过程控制试卷四及答案 doc

一、填空题：

1．通过对干扰通道的分析，干扰通道的放大系数越 小 越好，这样可减小静差，提高控制精度。

2．通过对干扰通道的分析，干扰通道的时间常数Tf越 大 ，可使最大动态偏差减小。 3． 常见复杂控制系统有串级控制、补偿控制、比值控制、分程与选择控制和多变量解耦控制。

4．无自衡工业对象的特性常可用具有纯滞后的一阶式、二阶非周期环节来近似

描述，一阶表达式为

k?2se 。 Ts?15．若用测量范围为0-2000C的温度计测温，在正常工作情况下进行数次测量，其误差分别为：-0.20C、0.3C、0.10C、0.40C，该仪表的精度等级为0.02级 。

6．在加热炉的燃烧过程中，为获得最佳的热效率，需分析烟道气的含氧量来控制空气供给量，为此常采用 红外线气体 分析仪。 7．系统在自动控制作用下，从一个平衡状态进入另一个平衡状态之间的过程称为过渡过程。

8．造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用，外因是控制器长期存在单方向偏差。

9. 过程数学模型的求取方法有2种，分别是机理建模、实验建模。

10.一般认为纯滞后时间t与过程时间常数T之比大于0.3，则称该过程为大滞后过程。

二、选择题

1、（ B ）调节器是使用最多、应用最广的调节器，它用在调节通道滞后较小、负荷变化不大、工艺参数不允许有余差的场合。 A. 比例 B.比例积分 C.比例微分 D.比例积分微分

2、在环境保护中，为了使工厂排出的废水中PH值为中性，往往根据废水的酸碱

度选择用酸或碱来中和，可采用（ B ）控制方案。 A．前馈 B.选择性 C. 分程 D.串级 3、如图所示差压式液位计测容器的液位，其零点需（ B ）。

A. 负迁移B.正迁移C.无迁移D.无法确定

最高液位

+ -

4、下列（ A ）不是

描述对象特性的参数。

A.过渡时间 B.时间常数 C.放大系数 D.滞后时间 5、下面关于补偿导线说法不正确的有（ B ）。

A．补偿导线与对应的热电偶在0～100℃ 的温度范围内有相同的热电特性 B．补偿导线无极性

C．不同的热电偶用的补偿导线也不同

D．热电偶测温时若使用了补偿导线只是将冷端延伸到温度比较恒定的地方 6、关于接触式测温方法论述不正确的是（ B ）。 A.方法简单、可靠，测量精度较高

B.特别适用于测量热容量小及运动物体的温度 C.测温需经历热量的交换与平衡过程 D.热电偶属于常用接触式测温元件

8、单容或多容对象尽管数量、容量不同，其阶跃特性曲线都可用（ A ）来表征。 A．τ0纯滞后，T对象时间常数，K对象放大系数 B．TI积分时间，T对象时间常数，K对象放大系数 C．TD微分时间，T对象时间常数，K对象放大系数 D．P比例度，T对象时间常数，K对象放大系

9、控制通道T减小，对控制质量（ A ）。

A 、有利 B、不利 C、没影响 10、一线性调节系统的稳定性（稳定或不稳定）取决于（ B ） A、干扰作用的形式及强弱。B.系统本身的结构及参数。 C.干扰作用的形式、强弱和系统本身的结构、参数。 三、判断说明题

1、同一对象分别用P和PI调节规律进行控制，整定到相同衰减比时，调节器的比例度δP＞δPI。〔 ×〕

2、选择串级控制系统副参数时，必须把生产过程中变化剧烈、频繁而且幅值大的主要干扰包含在副回路中。〔 √〕

3、等百分比特性阀门适合小或大开度。小开度控制平稳，大开度控制作用强。〔 √〕

h2 h1 最低液位 ?

4、控制通道的时间常数T大，控制器的输出对被控量的影响就来得快，即控制作用强。〔 ×〕

5、在利用“乘积为负”的原则选择控制器正、反作用的方法中，变送器的符号总是视为“＋”〔 √〕

6、可使用积分作用来减小余差〔 √〕

7、扰动通道的纯时延τf将降低系统的控制质量〔 ×〕 8、前馈控制系统是闭环控制系统〔 ×〕

四、分析题

1、在石油化工生产过程中，常常利用液态丙烯汽化吸收裂解气体的热量，使裂解气体的温度下降到规定数值上。图中是一个简化的丙烯冷却器温度控制系统。被冷却的物料是乙烯裂解气，其温度要求控制在（15±1.5）℃。如果温度太高，冷却后的气体会包含过多的水分，对生产的产品造成质量下降；如果温度太低，乙烯裂解气会产生结晶析出，杜塞管道。

（１）指出系统中被控对象、被控变量和操作变量各是什么？ （２）试画出该控制系统的组成方块图。

（３）试确定调节阀的气开、气关形式以及调节器的正反作用。 答：（１）被控对象为丙烯冷却器；被控变量为乙烯裂解气的出口温度；操作变量为气态丙烯的流量。

( 2 )该系统的方块图如图所示。调节阀为气关，调节器的正作用。

为确保事故状态下设备和人身安全，调节阀为气关阀

为保证系统是负反馈，己知对象为负作用的对象，所以空气流量调节器为正作用。

2、 示为某生产过程中的热交换器，为了满足被加热物料出口温度的工艺要

求，采用工业废热水和蒸汽对其加热。当用热水不能满足出口温度要求时，则再同时使用蒸汽加热。试设计一个过程控制系统满足工艺要求。 热水 蒸汽 热物料

调节阀1

对象 调节器 冷凝水 调节阀2

根据题意:

测量变送 冷物料 1、可选择出口处物料温度为被控参数。

2、可分别选择蒸汽和热水作控制参数。

3、应该选用分程控制系统来实现，其原理框图如下：

4、选择热电阻元件为测量元件，DDZ-Ⅲ型热电阻变送器 5、调节器控制规律选择PI调节器

6、为确保事故状态下设备和人身安全，蒸汽调节阀为气开阀。热水调节阀也为气开阀。

7、为保证系统是负反进水馈，己知对象为正作用的对

针形阀象，所以温度调节器为反作

浮球杠杆用。

8、画出流程图。 3、下图为一自动式贮槽水位控制系统。

贮槽指出系统中被控对象、

被控变量、操纵变量是什

出水么？试画出该系统的方块

贮槽水位控制系统图。试分析当出水量突然增

大时，该系统如何实现水位控制？

解：①该系统中贮槽为被控对象；贮槽中水的液位为被控变量；进水流量为操纵变量。②贮槽水位控制方块图如图所示。

③当贮槽的出水量突然增大，出水量大于进水量，使水位下降，浮球随之下移，通过杠杆装置带动针形阀下移，增大了进水量，使出水量与进水量之差随之减小，水位下降变缓，直到进水量与出水量又相等，水位停止下降，重新稳定，实现了水位控制。

4、图3为蒸汽加热器温度控制系统示意图

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