精选 2012过程控制及其自动化仪表A卷参考答案

1、 学年第二学期2012安徽农业大学2011 ) (A卷自动化仪表与过程控制试卷 分考试形式:闭卷笔试，2小时，满分100 线 电气适用专业:09 分三 四 五 总 题 号 一 二 分得 ： 号 学)分(共10小题，每小题2分，共20一、单项选择题 评阅人得分 注意：第一大题答案请写入下面的答题卡中() 108 9 1 2 3 4 5 67 题号 BA B AC A A A C 答案 B 1、 控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做( B ) 反馈 B、正反馈、前馈 CA、 负 ，根据工艺要求，温度指示值不允许超过6，2001000、 某测温仪表范围为2订：名 ( A )则应选仪表的精度等级为

2、 姓 级、1.5 BA、0.5级、1.0级 C 系统。常见的自动控制系统是一个( C )3、 C、反馈控制A、开环控制 B、前馈控制 ( A ) 4、积分作用可用来 C、克服容量滞后 BA、消除余差、克服纯滞后 下列表达式中，表示比例积分调节规律的是( A )5、 dDV1 ?DVdt?)(DVK?MV?DV?MV?K 、C、AB)K(TDV?MV ppDpTdt I ： 处。压力表的测量使用范围一般为其量程的( A )6、 级 、1/3A、1/32/3 B、2/3 C班 常见的调节阀按其工作方式分有气动、电动和液动，其中加工、安装和维护工作、7 业 装专量大，但动力强劲，常用于航空航天、矿山

3、机械的是 ( C ) A、电动调节阀 B、气动调节阀 C、液动调节阀 8、 如图所示直通双座阀，下列表述正确的是( A ) A、适于大压差场合 B、不适于大管径场合 C、泄漏量较小 ： 院 学 9、 对象受到阶跃输入后，输出达到新的稳态值的63.2所需的时间，就是( B ) A、放大倍数 B、时间常数 C、纯滞后时间 10、有些工艺对象不允许长时间施加较大幅度的扰动，在实验法建立其数学模型时应采用( B ) A、阶跃响应曲线法 B、方波响应曲线法 C、最小二乘法 分)2分，共10二、判断题(共5小题，每小题 评阅人得分 )1、工业过程控制系统大部分是随动系统。( ( )2、被调参数为温度的对象

4、，时间常数和滞后都比较小。，33，热端温度升高( )3、用电子电位差计测热电偶温度，若冷端温度下降 。则示值约升高6 度取压。( )4、测量液体管道静压时，应选择在管道中间偏下方45 、零点迁移的实质是测量范围的平移，它并不改变仪表的量程。( )5 )20分共10小题，每题2分，共三、填空题( 得分 评阅人 之间的关系是，偏差DV自动调节系统方块图中，给定值SV，测量值 PV1、 。DV=SV-PV 和所受压力成比例的原理工作变形 、2 弹性式式压力计是根据弹性元件的 的。 ADC。、15V电压的电流3、 DDZ-型调节仪表现场传输信号为 420mA 仪表。气动单元组合分别表示电动单元组合仪表

5、和 4、 DDZ和QDZ 之间 调节阀的流量特性是指被调介质流过阀门的相对流量与阀门的 相对开度5、 的关系。 应使主要干扰包括在副回路内。副参数 6、 选择串级调节系统的 。实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统7、 、随机误差和疏忽误差。可以将误差分为 系统误差 8、 根据检测误差出现的规律性， 就是指控制器输入偏差的相对变化值与相应的输出相对变化值之比， 、 比例度9 用百分数表示。 和混合法。试验辨识法 10、被控过程的数学模型建模方法有机理演绎法、 分40)小题，每题四、计算分析题(共58分，共 评阅人得分 V。基型调节器输入电路如图所示，试求型 1、DD

6、Z-PID01 1)V(?VV?V?VV?0BF012iFF?解：反相输入端“虚断” ： 2分）（RRRV?VV?0V?VTSBTT 同相输入端“虚断”：?分）（ 2RRRV?V（2分） 由“虚短” 可知：TFV V V VVVVV不扣分)+2( 2( ) （2分）注：若包括，= 所以= Sii00SBB1 1 2、 室温20，采用K型热电偶测量某物体温度。与其相配的显示仪表无冷端补偿功能。测量电路如图所示，当仪表指示为100时，求被测物体的温度T (已知：E(20,0)=0.798mV, E(80,0)=3.266mV, E(100,0)=4.095mV, E(110,0)=4.508mV,

7、 E(120,0)=4.919mV)。 补偿导线a显示T仪表bTo 2（分）4.095+0.798=4.893mV 4.919-4.508=0.411mV 4.893-4.508=0.385mV （0.385/0.411=0.93674分） 2分）（1100.936710119 3、 如图所示容积式流量计，试简述其工作原理 流体通过“计量空间”时，在它的进出口之间产生一定的压力差，其转动部分在此压力差作用下将产生旋转，并将流体由入口排向出口。 分）2（在这个过程中，流体一次次地充满“计量空间”，又一次次地被送往出口。 分）2（对已定的流量计而言，该“计量空间”的体积是确定的，只要测得转子的转动

8、次数，就可以得到被测流体体积的累积值。 分）（4hcmhcmhcm，=200、 如图所示，用差压变送器测闭口容器液位，已知=140=50，43213，负压管内隔离液为水，求：=0.85g/cm被测介质密度 (1) 变送器量程； (2) 是否需要迁移？迁移量为多少？ ?g?16.7kPaP?h 、仪表量程 答：1)分(32?g?11.7hP?kPa3?g?38.2kPa)(?h?h?hP、 2 31?2水P?P?26.6kPa? )分 需要负迁移，迁移量为26.6kPa(55、 某换热器出口温度控制系统控制阀开度脉冲响应实验数据如下，矩形脉冲的幅度为2t/h，脉冲宽度为10min，试转换为阶跃响

9、应，如果用具有时滞的一阶惯性环节近似，确定其参数，写出其传函。 解：矩形脉冲可看成两个相反方向的阶跃作用的代数和，因此 ?),? (t?h(t)?ht)?h(t)?h(t)?y(1112? 10?10)?h(t?y(t)?h(t)1110)?h(t?y(t)?h(t) 11h(1)?y(1)?0.461h(3)?y(3)?1.71h(4)?y(4)?3.71h(5)?y(5)?81 19?y(8)h(8)?126.4?h(0)(10)?y(10)?h1144?8h(5)?36(15)h?y(15)?1159.9?26.4h(10)?33.5h(20)?y(20)?1171.244?(15)?2

10、7.2?(25)h?y(25)?h1180.959.9?(20)?21?h(30)?y(30)?h1191.380.9?10.4?(40)h?y(40)?h(30)1196.491.3?5.1?y(50)?h(40)(50)h 分）（41199.2(50)?2.8?96.4?(60)h?y(60)?h11100.3?1.1?99.2?(70)h?y(70)?h(60)11100.8?0.5?100.3(80)h?y(80)?h(70)?11y(?)?y(0)100.8?0?50.4K? 2r两点进行计B(30,80.9)可用一阶惯性纯滞后环节，利用两点法，取A(15,44)和 算：y4410.

11、5736?)?ln(1?)?ln(1M 150.4*2Kry80.921.6224)?)?ln(1?M?ln(1 250.4*2Krt?t30?1512?T?14.3021 M?M?0.5736?1.622421tM?tM30*(?0.5736)?15*(?1.6224)?2112?6.7963? 1.6224?0.5736?MM?2150.4-6.8se)G(s?（4可知其传函为：分） 14.3s?1 )五、综合题(10评阅得 生产工艺要求热水温度用蒸汽将进入其中的冷水加热到一定温度。如图所示换热器，并指出调节器试设计一个简单的温度控制系统，)，维持在一定范围(-1T1 类型。 答： 1、被控参数：热水的温度分）2（ 蒸汽管道上的阀门开度)2、控制参数：热蒸汽的流量(分） （2 、测温元件及其变送器的选择：选取热电阻，并配上相应温度变送器3分）（2 、调节阀的选择：根据实际生产需要与安全角度考虑，选择气开阀；4分）（2K，故)类型的调