2016复习题

（3） 在PID控制中，为了提高系统的响应速度，则应加大比例信号（ ） （4） 在控制系统中，控制通道时间常数的大小反映了控制作用的强弱（ ）

（5） 增量型PID算式仅仅是计算方法上的改进，并没有改变位置型PID算式的本质（ ） （6） 串级控制系统的主回路可以看成是一个定值控制系统（ ） （7） 在模糊控制中，隶属度函数值一般不会大于1 （ ）

（8） 在解耦控制中，若?矩阵的元素?越接近1，表示相关通道受耦合的影响越小（ ） （9） 在选择性控制中，总有一个控制器（调节器）处于开环状态 （ ） (10) 分程控制本质上是一个单回路控制系统 （ ）

（8）在控制系统中，被控变量是被控制的物理装置或物理过程。（ ）

（9）对理想微分作用而言，假如偏差固定，即使数值很大，微分作用也没有输出。（ ） （10）开环控制是一种没有反馈的简单控制。（ ）

(10) 均匀控制结构上与单回路控制系统完全相同 （ ）

（11）自衡的非振荡过程传递函数一般可写为：G(s)?Ke??s( )

s(Ts?1)（12）不论前馈还是反馈控制系统扰动滞后?f都不会影响控制系统的品质( )

（13）任何串级控制系统副对象的动态滞后总是比整个对象的动态滞后大( ) （14）前馈控制系统属于开环控制系统 ( )

（15）在解耦控制中，相对增益?为负值，表示严重关联 ( ) （16）实验室控制AE2000A的控制方式中没有计算机控制( ) （17）在实验室DCS中，JX-300的所有卡件均为热插拔卡件 ( )

（18）鲁棒控制是基于含有不确定性的非精确数学模型来设计系统控制器。 ( )

（1）前馈控制适用于什么场合？

答：1.前馈控制是按扰动而进行的控制，因此，前馈控制常用于以下场合：一是扰动必须可没，否则无法实施控制;二是必须经常有比较显著和比较频繁的扰动，否则没有必要。三是存在对被控参数影响较大且不易直接控制的扰动。

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。 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。

2请写出实验室四种控制AE2000A的控制方式？ 智能仪表控制，计算机控制（DDC），PLC控制，DCS控制

1、有一台PI调节器，δ=100%，Ti=1分，若将δ改为200%时：（1）调节系统稳定程度提高还是降低？为什么？（2）动差增大还是减小？为什么？（3）静差能不能消除？为什么？（4）调节时间加长还是缩短？为什么？

答案：∵ΔU=Kp*e+Kp/Ti∫edt

其中：ΔU—输出变化量，e—输入变化量，Kp—比例常数，Kp=1/δ ;

当δ从100%变为200%、Ti不变时，偏差e不变，输出信号ΔU变小。所以： （1）稳定程度提高（因为δ增大后，ΔU变小，不易振荡）。

（2）动差增大（由于ΔU变小后，调节幅度小即调节作用弱，造成动差增大）。 （3）静差会消除（因有积分作用存在）。

（4）调节时间加长（因Kp是调节器的放大系数，当比例度δ增大即Kp减小时，调节器灵敏度降低，则克服动、静差的时间加长）。

3、炉出口温度调节，当适当引入微分作用后，有人说比例度可以比无微分时小些，积分时间也可短些，对吗？为什么？

答案：这样说是对的。因为微分作用是超前的调节作用，其实质是阻止被调参数的变化，提高系统的稳定性，适当的减小比例度和积分时间有利于提高系统的质量。

2. 一般常规调节系统在负荷变动或变动较大时，为什么调节质量会变坏？如何解决？

答案：一般常规调节系统中的调节参数只能人工调节，在工艺正常运行是调整好的PID参数，只能保证在这种状态下的调节质量，而调节对象特性都为非线性的，在负荷工况变动较大时，对象特性将发生变化，因此原来的调节器参数就不再适应，这时要根据具体情况重新整定调节器参数才有可能使调节质量变好。

前馈控制与反馈控制的区别是什么？

前馈是开环，反馈是闭环

前馈是单一扰动的补偿，反馈是对进入闭环系统的所有扰动都有抑制作用 前馈是及时的控制，反馈是滞后的控制 前馈是开环，反馈是闭环

4 什么叫积分饱和现象？解决选择性控制中的积分饱和现象有哪些方法？

由于设定值和实际值之间存在偏差，调节器的积分作用使其输出不停变化，一直达到极限值并停留在该值上，这种现象叫积分饱和。

1.05e?6s2 冷凝器温度前馈-反馈复合控制系统原理图如图所示，已知扰动通道特性W（；控?fs）(1?41s)0.94e?8s制通道特性W；温度调节器采用PI调节规律。求该复合控制系统中前馈控制器的（?0s）5(1?55s)数学模型W（； ms）WF (s ) 105(1?55s)5 WM (S )????W0 (s)94(1 ?41s)

3 设模糊矩阵R，S，T分别为： R=?Wm(s)Wf(s)Wc(s)W0(s)?0.70.5??0.40.3??0.70.6?，S=，T= ??????0.90.2??0.60.8??0.50.7? 求 R?S?T，R?S?T，R? （S?T）?0.70.6?R?S?T???

0.90.8?? R?S?T???0.10.3? ??0.50.2??0.70.5? ??0.90.7? R?（S?T)??

4两模糊矩阵

?0.60.5?0.20.51???0.41?，求合成矩阵Q?R

R? Q??，????0.70.10.8???0.10.9???0.40.9? Q?R????0.60.8?

6 有一水槽，其横截面积F为0.5m2。流出侧阀门阻力实验结果为：当水位H变化20cm时，流出量的变化为1000cm3/s. 试求流出侧阀门阻力R，并计算该水槽的时间常数T.

1/R=Q/H=1000/20, R=0.02, T=RF=100

8 某水槽的阶跃响应实验数据如下： t/s 0 10 9.5 20 18 40 33 60 45 80 55 100 63 150 78 200 86 300 95 400 98 500 99 h/mm 0 其中阶跃扰动量 ?u?20%。若该水位对象用一阶惯性环节近似 （1） 画出水位阶跃响应曲线；用切线法求出时间常数T. （2） 用计算法计算出增益K和时间常数T.

（3） 若系统的滞后时间为0.5秒，请用动态特性参数法整定PI控制器参数大小

K??Y100??500, Y1=100*0.39=39 t1=50, Y2=100*0.63=63, t2=100 ?U20%T=2*(t2-t1)=100

Kp?1.1K()?1.1*500*0.5/100?2.75

TKI?3.3??3.3*0.5?1.65

?

9.有一双闭环比值控制系统如图7-5所示。若采用DDZ-Ⅲ型仪表和相乘方案来实现。已知Q1max＝7000kg/h,Q2max＝4000kg/h。要求： （1）画出系统方块图；

（2）若已知I0=18mA,求该比值系统的比值k＝？比值系数K＝？ （3）待该比值系统稳定时，测得I1＝10mA，试计算此时I2＝？

。

开方器 I0 Q1 开方器 X T1 FC1 I1 I2 FC2

解：（2）K×16＋4＝I0 得：K＝7/8 又因为K=k*(Q1max/Q2max) 得：k=1/2

(3)I2＝10mA

Q2 11．题图3-1所示液位过程的输入量为Q1，流出量为Q2，Q3，液位h为被控参数，A为截面积，并设R1，R2，R3均为线性液阻。要求： ① 列写过程的微分方程组； ② 画出过程的方框图； ③ 求过程的传递函数Wo(s)?H(S)。 Q1(s)

R1

Q1 hR 2 R3 Q2Q3

????Q?Qd?h1??Q2?3?Adt因为 ??R??h2

?Q2??h??R3?Q3

???Q1(s)??Q2(s)??Q3(s)?Ah(s)s??R?h(s)?2Q2(s)?h(s??R)3?Q3(s)Q)?1Rh(s)?11(sh(s)?Ah(s)s

2R3h(s)1Qs)?1(As?11R?2R3 11．

下列（ ）不是测量仪表的技术性能指标。

A．仪表精度 Ｂ．灵敏度 Ｃ．响应时间 Ｄ．测量方法

12． 对于始点为0℃的电子电位差计，当输入端短路时，仪表指针应指在（ ）。

A．始点 B．室温

C．终点 D．原位置 13．

下列利用热电效应测温的温度计是（ ）温度计。

B. 压力式

C. 热电偶

D. 热电阻

A. 双金属 14．

．DDZ–Ⅲ型仪表现场传输信号为4～20mADC，而控制室的联络信号为电压，那么电流与

电压之间的转换电阻为（ ）。

A．200Ω B．250Ω C．500Ω D．750Ω 15．

一般认为，多次测量中任何一次测量的极限误差为（ ）。

A．±δ B．±2δ C．±3δ D．±4δ 16．

过渡过程常出现如下几种形式：

①非振荡衰减过程 ②衰减振荡过程 ③等幅振荡过程 ④发散振荡过程 ⑤非振荡发散过程

其中，属于稳定过程的有（ ）。

A．①③ Ｂ．②④ Ｃ．③⑤ Ｄ．①② 17．

雷达跟踪系统属于（ ）。

A.定值控制系统 B.随动控制系统 C.程序控制系统 D.前馈控制系统 18．

下列参数（ ）不属于过程特性参数。

A.放大系数K B.时间常数T C.滞后时间τ D.积分时间TI 19．

下列控制系统中，（ ）是开环控制。

A.定值控制系统 B.随动控制系统 C.前馈控制系统 D.程序控制系统

20． 下述名词中，（ ）不是过渡过程的品质指标。

A．最大偏差 Ｂ．余差 Ｃ．偏差 Ｄ．过渡时间 21．

如右图所示的蒸汽加热器温度控制系

蒸汽被控对象为（ ）。 TCA．流体出口温度 流体B．蒸汽加热器 流体出口冷凝水C．冷凝水出口温度 D．流体 22．

对于如图所示的锅炉液位的双冲量控制系统，有如下说法：

①这是一个前馈与反馈相结合的控制系统 蒸汽②这是一个串级控制系统

FTLC③加入前馈控制的目的是克服由于蒸汽负荷突成的虚假液位

a-b④双冲量是指蒸汽流量和给水流量 给水⑤阀门的作用形式为气关阀 这些说法中，（ ）是正确的。

A.①②③ B.②③④ C.①④⑤ D.①③⑤ 23．

右图所示为丙烯冷却器的控制方案示意

气丙稀裂解气中所采用了（ ）控制方案完成控制。 LTA.串级 TT液丙稀B.选择性 TCC.分程

电磁三通阀统，

然变化而造

图，图

D.均匀 24．

一个间歇反应器的温度控制系统，其控制方案如右图所示，图中所采用了（ ）控制方案

TTTC完成控制。 A.串级 B.选择性 C.分程 D.均匀 25．

冷却水AB蒸汽温度控制系统如图所示，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，则调节阀和调节器的作用形式为（ ）。 A．气开调节阀，反作用调节器 B．气关调节阀，正作用调节器 C．气开调节阀，正作用调节器 D．气关调节阀，反作用调节器

6.1 分程调节系统常要加装（ ）来达到分程的目的。

A．调节器 B.变送器 C.阀门定位器 D.测量仪表 6.2 设制分程调节系统的目的是（ ）

A．为了满足工艺的特殊要求 B． 扩大可调比 C．为了满足工艺的特殊要求，扩大可调比 D. 为了系统安全 6.3 均匀调节系统调节器参数应为（ ）。

A．比例度小于100% B． 比例度大于100%

C．比例度等于100% D. 比例度大于100%～200％

6.4 如图控制系统为（ B ）

A．单闭环控制系统 B．单闭环比值控制系统 C．开环比值系统、 D、均匀控制系统

调节介质物料TC

6.5 如图控制系统为（ C ）

A．双闭环比值控制系统 B．单闭环比值控制系统 C．变比值控制系统、 D、串级控制系统

TC

T2spspR RVV蒸汽FC×

T2RF

工艺

介质凝液

6.6 如图控制系统为（ ）

A．单回路控制系统 B．分程控制系统 C．串级控制系统、 D、均匀控制系统

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TCTT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.

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。 5、定值调节系统是（闭）环调节，前馈系统是（开）环调节。

1、过渡过程结束时，被控变量所达到的新的稳态值与原稳态值之差叫做 余差 。 2、对PID调节器而言，当积分时间TI??，微分时间TD?0时，调节器呈 比例 调节特性。

3、串级调节系统中，主回路是一个 定值 调节系统。

4、由于系统中物料或者能量的传递需要克服一定的阻力而产生的滞后被称为容量滞后。 5、在被控对象的输入中，__控制变量_____________应该比干扰变量对被控变量的影响更大。 6、积分时间愈长，积分作用愈弱。

7、自动调节系统方块图中，给定值R，测量值Z和偏差e三者之间的关系是E=R-Z。 8、确定调节阀气开气关型式主要应考虑生产的安全性。

9、当一个调节器的输出信号同时送给两个调节阀，这两个调节阀工作在不同的信号区间，则构成的控制系统为分程控制系统。

10、与反馈控制能够克服所有干扰不同，前馈控制能够克服一种干扰。

11、实际生产中，为了保持系统足够的稳定程度，一般取衰减率为 0.75 到 0.9 。 12、 过渡过程时间 是衡量系统控制快速性的指标。

13、串级调节系统中，副回路是一个 随动 控制系统。

14、按照控制算法分类可以将过程控制系统分为：简单、 复杂 和 先进或高级控制系统 。

15、过程控制系统两种基本的建模方法为 机理法建模 和 测试法建模 。 16、最大动态偏差占被控量稳态值的百分比称为 超调量 。

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