过程控制试卷样卷

1、中国计量学院20 20 学年第 2 学期 过程控制 课程考试试卷开课二级学院： 机电工程学院 ，考试时间： 年_月_日 时考试形式：闭卷、开卷，允许带 _ 入场考生姓名： 学号： 专业： 班级： 题序一二三四五六七八九总分得分评卷人一、填空题 （每空1分，共10分）1、 过程控制系统是以自动控制理论为依据，以表征生产过程主要参数如 温度 、压力 、 流量 、 液位、 成分 等为被控参数，通过测量变送器、显示调节器和操作控制器，调节控制参数，使被控参数按照预定的要求规律变化的自动控制系统。2、 比例积分调节规律的显著特点是 积分调节 结束时无余差。3、 建立过程对象数学模型的基本方法有 机理分析

2、法建模 和 试验法建模 两种。4、 被调参数为温度的对象，其时间常数和滞后时间都比较 大 。5、 简单均匀控制系统中的调节器一般采用 PI 调节规律。二、单项选择题（每题1分，共10分）1、 分程控制中，阀门A和阀门B的控制信号范围分段由（ C ）来完成。A、调节器 B、电气转换器 C、阀门定位器 D、变送器2、 化工过程中，控制系统大部分是（ D ）。A、定值控制系统 B、随动控制系统 C、程序控制系统 D、比值控制系统3、 一种前馈作用一般能够克服（ A ）种干扰。A、一 B、二 C、三 D、四4、 通常，串级控制系统中主调节器的正反作用的选择取决于（ D ）。A、调节阀 B、副调节器 C

3、、副对象 D、主对象5、是反映对象（ C ）的参数。A、控制能力 B、动态特性 C、静态特性 D、抗干扰能力6、控制系统的反馈信号使得原来信号增强的叫做（ B ）。A、负反馈 B、正反馈 C、前馈 D、回馈7、下列表达式中，（ B ）表示比例积分调节规律。A、 B、 C、 D、8、二阶对象可用（ C ）来近似描述。A、积分对象加一阶对象 B、带滞后的一阶对象C、滞后时间为，时间常数为的一阶对象 D、微分对象9、下列哪些不是过程控制系统常用的参数整定方法（ D ）。A、衰减曲线法 B、临界比例度法 C、经验试凑法 D、频率特性法10、选择性控制系统中，防止积分饱和的方法有（ B ）。A、限频法

4、B、PI法 C、内反馈法 D、外反馈法三、简答题（每题10分，共20分）1、 常用的调节器的调节规律有哪些？各有什么特点？比例控制规律（）：较快克服扰动的影响，但有余差。适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、控制要求不高、允许有余差的场合。比例积分控制规律（）：能消除余差的影响。适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、不允许有余差的场合。比例微分控制规律（）：具有超前控制作用。适合在控制通道的时间常数或容量滞后较大的场合使用，可以提高系统稳定性，减小动态偏差，；但不适合在纯滞后较大、扰动频繁的系统使用。比例积分微分控制规律（）：较理想的控制规律。在比例的基础上引入积分，可以消除余差，再加入微分作

5、用，又能提高系统的稳定性。适用于控制通道时间常数或容量滞后较大、控制要求较高的场合。2、 与反馈控制系统相比，前馈控制系统有什么特点？为什么控制系统中不单纯采用前馈控制，而是采用前馈反馈控制？特点：是开环控制；能“及时”抑制被控量由于扰动引起的动、静态偏差；只适合用来克服“可测不可控”的扰动，具有指定性补偿的局限性；控制器特性取决于被控对象；难以实现完全补偿。前馈-反馈控制：可及时克服主要扰动对被控量的影响，也能克服多个扰动的影响，降低系统对前馈补偿器的要求。四、计算题1、 （12分）某温度控制系统的给定值为，在单位阶跃干扰下的过渡过程曲线如下图，试求该过渡过程的最大偏差、余差、衰减比、过渡时

6、间（按被控变量进入新稳态值的%为准）。温度 230 210 205 2005 20 22 t/min 图1 温度控制系统过渡过程曲线最大偏差：230-200=30余差：205-200=5衰减比：（230-205）-（210-205）/（230-205）*100%=80%过渡时间：22s2、（8分）液位对象的特性曲线如下图2所示，计算该对象的放大系数K、时间常数T及纯滞后时间。m3/h h/m 30 20 20 10t/min 2 4 t/min 图2 液位对象的特性曲线K=(20-10)/(30-20)=1T=2min=2min以上并不是标准参考答案。五、分析题C1、（10分）如图3所示为一加热炉出口温度控制系统的示意图，通过调节燃料气的流量来控制出口温度保持不变。试画出该控制系统的方框图，并指出被控参数、控制参数和可能引起被控参数变化的干扰各是什么。 燃料气 图3 加热炉出口温度调节 2、 （16分）如图4所示的锅炉汽包水位控制系统，通过调节给水流量来控制汽包液位保持稳定，要求：说明该控制系统是什么类型的控制系统； 液位不允许过低，否则会发生事故，试确定调节阀的气开气关形式； 确定调节器的正反作用方式； 若给水流量突然增加，使汽包液位升高时，简述该系统的调节过程。LTLCFCFT 图4 锅炉汽包水位控制系统3、 （14分）如图5所