2018过程自动化控制华东理工

1、第二部分：题型介绍及答题要求一、填空例1：串级控制系统有2个被控变量，有主回路和副回路；其中副坷路具有较强迅速的抗扰动能力,戎控制器正反作用选择是和特性有关。诵道警数的不同要求。一并说明两个通变量q(t)对被控变量c(t)的作用途径二、简答题例1述控制通道与扰道对过程特性参数的控制通道：操纵一扰动通道：扰动变量f(t)对被控变量c(t)的作用途径扰动扰动通道的响应曲线：当变量f(t)做阶跃变化(控制作用q(t)不变)特时被控变量的时间性c(t诵道的响阶跃变化(扰特点，并说明控制糸统设气开阀：供气量越大，締度越大而在失气时则全计时选择气关，称FC型。气常阀，称供气量越大，阀门开度越小，而在失气时

2、则全选择依据从工艺生产安全考虑例3自描述控制系统的单项性能指标有哪些？并说明各三、综合题综合题包括计算题与设计题，具体见后。第三部分：复习题解答、基本概念1、根据曲线进行凑试的控制器参数整定方法称为衰减曲线法2、简单均匀控制与简单控制相比，。3、PI控制器积分时间是指在输入作阶跃变化时输出达到纯比例输出的2倍所对应的时间。5、前馈控制要求主要扰动控制装置4、广义对象包括哪些通常将过程、执行器、检测元件与变送器的组合_，不包括控制装置。阶跃形式。7、设定值保持不变的反馈控制系统称为定值控制系I,其主期的务量抗拒外界干扰*控变8、设定值变i化的控制系统称为什么？随动控制系统其主要任务是什么？输出（

3、指示值）应迅速和正确的随着输入值而变化（测量值）9、差压式流得计利用节流件前后的一差压一和兰速6、亠调程有等幅振振荡等哪些振10揑疋Sk扰農售鲁占据辱奎前疋靖Z04篦被控变主ruxIJ1PJ刁、UUJIVUJ匸乙兀IC行控控制器按照被控变量7值，产生偏偿制）进行工作根据扰动或设后加控控变控制超变化之前刖11、希望控制通道的放大系数怎么样，时间常数I勺原期据需要控制制17、涡轮流量计、涡街流量计、椭圆齿轮流量计、电磁流量计，哪种属于容积式流量计？18、在串级控制系统设计时，副控制器的控制规律一般选什么？并说明理由。串级控制系统中对副变量的要求不严。在控制过程中，副变量是不断跟随主控制器的输出变化

4、而变化的，所以副控制器一般采用比例丿控制规律就行了，必要时引入适当的积分作用，而微分作用一般是不需要的19、前馈控制属于开环控制还是闭环控制？）前馈控制（开环控制）：:动或设定值的变化按补偿原理进行工作123、串级控制系统的副回路应包括所有扰动？24、测量仪表精度等级数值越小，则代表仪表的测量越准确。25、CIPS是分散控制系统的简称。计算机集成过程系统26、数字式控制器中的AD起到将模拟量转换数字量的功能。27、均匀控制是通过阀门定位器来实现的。28、变送器量4土迁移、零点迁移会改变其输八输出特性曲线的斜率？一29、定值控制系统中控制器采用内、外设定方式中的哪一种？30、在串级控制系统设计时

5、，主、副变量的选择原则是什么？主变量的选择原则与简单控制系统中被控变量的选择原则是一样的。副变量的选择原则是：主、副变量问应有一定的内在联系，副变量的变化应在很大程度上能影响主变量的变化；通过对副变量的选择，使所构成的副回路能包、综合题1、一台精度等级为0.5级，量程范围为0600电子电位差计。试问：（1）它的最大允许绝对误差是多少？校验时如最大绝对误差为50问此表是否合格？如果某反应器最大压力为06MPa,允许最大绝对误差为002MPa。(1)现用一台测量范围是015MPa,精度为15级的压力表来进行测量，问能否符合工艺上的误差要求？解：(1)因为反应器最大压力为06MPa,仪表示值最大值取

6、2倍为12MPa,所以015MPa的仪表可用，当选用测量范围为015MPa，精度为15级的压力表来进行测量时，允许的最大绝对误差为:不符合工艺上的误差要求。(2)若采用一台测量范围是010MPa,精度为试级的其力表来进行测量，问能符合误差要求吗?因为反应器最大压力为06MPa,仪表示值最大值取4/3倍为08MPa,所以010MPa的仪表可用。符合工艺上的误差要求。当选用测量范围为010MPa，精度为1.5级的压力表来进行测量时，允许的最大绝对误差为0051系列电容式差压变送器调校实验中，得到如反行程实测（mA）4.007.9911.99斤16.01最等绝对误差变为0.12mA，问插入点正行程实

7、测（mA）0%（4mA）4.00/25%（8mA）口宀806（50%最大绝对误差疋多少1？.07（25%R大回差是多少？16.05变送器的段合原来4、台温度比例控制器，测温范围为OC-1OOOC，N控制器的输出信号变化范围为4mA-20mA。当温度给定值由600C变动到650C时，其输出由8mA变到益。该控制器是属于正作用还是反作比rmo，为什么?化范围一台08T00C用的的温度控制器出范温度的变420mA。当温度从60OC变化到700C时，控制器例应的输出从8mA变为12mA,试求该控制器的比7解:，温度全范围变化（相当于400C曰控制器,的输出从最小变为最大，在此区间内,成比例的。Sh1以

8、及扰动例中被控对象、被控变量、操纵变量如果夹套进水量在t=Omin时产生一个阶跃信号，夹套反应器的温度对象近似为一阶滞后环节，其变化情况如图bo试米用阶跃扰动法求取K、T、的值，并写出数学方程式。请画出该夹套反应器内容器温度控制系统的带检测控制点的流程图以及方块图。曲复如间c差、衰减比、应该选择何种测温元件？为什么?(5某个如果该温度控制系统原先稳定在取大偏律。6：某台DDZ-III型比例积分控制器，该控制器为正作用，其比例度为200%，积分时间为2分。稳态时,输出为7mA。某一瞬间输入突然增加了0.5mA,试问经过4分钟后输出将由7mA变化到多少？把数据代入公式可得所以=0.5x0.5二0J

9、5mA7：某比例调节器输入信号为4为15V,当比例度6为60%时,引起的输出变化量是多少？解：根据题意可得8、为了测定某直接蒸气加热器的过程特性，在to时刻突然将加热蒸汽量从25m3/h增加到28m3/h,热物料出口温度的阶跃响应曲线如图所示。求取该过程放大系数、时间常数和滞后时间。解：护)曲温度响应曲线可知XI、时间常数T=62=5(min)时滞oi/k)=100，C9。设大、小两个调节阀的最大流通能力分别为均为气气开阀C试求两个可调联后的嚮！。两个阀解：因为故，可得小阀的最小流通能力为阀门开度(%)；2P/MPa台匕73Ac1M1:组范围，最大流通能合在一04!最100-0.0601、0.

10、1分程后阀的可调范围比用单个阀的可调范围约增气刊图8-6加热炉温度压力串级控制系统热Z/UX)1111i_1出口温度?解答：(1)阀的气开、气关特性(应如何选择？致当坏气热断，以应选气F1PC气开卿勘I热匪料(2)控制器的正、反作用(如何确定？)因为：所以：副控制器应选反作用。出口釦箜主控制器气开阀因为：亚所以：主控制器应选反作用若两者一致，则选正作用。11、下面是管式加热炉的两种控制方案，有什么不同？如果被加热原料的流量是主要扰动，用下图来控制发现控制质量较差，而该扰动可测不可控，针对这种情况，试设计一复杂控制系统来解决？画出设计方案带检测控制点的流程图I以及方块图。如果燃料油的热值变化较大，试设计一合理的控制系统。安、来画SWK万执！加管盖MS咿一点举T岀口温度A卓执统；况一！某刖角WWS出【1温度被加鶏原料冷冷例题:的