过程控制试题库答案

过程控制试题库答案 一，填空题

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 的；前者是（闭）环控制，后者是（开）环控制。 9.保证控制系统成为负反馈 10.干扰量的变化 11.正确，迅速，可靠 12.改善动态性能 13.微分 二，选择题

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. A

3. 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

4. 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

5. 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

6. 成分、温度调节系统的调节规律，通常选用（C）。 A. PI B. PD C. PID

7. .流量、压力调节系统的调节规律，通常选用（A ）。 A. PI B. PD C. PID

8. 液位调节系统的调节规律，通常选用（D ）。 A. PI B. PD C. PID D. P 9. A

10. 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。

11. 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

12. 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

13. 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。 14. 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。 15. D

16. 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。 18.D

三．判断 1.×

2.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[√] 3.热电阻温度计需要进行冷端补偿才能正常工作。 4.PID的含义是比例、积分和微分。 [√ ] [×]

5.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。 [×]

6.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。 [×]

7.被控对象特性是指被控对象输入与输出之间的关系。 [√]

8.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。 [×]

9.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。 [×] [×] 10.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。

11.一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。[√] 12.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。[×] 13.√ 14.× 15.× 16.× 17

18.DDC的中文含义是直接数字控制。 [√]

19.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。 [√] 20.串级控制系统适用于容量滞后较小的生产工艺过程。 [×] 21.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。[×] 22.前馈控制与定值控制的原理相同，都是以偏差进行调解的。 23.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。 24.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

1.答：简单控制系统的组成是：被控对象，执行器，控制阀，控制器，传感器和 变送器。结构见书本3页图1-2

2.答：工艺参数需要控制的生产过程设备和机器等。 3.答：被控对象中要求保持设定值的工艺参数。

4.答：受控制器操纵，用以克服扰动的影响使被控变量保持设定值的物料量或能 量。

5.答：除操纵变量外，作用于被控被控对象，并引起被控变量的因素。 6.答：被控变量的设定值

7.答：也称检测装置，将被控量的物理量检测出来，并送至比较机构。 8.答：被控变量的设定值与实际值之差。

9.答根据设定值和测量之间的偏差按控制规律输出信号的设备。 10.答：接受控制器输出信号控制操纵变量的设备。 11.答：由被控对象、执行器和检测装置构成 12.答：控制装置和比较器又统称为控制器 13.什么是定值控制系统？ [×] [√] [×]

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。 14.什么是随动控制系统？ 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。 15.什么是程序控制系统？

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。

16.什么是调节(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。

17.简述建立对象的数学模型两种主要方法:（每写出1 种方法的得2分） 答案： 一是机理分析法：机理分析法是通过对对象 ——滞后时间

——惯性时间常数

19.答：如果有一个输入量作用于过程，通过过程后被放大K倍。 20.答：时间常数越大，系统反应越慢，T越小，系统反应越快。

21.答：当输入量输入受控过程时，受控变量并没有马上动作，而是需要一定的时间才发生变化。

22.答：机理分析法是通过对过程内部运行机理的分析，根据其物理或化学变化规律，在忽略一些次要因素或做出一些近似处理后得到过程特性方程，其表现形式往往是微分方程或代数方程。这种方法完全依赖先验知识，所得到的模型称为

机理模型。机理分析法一般限于简单过程的数学模型建立。

23.简述用机理分析方法建立被控对象数学模型的步骤 机理建模的一般步骤如下：

1) 根据实际工作情况和生产过程要求，确定过程的输入变量和输出变量。

2) 依据过程的 器测取并记录表征对象特性的物理量随时间变化的规律，即得到一系列实验 数据或实验曲线。然后对这些数据或曲线进行必要的数据处理，求取对象的 特性参数，进而得到对象的数学模型。 25建立被控对象数学模型的常用实验测试方法有哪些？ 主要有阶跃信号法和矩形脉冲法

26.什么叫绝对压力、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。

27.简述PID调节器Kc、Ti和Td的作用是什么？

答案：在PID调节器中，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。

28.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。

29.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。 30.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

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