春季学期四川农业大学《过程控制工程》复习题Word格式.docx
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7、在控制系统中，能准确、快速、及时地跟踪设定值的变化的系统属于（选项A）随动系统
选项B）定值系统
选项C）程序系统
选项D）以上都不是
8、在过程控制系统中，系统的设定值保持不变的系统属于（）
选项A）随动系统
选项D）以上都不是答案：
9、在过程控制系统中，系统的设定值有规律变化的系统属于（）
10、用来表征生产设备或过程运行是否正常而需要加以控制的物理量是（选项A）被控对象
选项B）被控变量
选项C）操纵变量
选项D）测量值
11、受控制器的操纵，使被控变量保持在设定值的物理量是（）
选项A）被控对象
选项B）设定值
12、一阶环节的传递函数是（）
选项A）K/（Ts+l）
选项B）K/Tis
选项C）K选项D）Tds答案：
A13、比例环节的传递函数是（）
选项A）K/（Ts+l）选项B）K/Tis选项C）K选项D）Tds答案：
C14、在一阶系统的特征参数中，（选项A）放大倍数K选项B）时间常数T选项C）滞后时间τ选项D）传递函数答案：
A15、在一阶过程控制系统中时间常数选项A）80%选项B）63.2%选项C）20%选项D）40%答案：
B16、在一阶过程控制系统中，（）选项A）时间常数T选项B）输入值选项C）滞后时间τ选项D）放大倍数K答案：
D17、在过程控制仪表中，控制器的放大倍数选项A）量程选项B）输出信号选项C）控制器的比例度选项D）输入信号答案：
C18、在过程控制系统过渡过程的质量指标中，值
选项A）最大偏差选项B）超调量选项C）衰减比选项D）振荡周期答案：
B19、在过程控制系统过渡过程的质量指标中，理量
）是系统的静态参数
T定义为系统的输出量y（t）到达稳态值的（）
决定了系统在响应结束时的稳态性能
Kc是通过改变（）来设置的
）是表示过渡过程曲线超出新稳定值的最大
）是描述被控变量偏离设定值最大程度的物
选项A）最大偏差选项B）超调量
选项C）衰减比
选项D）振荡周期
20、在过程控制系统过渡过程的质量指标中，（）是衡量系统快速性的质量指标选项A）最大偏差选项B）超调量选项C）衰减比
选项D）振荡周期答案：
21、一阶过程控制系统稳定条件是（）
选项A）特征根为正，微分方程系数都大于零选项B）特征根为负，微分方程系数都大于零选项C）特征根为正，微分方程系数都小于零选项D）特征根为负，微分方程系数都小于零答案：
22、二阶过程控制系统稳定条件是（）
选项A）特征根实部为负，微衰减系数小于零，分方程系数都大于零选项B）特征根实部为正，微衰减系数小于零，分方程系数都大于零选项C）特征根实部为正，微衰减系数大于零，分方程系数都大于零选项D）特征根实部为负，微衰减系数大于零，分方程系数都大于零答案：
23、二阶系统的衰减系数与系统的稳定性有很大关系，当衰减系数满足（）时，系统是稳
定的
选项A）衰减系数=0
选项B）-1<
衰减系数<
选项C）衰减系数<
-1
选项D）0<
1答案：
24、二阶系统的衰减系数与系统的稳定性有很大关系，当衰减系数满足（）时，系统是稳
选项A）衰减系数=1
选项B）衰减系数<
选项C）衰减系数>
1
25、在比例控制器中，放大倍数Kc和控制器的比例度δ之间的关系是（）
选项A）δ越大，Kc也越大选项B）δ越大，Kc越小选项C）δ变化与Kc无关选项D）δ与Kc都是定值
26、在比例控制器中，在相同输入偏差下，放大倍数Kc和输出p（t）之间的关系是
（）
选项A）Kc越大,输出p（t）越小
选项B）Kc越大,输出p（t）不变
选项C）Kc越大,输出p（t）也越大
选项D）Kc越小,输出p（t）越大
27、在过程控制系统中，若使控制变量最终不存在余差但系统的稳定性要下降应选用
（）
选项A）比例控制器
选项B）比例积分控制器
选项C）比例微分控制器
选项D）比例积分微分控制器
28、在过程控制系统中，既能使控制变量不存在余差又使系统具有超前性控制应选用（）
控制规律
选项A）P
选项B）PI
选项C）PID
选项D）PD
29、在过程控制系统中，系统在稳态时，不管放大系数Kc有多大最终仍有余差可以选用（）控制规律选项A）P
选项C）PID
选项D）PD
30、在比例控制规律中，衰减系数与系统的稳定性之间的关系应满足（）
A）衰减系数越大系统越稳定
B）衰减系数越大系统越不稳定
C）衰减系数与系统稳定无关
31、下面对过程的控制质量没有影响的是（）
A）控制通道放大倍数Ko
B）扰动通道放大倍数Kf
C）扰动通道时间常数
D）扰动通道纯滞后时间
32、在单回路控制中，控制阀的结构形式的选择很重要，在高压差时选用（）
A）角形控制阀
B）隔膜控制阀
C）三通控制阀
D）蝶阀
33、在单回路控制中，控制阀的结构形式的选择很重要，在控制强腐蚀性介质时选用（）
选项A）角形控制阀
选项B）隔膜控制阀
选项C）三通控制阀
选项D）蝶阀
34、在单回路控制中，控制阀的结构形式的选择很重要，在分流或合流控制时选用（）
选项A）角形控制阀选项B）隔膜控制阀选项C）三通控制阀
选项D）蝶阀答案：
35、在单回路控制中，控制阀的结构形式的选择很重要，在大口径、大流量、低差压，而泄漏量要求不高时选用（）
选项C）三通控制阀选项D）蝶阀答案：
36、为了使过程控制系统能够正常工作，则必须使系统的各个环节的静态放大系数相乘必须满足（）
选项A）等于0
选项B）大于0
选项C）小于0
选项D）不能确定
37、在控制阀的正作用下，控制阀是气开式，则Kv满足（）
选项A）等于0选项B）大于0
选项D）不能确定答案：
38、在控制阀的负作用下，控制阀是气关式，则Kv满足（）
39、控制器正作用时，其放大系数Kc满足（）
选项A）Kc<
选项B）Kc<
选项C）Kc>
选项D）Kc=0
40、控制器负作用时，其放大系数Kc满足（）
选项D）Kc=0答案：
41、在控制器上对所求得的整定参数设置的顺序是（）
选项A）P,I,D选项B）P,D,I选项C）I,P,D选项D）I,D,P答案：
42、在某温度控制系统中，采用4：
1衰减曲线法整定控制器的参数，得为比例作用时，其整定参数值为（）选项A）20％选项B）40％
选项C）60％
选项D）80％答案：
43、过程控制设计中，系统设计的核心是（）
选项A）控制方案设计选项B）工程设计
选项C）工程安装
选项D）仪表调校答案：
44、在控制器的参数整定中属于理论整定法得是（）
选项A）经验凑试法选项B）衰减曲线法选项C）响应曲线法选项D）对数频率特性法
45、在控制器的参数整定中属于工程整定法得是（）
选项A）对数频率特性法选项B）根轨迹法选项C）经验凑试法答案：
46、在某温度控制系统中，采用4：
1衰减曲线法整定控制器的参数，得为比例积分作用时，其整定参数值为（）选项A）24％选项B）12％
选项C）36％
选项D）48％答案：
δs=20%,当控制器
47、在某温度控制系统中，采用4：
1衰减曲线法整定控制器的参数，得
为比例积分微分作用时，其整定参数值为（选项A）20%选项B）40%选项C）16％选项D）32％答案：
48、串级控制系统中控制器的作用正确的是（）
选项A）主粗副粗选项B）主粗副细选项C）主细副粗选项D）主细副细答案：
49、串级控制系统系统中存在的一次扰动来源于它的（）
选项A）主回路选项B）副回路选项C）主副回路都有选项D）不能确定答案：
50、串级控制系统系统中存在的二次扰动来源于它的（）
51、串级控制系统系统中主环是一个（）系统
选项A）定值系统选项B）随动系统选项C）程序系统选项D）分时系统答案：
52、串级控制系统系统中副环是一个（）系统
53、串级控制系统中主回路的控制器包括（）
选项A）主控制器选项B）副控制器选项C）主、副控制器选项D）不确定答案：
54、串级控制系统中主回路的对象是（）
选项A）主、副对象
选项B）主对象
选项C）副对象
选项D）不确定答案：
55、串级控制系统中主、副环要满足（）
选项A）主定副随选项B）主定副定选项C）主随副定选项D）主随副随答案：
56、串级控制系统中主控制器的正、反作用的选择顺序（A）
选项A）先副后主选项B）先主后副
选项C）主、副同样
选项D）不确定
用于分程控制
57、有2个阀门，流通能力分别为C1＝100，C2＝3，其可调范围均为R＝30，时，分程可调范围为（B）
选项A）750
选项B）1000
选项C）900
选项D）1250
58、对于对象的纯滞后时间较大，时间常数特别大的应采用（B）控制
选项A）分程控制选项B）前馈控制选项C）均匀控制选项D）串级控制
二、作图题
1.请画出开环比值控制系统和单闭环控制系统的方框图答案：
①开环比值控制系统
2.一个双闭环比值控制系统如下图所示。
其比值用DDZ-Ⅲ型乘法器来实现。
请
画出系统方框图
答：
3.一比值控制系统用DDZ-Ⅲ型乘法器来进行比值运算（乘法器输出I'
，其中I0与I1分别为乘法器的两个输入信号），流量用孔板配差压变送器来测量，但没有加开方器，原理如下图所示，请画出其方框图。
三、解答题
1.下图为一水槽，其液位为L，进水流量为F，试设计一入口流量与液位双冲量均匀控制系统。
画出该系统的结构图，确定该系统中控制阀的开闭形式，控制器的正、反作用以及引入加法器时各信号所取的符号。
2进入加法器的信号所取的符号为：
IS为负值，IL、IF为正值。
3选择控制阀为气开式，当流量或液位、流量和液位增加时，控制阀的开度要减小，此时I0增加，控制器的输入增大，其输出应减小，所以控制器选择反作用。
2.通过分析判断下图所示的系统属于何种类型?
画出它的方块图，并说明其工作原理。
1系统属于前馈－反馈控制系统
2方框图
F2
3通过对进入储液罐的总流量F1+F2，使出液量保持稳定。
反馈控制系统根据总流量的大小调节F2，保持F3的稳定。
前馈控制将F1的流量检测，与F2的检测值相加，作为控制器的输入。
当F1增加，测量值增加，控制器的输入增加，此时要求F2下降，所以控制器输出减小，为反作用，控制阀为气开式，开度减小，F2的流量下降。
四、综合题
1.如图所示为锅炉燃烧系统选择性控制方案。
它可以根据用户对蒸汽量的要求，自动调整燃料量和助燃空气量。
不仅能维持两者的比值不变，而且能使燃料量与空气量的调整满足下述逻辑关系：
当蒸汽用量增加时，先增加空气量后增加燃料量；
当蒸汽用量减少时，先减燃料量后减空气量。
根据上述要求，试确定图中控制阀的开闭形式、控制器正反作用及选择器的类型。
从安全出发两个控制阀均选择气开式。
对于PC－FC1串级系统，当燃料量由于扰动增大时，应该使阀门关小，此时FC1的测量值增大，输入增加，而输出应减小，所以FC1为负作用。
当蒸汽压力增加时，应减小燃料量，所以PC也为负作用；
同样可知FC2为负作用。
当蒸汽压力降低（负荷增大时），PC输出增加，此时应该先增加空气量，所以上面的选择器应该为高选器。
当蒸汽压力升高时（负荷增减小时），PC输出减小，此时应该先减燃料量，所以下面面的选择器应该为低选器。
2.如何选择控制变量?
1所选控制变量必须是可控的。
2所选控制变量应是通道放大倍数比较大者，最好大于扰动通道的放大倍数。
（2.5分）
3所选控制变量应使扰动通道时间常数越大越好，而控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小。
4所选控制变量其通道纯滞后时间应越小越好。
5所选控制变量应尽量使干扰点远离被控变量而靠近控制阀。
6在选择控制变量时还需考虑到工艺的合理性。
一般来说，生产负荷直接关系到产品的产量，不宜经常变动，在不是十分必要的情况下，不宜选择生产负荷作为控制变量
3.下图为热交换器出口温度控制系统，要求确定在下面不同情况下控制阀开、闭形式及控制器的正、反作用。
1被加热物料在温度过高时会发生分解、自聚。
2被加热物料在温度过低时会发生凝结。
3如果控制变量为冷却水流量，该地区最低温度在0℃以下，如何防止热
交换器被冻坏。
1控制阀气闭式，控制器的反作用。
2控制阀气开式，控制器的正作用。
3控制阀气闭式，控制器的反作用。
4.单回路系统方块图如图所示。
试问当系统中某组成环节的参数发生变化时，系统质量会有何变化?
为什么?
1当KC、KV、K0增加时，系统的余差减小，但系统稳定性下降。
2T0增加时，系统的工作频率降低，控制速度变慢。
这样就不能及时地克服干扰的影响，因而，系统的控制质量会越差。
3τ0增加时，使系统控制不及时，使动态偏差增大，而且还会使系统的稳
定性降低。
4Kf增加时，系统的余差也变大，即控制静态质量变差。
Tf增加时，控制过程的品质会提高。
τf增加时，质量没有影响。
5.下图为一管式炉原油出口温度与炉膛温度串级控制系统。
要求：
1选择控制阀的开、闭形式。
2确定主、副控制器的正、反作用。
3在系统稳定的情况下，如果燃料气压力突然升高，结合控制阀开、闭形式及控制器的正、反作用，分析该串级控制系统的工作过程。
1根据安全要求，控制阀应选择气开式。
2副控制器：
当炉膛温度超过给定值时，其输入为正值，此时要求阀的开度减小，即控制器输出减小，所以选负作用。
主环控制器：
当燃料气流量增加时，釜内温度升高，因此K01为正，应选择负作用。
3在系统稳定的情况下，如果燃料气压力突然升高，此时控制阀的开度还没有变化，所以燃料气流量增加，炉膛温度升高，测量变送的输出增加，副控制器的输入为正，副控制器为负作用，输出减小，控制阀为气开式，所以开度减小，使燃料气流量下降。
燃料气流量增加，炉膛温度升高最终会使原油出口温度增加，测量变送的输出增加，主控制器的输入为正，主控制器为负作用，输出减小，副控制器的给定值减小，促使副环控制器对燃料气流量进一步调整。
一直到原油出口温度回到给定值为止，控制阀处在一个新开度上。
6.均匀控制系统有些什么特点?
③结构上无特殊性
均匀控制是指控制目的而言，而不是由控制系统的结构来决定的。
均匀控制系统在结构上元任何特殊性，它可以是一个单回路控制系统，也可以是一个串级控制系统的结构形式，或者是一个双冲量控制系统的结构形式。
③参数应变化，而且应是缓慢地变化因为均匀控制是前后设备物料供求之间的均匀，所以表征这两个物料的参数都不应为某一固定的数值,两个参数都变化，且变化比较缓慢。
那种试图把两个参数都稳定不变的想法是不能实现的。
③参数应限定在允许范围内变化
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