過程控制試題庫答案

過程控制試題庫答案一，填空題

1．一般一個簡單控制系統由（檢測/變送）裝置、（被控對象）、（調節）器和（執行）機構組成。

2．過程控制系統常用的參數整定方法有：（經驗法）、（衰減曲線法）、（穩定邊界法/臨界比例度法）和（響應曲線法）。

3．在PID調節器中，調節器的Kc越大，表示調節作用（越強），Ti值越大，表示積分作用（減弱），Td值越大表示微分作用（增強）。4．常見的過程計算機控制系統分為下列幾種典型形式：（操作指導控制系統）、直接數字控制系統、（監督計算機控制系統）、（集散控制系統）和現場總線控制系統。

5．在閉環控制系統中，根據設定值的不同形式，又可分為定值控制系統，隨動控制系統和程序控制系統。1）定值控制系統

特點：設定值是（固定不變）；

作用：保證在（擾動）作用下使被控變量始終保持在設定值上。2）隨動控制系統

特點：設定值是一個（變化量）；

作用：保證在各種條件下系統的輸出（及時跟蹤設定值變化）。3）程序控制系統

特點：設定值是一個（按一定時間程序變化的時間函數）；

作用：保證在各種條件下系統的輸出（按規定的程序自動變化）。6．熱電偶溫度計的基本組成部分部分是（熱電偶）、（測量儀表）、（連接熱電偶）和（測量儀表的導線）。

7．串級控制系統能迅速克服進入（副）回路的擾動，改善（主）控制器的廣義對象特性，容許（副）回路的；前者是（閉）環控制，后者是（開）環控制。9.保證控制系統成為負反饋10.干擾量的變化11.正確，迅速，可靠12.改善動態性能13.微分二，選擇題

1.由于微分調節規律有超前作用，因此調節器加入微分作用主要是用來（C）:A.克服調節對象的慣性滯后（時間常數T），容量滯后τc和純滯后τ0.B.克服調節對象的純滯后τ0.

C.克服調節對象的慣性滯后（時間常數T），容量滯后τc.2.A

3.定值調節是一種能對（A）進行補償的調節系統。A．測量與給定之間的偏差B．被調量的變化

C．干擾量的變化D.設定值的變化

4.定值調節系統是（X）環調節，前饋系統是（X）環調節(B)。A．開，閉B．閉，開C．開，開D．閉，閉

5.調節系統在純比作用下已整定好，加入積分作用后，為保證原穩定度，此時應將比例度（A）。A.增大B.減小C.不變

D.先增大后減小

6.成分、溫度調節系統的調節規律，通常選用（C）。A.PIB.PDC.PID

7..流量、壓力調節系統的調節規律，通常選用（A）。A.PIB.PDC.PID

8.液位調節系統的調節規律，通常選用（D）。A.PIB.PDC.PIDD.P9.A

10.調節系統中調節器正、反作用的確定是根據(B)：A．實現閉環回路的正反饋。B．實現閉環回路的負反饋。C．系統放大倍數恰到好處D．生產的安全性。

11.單純的前饋調節是一種能對（C）進行補償的調節系統。A．測量與給定之間的偏差B．被調量的變化C．干擾量的變化

12.定值調節是一種能對（A）進行補償的調節系統。A．測量與給定之間的偏差B．被調量的變化C．干擾量的變化

13.熱電偶溫度計（C）

A)是利用兩個相互接觸金屬導體的溫差電動勢特性進行測溫的。

B)是利用兩個相互接觸金屬導體的接觸電動勢特性進行測溫的。

C)是利用兩個相互接觸金屬導體的溫差電動勢和接觸電動勢特性進行測溫的。D)是利用兩個非接觸金屬導體的溫差電動勢和接觸電動勢特性進行測溫的。14.下面的敘述中哪一個是最為合理的（D）

A)控制系統的時間滯后現象主要是由于被控對象的慣性特性引起的。B)控制系統的時間滯后現象主要是由于檢測裝置的安裝位置引起的。C)控制系統的時間滯后現象對控制系統的穩定性無影響。D)以上三種敘述都不完整。15.D

16.DCS的中文含意是：（B）A)比例、積分、微分控制。B)分布式控制系統。C)可編程序控制器。D)以上三個都不正確。18.D

三．判斷1.×

2.與DCS相比，Fieldbus的主要技術優點之一是實現了控制系統徹底的分散[√]3.熱電阻溫度計需要進行冷端補償才能正常工作。4.PID的含義是比例、積分和微分。[√][×]

5.前饋控制系統是一種定值控制，一般情況下前饋控制可以單獨使用。[×]

6.用Smith補償器來處理大時延控制對象時，不必要提供精確的對象數學模型。[×]

7.被控對象特性是指被控對象輸入與輸出之間的關系。[√]

8.串級控制系統中的副控制器給定值是由主控制器的輸出決定的，所以副控制器相當于一個閉環定值控制系統。[×]

9.衰減比n表示系統過渡過程曲線變化兩個周期后的衰減快慢。[×][×]10.熱電阻溫度計和熱電偶溫度計一樣，測溫時需要進行溫度補償。

11.一個單回路控制系統由控制器、執行器、檢測變送裝置和被控對象組成。[√]12.在比值控制系統中，一般選擇易調節的量為主變量，易測量的量為副變量。[×]13.√14.×15.×16.×17

18.DDC的中文含義是直接數字控制。[√]

19.被控對象的動態特性是描述被控對象輸入輸出關系動態特征的。[√]20.串級控制系統適用于容量滯后較小的生產工藝過程。[×]21.前饋控制系統一般可單獨使用，因為其控制精度高，且不受外界干擾影響。[×]22.前饋控制與定值控制的原理相同，都是以偏差進行調解的。23.被控對象的存滯后時間常數是由于其自身的慣性特性引起的。24.在串級控制中，副控制器的輸入值為主控制器的輸出。四．簡答題

1.答：簡單控制系統的組成是：被控對象，執行器，控制閥，控制器，傳感器和變送器。結構見書本3頁圖1-2

2.答：工藝參數需要控制的生產過程設備和機器等。3.答：被控對象中要求保持設定值的工藝參數。

4.答：受控制器操縱，用以克服擾動的影響使被控變量保持設定值的物料量或能量。

5.答：除操縱變量外，作用于被控被控對象，并引起被控變量的因素。6.答：被控變量的設定值

7.答：也稱檢測裝置，將被控量的物理量檢測出來，并送至比較機構。8.答：被控變量的設定值與實際值之差。

9.答根據設定值和測量之間的偏差按控制規律輸出信號的設備。10.答：接受控制器輸出信號控制操縱變量的設備。11.答：由被控對象、執行器和檢測裝置構成12.答：控制裝置和比較器又統稱為控制器13.什么是定值控制系統？[×][√][×]

答案：定值控制系統是指設定值恒定不變的控制系統。定值控制系統的作用是克服擾動對被控變量的影響，使被控變量最終回到設定值或其附近.以后無特殊說明控制系統均指定值控制系統而言。14.什么是隨動控制系統？答案：隨動控制系統的設定值是不斷變化的，隨動控制系統的作用是使被控變量能夠盡快地,準確無誤地跟蹤設定值的變化而變化。15.什么是程序控制系統？

答案：程序控制系統的設定值也是變化的，但它是一個已知的時間函數，即設定值按一定的時間程序變化。

16.什么是調節(被控)對象，給定值和偏差？答案：自動調節系統的生產設備叫做調節對象或簡稱對象，而生產中要求保持的工藝指標，稱為給定值。對于自動調節系統中，習慣采用給定值R減去測量值Y作為偏差e，即e=R-Y，給定值R大于測量值Y時為正偏差，而給定值R小于測量值Y時為負偏差。

17.簡述建立對象的數學模型兩種主要方法:（每寫出1種方法的得2分）答案：一是機理分析法：機理分析法是通過對對象——滯后時間

——慣性時間常數

19.答：如果有一個輸入量作用于過程，通過過程后被放大K倍。20.答：時間常數越大，系統反應越慢，T越小，系統反應越快。

21.答：當輸入量輸入受控過程時，受控變量并沒有馬上動作，而是需要一定的時間才發生變化。

22.答：機理分析法是通過對過程內部運行機理的分析，根據其物理或化學變化規律，在忽略一些次要因素或做出一些近似處理后得到過程特性方程，其表現形式往往是微分方程或代數方程。這種方法完全依賴先驗知識，所得到的模型稱為

機理模型。機理分析法一般限于簡單過程的數學模型建立。

23.簡述用機理分析方法建立被控對象數學模型的步驟機理建模的一般步驟如下：

1)根據實際工作情況和生產過程要求，確定過程的輸入變量和輸出變量。

2)依據過程的器測取并記錄表征對象特性的物理量隨時間變化的規律，即得到一系列實驗數據或實驗曲線。然后對這些數據或曲線進行必要的數據處理，求取對象的特性參數，進而得到對象的數學模型。25建立被控對象數學模型的常用實驗測試方法有哪些？主要有階躍信號法和矩形脈沖法

26.什么叫絕對壓力、表壓及真空度?它們的相互關系是怎樣的?答案：絕對壓力：絕對真空下的壓力稱為絕對零壓，以絕對零壓為基準來表示的壓力叫絕對壓力。表壓力：當絕對壓力大于大氣壓力時，絕對壓力高于大氣壓力的數值稱為表壓力，簡稱表壓。真空度：當絕對壓力小于大氣壓力時，絕對壓力低于大氣壓力的數值稱為真空度或負壓。

絕對壓力、大氣壓、表壓、真空度之間的相互關系如圖所示。

27.簡述PID調節器Kc、Ti和Td的作用是什么？

答案：在PID調節器中，Kc越大，表示調節作用越強，Ti值越大，表示積分作用減弱，Td值越大表示微分作用增強。

28.有一流量調節系統，信號傳輸管線很長，因此，系統產生較大的傳送滯后。有人設想給調節器后加微分器來改善系統特性，試問這種設想合理否？為什么？若不合理，應采取什么措施合理？

答案：這種設想不合理，因為信號傳送滯后是純滯后，而微分作用不能克服純滯后。

解決這一問題合理的措施是采用1：1繼動器加在信號傳輸線之間，以增大信號流速，從而減小傳輸滯后，改善系統特性。

29.利用微分作用來克服控制系統的信號傳遞滯后的設想是否合理與正確？

答案：這種設想不合理，因為信號傳送滯后