确答案 选项 B 选项 D

B 温度 流量

题目 正确答案 D

选项 A 选项 B 热电阻适合测中低温 热电偶测温不需要冷端温度补偿

选项 C

选项 D

10题目

有关压力仪表的说法错误的是（）

弹性式压力仪表是根据弹性元

选项 A 件受力变形的原理将被测压力

转换成位移来测量的

选项 C

电气式压力表是将被测压力转换成电容、电势、电阻等电量

选项 D 选项 B 正确答案

D

液柱式压力表是根据流体力学原理，将被侧压力转换成液柱高度来测量的 弹性式压力表量程选择时不需要留有余地

的变化来间接测量压力 17题目 选项 A 选项 C 控制规律的选择中，要求无偏差控制时，流量一般选择（）控制器 正确答案 B 比例 选项 B 比例积分 微分 选项 D 比例微分 20题目

选项 A 选项 C

LT表示（） 液位控制器 流量控制器

正确答案 选项 B 选项 D

B

液位变送器 流量变送器

13题目

选项 A

关于控制参数选择的原则中，错误的是（）

扰动通道的时间常数Kf越小越好

控制通道的存在纯滞后比较好

正确答案 C

控制通道的时间常数T要适当小一些

控制通道的存在纯滞后比较好

选项 B

选项 C 选项 D

2题目

选项 A 选项 C

被控对象的时间常数越大，其惯性（ ） 越大 二者无关

正确答案 选项 B 选项 D

A 越小 不好说

4题目

选项 A 选项 C

调节系统的稳定性是通过（ ）指标的大小来判定的 动态偏差 衰减率

正确答案 选项 B 选项 D

C 静态偏差 最大偏差

有关变送器的说法中

题目

的说法中，错误的是（）

变送器的作用是将各

选项 A

种参数变换成统一标准信号输出 变送器只需要进行量

选项 C

正确答案 C

选项 B 输出信号一般是DC4~20mA或1~5V

量程调整的目的是使变送器输出信

选项 D 号的最大值和被测范围的最大值相

对应

程调整不需要进行零点迁移

12题目

选项 A

下列关于执行器的说法中不恰当的是（）

执行器按使用能源不同分为气动执

正确答案 选项 B

D

气动执行器结构

行器和电动执行器

简单，动作可靠，适用于防火防爆场合

电动执行器动作迅速，其信号便于远传

执行器的开度与

选项 D

流量总是呈线性关系 正确答案 选项 B 选项 D

B 允许误差 疏忽误差

选项 C

3题目

选项 A 选项 C

一块仪表的精确度等级代表了其（ ）的大小 基本误差 附加误差

5题目

选项 A

按照被调量和给定值的偏差来进行调节的称为（ ）调节系统 前馈

正确答案 B 反馈 随动

选项 B

选项 C

比值 选项 D

17题目

选项 A

关于串级控制系统说法错误的是（）

串级控制从结构上看形成两个闭合回路

正确答案 B

只要单回路控制满足不了的场合都适合采用串级控制

串级控制主控制器的输出作为副控制器的给定值

正确答案 选项 B 选项 D

D 开环比值 前馈比值

A 比例 微分

选项 B

选项 C 串级控制改善了过程的动态特性 选项 D

16题目

选项 A 选项 C

下列哪种不属于比值控制的类型（） 单闭环比值 双闭环比值

18题目

选项 A 选项 C

控制规律的选择中，要求无偏差控制时，温度控制一般选择（）控制规律 比例积分微分 比例微分

正确答案 选项 B 选项 D

6题目

变送器零点迁移的目的是将输出信号的最小值与被测范围的（）相对应。

正确答案 B 选项 B 选项 D

最小值 偏差值

选项 A 最大值 选项 C 平均值

13题目 下面关于流量检测的说法中错误的是（）

选项 A 流量有体积流量、重量流量和质量流量三种

选项 C 流量计按工作原理分为容积式、速度式和质量流量计三种

正确答案 B 选项 B 选项 D

差压式流量计测的压力差和流量呈线性关系 电磁流量计不能用来测量非导电液体的流量

正确答案 选项 B 选项 D 正确答案 选项 B 选项 D

B 越弱 无关

C 对数 快开

15题目

选项 A 选项 C

下列哪种不是执行器的流量特性？ 直线 随机

比例调节作用的放大系数Kp越大时，调节过程的稳定性 越强 不变

题目 选项 A 选项 C

2题目

选项 A 选项 C

由于节流装置造成的流束局部收缩，在流束截面积最小处的流速达到（ ） 最小 平均速度

下列关于过程建模的说法错误的是（） 过程的数学模型有线性和非线性之分

正确答案 选项 B 选项 D

B 最大 无关

13题目

选项 A

正确答案 选项 B

C

过程的数学模型有参量型和非参量型

被控过程分为自衡过程和无自衡过程

选项 C 同一个被控过程只有一个数学模型

关于调节阀流量特性的说法中错误的是（）

直线特性的调节阀大开度时控制作用弱，大开度时调节缓慢不够及时 快开特性在小开度时其流量就很快达到最大

选项 D

15题目

选项 A

正确答案 D

对数特性的调节阀反之，小开度时作用缓慢，大开度时作用及时

选项 B

选项 C 选项 D 调节阀的理想特性和工作特性是一样的

简单控制系统中被控变量的选择有两种途径，其中之一是当工艺按质量指标进行操作时，测取质量信号较难，即使能测

8题目

到信号，也比较微弱，再经放大、转换就会造成较大滞后，因此，选取与直接参数有单值对应关系且有足够的灵敏度的( )指标控制。

正确答案 A

选项 A 选项 C

间接参数 不相关参数

弹性式压力计常用的弹性元件有（ ） 弹簧

弹簧管、弹性膜片和弹性波纹管 关于试验法建模的说法中错误的是（） 试验法建模不需要深入了解过程的内在机理

正确答案 选项 B

选项 B 选项 D

相关参数 直接参数

C 弹簧管 弹性膜片

9题目

选项 A 选项 C

正确答案 选项 B 选项 D D

11题目

选项 A

试验法分为加专门信号和不加专门信号两种

选项 C

加专门信号通常加的是阶跃信号

选项 D

不加专门信号的方法获得的模型精度更高

正确答案 选项 B 选项 D

正确答案 选项 B 选项 D

A

气动单元组合仪表 气动组装仪表

正确答案 选项 B 选项 D

正确答案 选项 B 选项 D

B

较低信号通过 累加信号通过

A 5线制 1线制

B 越弱 无关

C 两个 三个

18题目

选项 A 选项 C

分程控制指的是一个调节器的输出信号分段分别去控制（）调节阀的系统 一个

两个或者两个以上 DDZ表示（） 电动单元组合仪表 电动组装仪表

20题目

选项 A 选项 C 题目 选项 A 选项 C

比例调节作用的放大系数Kp越大时，调节过程的稳定性 越强 不变

低值选择器允许（） 较高信号信号通过 平均值信号通过

19题目

选项 A 选项 C

题目 选项 A 选项 C

热电阻测温通常采用（）接法 3线制 7线制

在实际生产中冷端温度往往不是0℃,而是

正确答案 选项 B 选项 D

10题目

选项 A 选项 C

某一温度t1，实际设备的温度为t，则测得的热电势为( ） E（t,t1） E（t1,0）

关于控制器参数整定的说法中不恰当的是（）

参数整定的实质是将控制器的特性与被控过程的特性配合好

参数整定是万能的，通过参数整定可将系统运行效果达到最佳

正确答案 C

正确答案 A

选项 B 选项 D

E（t,0）

E（t, t1）－E（t1,0）

16题目

选项 A

选项 B

整定方法有工程整定法和计算整定法

积分作用能消除偏差

选项 C 选项 D

20题目

选项 A 选项 C 1题目 选项 A 选项 C

控制规律的选择中，要求无偏差控制时，液位一般选择（）控制器 比例 比例微分

（ ）调节规律具有超前调节作用 比例 微分

正确答案 选项 B 选项 D 正确答案 选项 B 选项 D

B 比例积分 微分 C 积分 比例积分

3题目

选项 A 选项 C

比例调节作用的放大系数Kp越大时，调节过程的余差（ ） 越大 不变

下列哪项不属于DCS应用到的技术 计算机技术 CRT显示技术

变送器零点调整的目的是将输出信号与被测范围的（）相对应。 最大值 平均值

正确答案 选项 B 选项 D 正确答案 选项 B 选项 D

D

B 越小 不好说

8题目

选项 A 选项 C

通讯技术 CCD

9题目

选项 A 选项 C

正确答案 选项 B 选项 D

B 最小值 偏差值 正确答案 选项 B 选项 D

D 磁化元件 测量误差

12题目

选项 A 选项 C

下列哪项不是引起仪表测量过程中出现变差的原因（） 弹性元件

机械机构中的间隙、摩擦

14题目

选项 A 选项 C

关于单回路控制系统的说法中错误的是（） 从系统结构框图上看只有一个闭合回路 适用于对控制质量要求不高的场合

正确答案 选项 B 选项 D

D

单回路系统结构简单投资少，易于调整和投运 能够解决工业生产过程中的多输入多输出过程

16题目

选项 A

有关Smith预估控制的说法中不正确的是（）

Smith预估控制适用于存在大滞后的过程

Smith预估器的模型不能随着过程模型的改变而改变 AO和AI分别表示（） 模拟量输出和模拟量输入 模拟量输出和数字量输入

正确答案 B

选项 B Smith预估器的模型与过程通道的数学模型关系不大

选项 C

选项 D Smith预估器在实施时是反并联在控制器的两端

19题目

选项 A 选项 C

正确答案 选项 B 选项 D

A

数字量输出和数字量输入 模拟量输出和数字量输出

关于单回路控制系统的说法中错误的是（） 从系统结构框图上看只有一个闭合回路 适用于对控制质量要求不高的场合 正确答案 选项 B 选项 D D 单回路系统结构简单投资少，易于调整和投运 能够解决工业生产过程中的多输入多输出过程

热电偶温度计一般用来测量（ ） 中高温 极低温

正确答案 选项 B 选项 D

A 中低温 超高温

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