《過(guò)程控制》試卷樣卷復(fù)習(xí)課程

1、中國(guó)計(jì)量學(xué)院20_ 20_學(xué)年第2_學(xué)期過(guò)程控制課程考試試卷開(kāi)課二級(jí)學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院 ，考試時(shí)間: 年月日時(shí)考試形式：閉卷、開(kāi)卷，允許帶_ 入場(chǎng)考生姓名： 學(xué)號(hào)： 專(zhuān)業(yè)： 班級(jí)： 題序-一一-二二-三四五六七八九總分得分評(píng)卷人、填空題（每空1分，共10分）1、過(guò)程控制系統(tǒng)是以自動(dòng)控制理論為依據(jù)，以表征生產(chǎn)過(guò)程主要參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位、 成分 等為被控參數(shù),通過(guò)測(cè)量變送器、顯示調(diào)節(jié)器和操作控制器,調(diào)節(jié)控制參數(shù)，使被控參數(shù)按照預(yù)定的要求規(guī)律變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。2、 比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律的顯著特點(diǎn)是積分調(diào)節(jié)結(jié)束時(shí)無(wú)余差。3、 建立過(guò)程對(duì)象數(shù)學(xué)模型的基本方法有機(jī)理分析法建模和 試驗(yàn)法建模 兩種。

2、4、 被調(diào)參數(shù)為溫度的對(duì)象，其時(shí)間常數(shù)和滯后時(shí)間都比較大 。5、 簡(jiǎn)單均勻控制系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)器一般采用PI 調(diào)節(jié)規(guī)律。、單項(xiàng)選擇題（每題 1分，共10分）1、分程控制中，閥門(mén) A和閥門(mén)B的控制信號(hào)范圍分段由（C ）來(lái)完成。A、調(diào)節(jié)器 B、電一氣轉(zhuǎn)換器C、閥門(mén)定位器D、變送器2、化工過(guò)程中，控制系統(tǒng)大部分是（D ）。A、定值控制系統(tǒng)B、隨動(dòng)控制系統(tǒng)C、程序控制系統(tǒng)D、比值控制系統(tǒng)3、一種前饋?zhàn)饔靡话隳軌蚩朔ˋ）種干擾。A、一B、二.C、三D、四4、通常，串級(jí)控制系統(tǒng)中主調(diào)節(jié)器的正反作用的選擇取決于（D ）。A、調(diào)節(jié)閥B、副調(diào)節(jié)器C、副對(duì)象D、主對(duì)象5、K是反映對(duì)象（C ）的參數(shù)。A、控制能力B、

3、動(dòng)態(tài)特性C、靜態(tài)特性D、抗干擾能力6、控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)使得原來(lái)信號(hào)增強(qiáng)的叫做（ B ）。A、負(fù)反饋B、正反饋 C、前饋 D、回饋7、下列表達(dá)式中，（B ）表示比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律。A、P =KpeP 二 Kpe 半TIedtP =Kpe KpTi edtD、P = K pe Td p dt8、二階對(duì)象可用（C ）來(lái)近似描述。B、帶滯后的一階對(duì)象D、微分對(duì)象D ）。A、積分對(duì)象加一階對(duì)象C、滯后時(shí)間為，時(shí)間常數(shù)為T(mén)的一階對(duì)象9、下列哪些不是過(guò)程控制系統(tǒng)常用的參數(shù)整定方法A、衰減曲線法B、臨界比例度法C、經(jīng)驗(yàn)試湊法D、頻率特性法10、選擇性控制系統(tǒng)中，防止積分飽和的方法有（ B ）。A、限頻法B、P

4、I法C、內(nèi)反饋法D、外反饋法三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1、常用的調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律有哪些？各有什么特點(diǎn)？比例控制規(guī)律（P）:較快克服擾動(dòng)的影響，但有余差。適用于控制通道滯后較小、負(fù)荷 變化不大、控制要求不高、允許有余差的場(chǎng)合。比例積分控制規(guī)律（PI）:能消除余差的影響。適用于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不 大、不允許有余差的場(chǎng)合。比例微分控制規(guī)律（PD）:具有超前控制作用。適合在控制通道的時(shí)間常數(shù)或容量滯后 較大的場(chǎng)合使用，可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減小動(dòng)態(tài)偏差，；但不適合在純滯后較大、擾動(dòng)頻繁的系統(tǒng)使用。比例積分微分控制規(guī)律（PID）:較理想的控制規(guī)律。在比例的基礎(chǔ)上引入積分，可以 消除余差，

5、再加入微分作用，又能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。適用于控制通道時(shí)間常數(shù)或容量 滯后較大、控制要求較高的場(chǎng)合。2、與反饋控制系統(tǒng)相比，前饋控制系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？為什么控制系統(tǒng)中不單純采用前饋控 制，而是采用前饋一反饋控制？特點(diǎn)：是開(kāi)環(huán)控制；能“及時(shí)”抑制被控量由于擾動(dòng)引起的動(dòng)、靜態(tài)偏差；只適合用來(lái) 克服“可測(cè)不可控”的擾動(dòng)，具有指定性補(bǔ)償?shù)木窒扌裕豢刂破魈匦匀Q于被控對(duì)象； 難以實(shí)現(xiàn)完全補(bǔ)償。前饋-反饋控制：可及時(shí)克服主要擾動(dòng)對(duì)被控量的影響，也能克服多個(gè)擾動(dòng)的影響，降低 系統(tǒng)對(duì)前饋補(bǔ)償器的要求。四、計(jì)算題1、 （12分）某溫度控制系統(tǒng)的給定值為200 C,在單位階躍干擾下的過(guò)渡過(guò)程曲線如下圖，試求該過(guò)渡過(guò)程

6、的最大偏差、余差、衰減比、過(guò)渡時(shí)間（按被控變量進(jìn)入新穩(wěn)態(tài)值的 二2%為準(zhǔn)）。圖1溫度控制系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程曲線最大偏差：230-200=30余差：205-200=5衰減比：（230-205）-（ 210-205）/（ 230-205）*100%=80% 過(guò)渡時(shí)間：22s2、（ 8分）液位對(duì)象的特性曲線如下圖2所示，計(jì)算該對(duì)象的放大系數(shù) K、時(shí)間常數(shù)T及純滯后時(shí)間T。m3/h.30 20圖2液位對(duì)象的特性曲線K=(20-10)/(30-20)=1T=2mint =2min以上并不是標(biāo)準(zhǔn)參考答案。五、分析題1、（10分）如圖3所示為一加熱爐出口溫度控制系統(tǒng)的示意圖，通過(guò)調(diào)節(jié)燃料氣的流量來(lái)控制出 口溫度保持不變。試畫(huà)出該控制系統(tǒng)的方框圖，并指出被控參數(shù)、控制參數(shù)和可能引起被控參數(shù) 變化的干擾各是什么。圖3加熱爐出口溫度調(diào)節(jié)2、 （16分）如圖4所示的鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)給水流量來(lái)控制汽包液位保持穩(wěn)定,要求： 說(shuō)明該控制系統(tǒng)是什么類(lèi)型的控制系統(tǒng)； 液位不允許過(guò)低，否則會(huì)發(fā)生事故，試確定調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)氣關(guān)形式； 確定調(diào)節(jié)器的正反作用方式； 若給水流量突然增加，使汽包液位升高時(shí)，簡(jiǎn)述該系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過(guò)程。圖4鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)3、 4、 （ 14分）如圖5所示的反應(yīng)器峰值