过程控制重点题目

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1、第一章7 在阶跃扰动作用下，定值控制系统过渡过程有哪几种形式？稳定的过渡过程是哪种？ 单调衰减过程振荡衰减过程等幅振荡过程振荡发散过程单调过程和衰减振荡过程是稳定的过渡过程。某换热器的温度控制系统给定值为200C。在阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图所示。试求最大偏差、余差、衰减比、振荡周期。解：最大偏差A=230-200=30C余差C=205-200=5C衰减比n=yi：y3=25:5=5:1振荡周期T=20-5=15（min）9定值控制系统（p5）10静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。动态特性：系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系称为动态特性。第二章

2、一台仪表的显示位数为三位，其分辨率便为（百分之一）台温度指示仪，最末一位数字表示的温度值为0.1C，该表的分辨力为（0.1C）3某台仪表的基本误差为土1.8%，则该表的精确度等级符合（2.5）级。4某台测温仪表的测温范围为-100700C，校验该表时测得全量程内最大绝对误差为+5C,该仪表的精度等级是（1.0级）5（热电偶）一般用于测量5001600C之间的温度，（铂电阻）用于500C以下的中、低温测温。6. 热电偶的热电势由（接触电势）和（温差电势）两部分组成，（组成值）常忽略不计。7. 用热电阻测温时一般用（三线制）接法，以抵消接线电阻对电桥的影响。8（补偿导线）的作用是（将热电偶冷端延长

3、到距热源较远，温度较稳定的地方）。9灵敏度表示：指针式测量仪表对被测参数变化的敏感程度。10灵敏限表示：指针式仪表在量程起点处，能引起仪表指针动作的最小被测参数变化值。11热电偶是应用（热电效应）测量温度的。12配置补偿导线的必须条件是（补偿导线的热电特性在低温段与所配热电偶相同）。13如果用镍铬一康铜热电偶测温时仪表指示值为400C,而冷端温度为30C,则热端实际温度为430CoX14应变式压力传感器是利用电阻应变原理测量压力。15压阻式压力传感器：根据半导体材料的压阻效应测压的。16压电式压力传感器：利用某些材料的压电效应原理制成的。17椭圆齿轮流量计是一种容积式流量测量仪表，以测量封闭容

4、积中的流体体积以测量流量。18靶式流量计是使用悬在管道中央的靶作为节流元件，根据作用于靶上的推力大小而测定流速。19差压式流量计是利用流体的节流原理流测量的，差压式流量计是在节流面积不变的条件下，以差压变化来反映流量的大小。20转子流量计是以定压降、变节流面积法测量流量的。21涡轮式流量是在测量管道内，安装一个可以自由转动的涡轮，当流体通过时，流体的动能使涡轮旋转。根据转速的大小测量流量。22旋涡式流量计是利用流体遇到阻碍物后产生的漩涡测量流量。23利用差压式液位变送器测量液位，若容器是密闭的，则变送器正压室接容器（底部），负压室接容器（顶部）。24某台测压仪表的测压范围为08MPa根据工艺要

5、求，测压示值的误差不允许超过土0.05MPa问应如何选择仪表的精度等级才能满足以上要求？解：根据工艺要求，仪表的允许基本误差为：土5MPa/8MPO100%=0.625%去掉“土”和“”号后，0.625介于0.51.0之间。若选精度为1.0级的仪表，其允许的最大绝对误差为土0.08MPa。超过了工艺允许的数值。故：应选择0.5级的表。24（2-1）某一标尺为01000C的温度计出厂前经校验得到如下数据：标准表读数/C02004006008001000标准表读数/C02014026048061001求：该表的最大绝对误差； 该表的精度； 如果工艺允许最大绝对误差为土5C，该表是否可用?答案： 该

6、表的最大绝对误差：6C 该表的精度：6/1000X%=0.6%;而该仪表的误差超过了0.5级仪表所允许的最大绝对误差。故这台测温仪表的精度等级为1.0级 如果工艺允许最大绝对误差为土5C,若选精度为1.0级的仪表，其允许的最大绝对误差为土10C。超过了工艺允许的数值。该表不可用25(2-2)某压力表量程010Mpa,经检验有以下测量结果：标准表读数/Mpa0246810被校表读正形程01.983.965.947.979.99数/Mpa反形程02.024.036.068.0310.01求：变差 基本误差 该表是否符合1.0级精度 解：变差=最大绝对差值/量程X100%=0.12/10X100%=

7、1.2%基本误差=0.06/10X100%=0.6%0.6%去掉，套入规定的仪表精度等级系列，该表符合1.0级精度。1. (2-2)某压力表量程010Mpa,经检验有以下测量结果：标准表读数/Mpa0246810被校表读正形程01.983.965.947.979.99数/Mpa反形程02.024.036.068.0310.01求：变差 基本误差 该表是否符合1.0级精度 解：变差=最大绝对差值/量程X100%=0.12/10X100%=1.2%基本误差=0.06/10X100%=0.6%0.6%去掉，套入规定的仪表精度等级系列，该表符合1.0级精度。26(5分)一台最大允许绝对误差为2C,精度

8、为1.0级的仪表，其下限刻度值为负值，且为量程的25%，试求该仪表的测量范围。解：设量程为X已知精度为1.0，最大允许绝对误差为2C根据精度定义X-Xo标尺上限值-标尺下限值100%于100%f100%X=200测量范围下限刻度值为负值，且为量程的25%所以：测量范围为-50到15027（5分）某压力表的测量范围为0-1.6MPa，精度为1级，其校验结果如下:标准表读数/Mpa00.40.81.21.6被校表读数/Mpa正形程00.390.81.191.59反形程00.410.811.211.6试问此表是否合格?1.6反行程示值最大引用误差为0.110C1.6不合格解：正行程示值最大引用误差为

9、0.01X100%=0.625%=6.25%第三章1.电动仪表的输入输出信号电流信号均采用（010mA或420mA的标准信号）。2. 气动仪表的输入输出信号均采用（20100kPa的标准气压信号）。3. 控制规律是指控制器的（输出信号）与（输入偏差）信号之间的关系。4简述比例、积分、微分控制规律各自的特点？为什么积分和微分不能单独使用？写出连续PID调节规律表达比例控制的特点（P）:控制及时、灵敏；但控制结果存在静差。积分控制的特点（I）:消除余差；但控制动作缓慢，故积分作用不单独使用。微分控制的特点（D）:微分作用能超前控制。微分对静态偏差毫无控制能力。积分控制控制动作缓慢，故积分作用不单独

10、使用。微分控制当偏差存在，但不变化时，微分输出为零，因此不能单独使用。PID调节规律表达44de（t）y（t）=a【e（t）+亍Je（t）dt+TD罟5写出位置型离散PID算式及增量型PID算式，在实际应用中增量型PID算式有何优点1r丄1J山丄丁enen+yn=二+匚e也t+TdPTiz0也T1r丄1Jr丄enen+yn=二+匚LeT+TdPTg也T第四章1. 气动调节阀由（执行机构）和（控制机构）两部分组成。2. 气动调节阀执行机构的作用是将压力的大小转换为阀杆（位移）气动调节阀控制机构的作用是将阀杆的位移转换为（流通面积）的大小。3. 调节阀的流量特性不仅与（阀门的结构和开度）有关，还与

11、阀前后的（压差）有关。4. 影响调节阀的流量特性的因素有（阀门的结构与开度）及阀前后的（压差）。6电/气转换器作用是将（420mA的电流信号）转换成（20100KpaKPa的标准气压信号）7（阀门定位器）的作用是（保证阀门准确定位）。8何谓调节阀的理想流量与工作流量特性？固有流量特性（理想流量）：在将控制阀前后压差固定时得到的流量特性称为固有流量特性。它取决于阀芯的形状。工作流量特性：实际使用时，调节阀装在具有阻力的管道系统中。阀前后压差也是变化的，这时流量特性会发生畸变。称为工作流量特性第五章1. 建立被控过程数学模型的基本方法主要有（机理法）和（测试法）。2. （多容过程对干扰相应时间上的

12、滞后）称（容量）滞后；（由信号或能量的传输时间造成的滞后现象）属于（纯）滞后。3已知某化学反应器的特性是具有纯滞后的一阶特性.其时间常数为4.15，放大系数为8.5,纯滞后时间为3.5，其传递函数是Gp(s)=8.54.15S13.5S4自衡特性：在扰动作用在破坏其平衡工况后，被控过程在没有外部干预的情况下自动恢复平衡的特性，称为自衡特性。5无自衡特性：由于输出量不能对扰动作用施加反作用，只要被控过程的平衡工况被破坏，就无法自行重建平衡，这就是无自衡特性的本质。第六章1（比例控制）适用于（控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺上没有提出无差要求的系统）。（比例积分控制）适用于（控制通道滞后较小、

13、负荷变化不大、工艺参数不允许有余差的系统）。（比例微分控制）适用于（控制通道滞后较大的系统）。2.控制通道放大系数越大，控制作用越强，被调参数对控制作用的反应越灵敏。3控制通道放大系数K越大，操纵变量对被控变量的影响就越大，控制作用越强；但大，对被控变量的影响过强，使系统稳定性下降。“4干扰通道放大系数越大，被控变量的波动就越大，最大偏差越大。5干扰通道放大系数越小，干扰作用越弱，最大偏差越大。X6干扰通道时间常数越大，干扰对被控变量的影响越缓慢，越有利于控制。7干扰通道时间常数越小，干扰对被控变量的影响越缓快，越有利于控制。X8.简述简单控制系统设计的基本要求、内容与步骤？基本要求：安全性、

14、稳定性、经性济主要内容：方案设计、工程设计、工程安装、调节器参数整定步骤:掌握生产工艺对控制系统的技术要求；建立被控过程的数学模型；确定控制方案；控制设备选型；实验(或仿真)验证。9何谓被控变量？简述被控变量选择基本原则是什么？答：被控变量是生产过程中希望借助自动控制保持恒定值(或按一定规律变化)的变量。原则：1、根据生产工艺的要求，找出影响生产的关键变量作为被控变量2、当不能用直接工艺参数作为被控变量时，应选择与直接工艺参数有单值函数关系的间接工艺参数作为被控变量。3、被控变量必须有足够大的灵敏度4、选择被控变量时，必须考虑工艺合理性10何谓控制变量？选择原则是什么？把用来克服干扰对被控变量

15、的影响，实现控制作用的变量称为控制变量或操纵变量。控制变量的选择原则：控制变量的选择原则：(1)控制变量是可控的，即工艺上允许调节的变量(2)控制变量比其他干扰对被控参数的影响灵敏(3) 应使干扰通道的放大倍数尽可能小，时间常数尽可能大。(4) 被控过程存在多个时间常数，在选择控制参数时，应尽量使时间常数错开(5) 要考虑工艺的合理性与生产的经济性。11如图所示物料加热器，将进入其中的冷物料加热到设定温度，工艺要求热物料的温度是3501C,请按下列要求设计一套控制系统，实现物料温度的控制。进料亠岀料* 确定被控变量和控制变量；画出控制系统框图；选择传感器并确定安装位置;确定调节阀的气开、气关方式；确定控制器的正反作用；确定控制器规