《自动化仪表与过程控制》习题及思考题

《自动化仪表过程控制》习及思考题习一1、设有一温测量仪表，量程为。g精度为0.5级试求该仪表允的最大绝对误、分格值的下值和灵敏限的上限？2、为什么热偶测温时要进行冷温度补偿？如何进补偿？3、用热电偶温时，为什么要用偿导线？补偿导线起冷端温度补偿的用吗？4、用镖铭-镖硅(分度号：K)热电偶作时，冷端温度TO=30测得热电偶的电势：T)=39.29mv,求被介质的实际温度?5、热电偶冷温度补偿桥路如下所示。已知∕∣=∕2=0A,热电偶为镖铭-铜银热电偶。求补偿电阻扁,在基准温度"时的阻值。习二1、已知粕错-伯、铜康铜热电偶具下图所示温度特，其中&<&<(<储,试设计一个非性反馈电路，简述其工作原理。

2、型热电阻温度送器的线性化器理图及热电阻非线特性如下两图所示。求，与用的关表达式，并简其线性化原理.3、有两只DDZ-Ill型温度变送器，只变送范围为IoOo°c,另一只变送范围为,这两只表的精度等级为0.5,若用这两只表测量~15OO的温度试问用哪只表测时误差小些？配合热电偶使)习三1、什么是绝压力、表压力和真度？其关系如何？2、为什么一工业上的压力计都成测表压或真空度而不做成测绝对压的形式？3、某压力表测量范围为O-IPa,精度等级为，试问此压力允许的最大绝对误差是多少若采用标准压计来校验该压力表在校验点为∙5Pa时,标准压力计的数为0,508Pa,试问被校压力表在这一点否符合1级精度？为什么？4、若测量某器压力，工艺要求力为：∙05VP,现可供选的弹簧管压力表的精度有LO、、2.5X及4.0,可供选择的量有：0-2.5,及(MPa),试选择弹管压力表的量程精度等级？5、现有一只量范围在0~L6MPa,精度为级的普通弹簧压力表校验后,其结果如下：标准上行下行

MPaMPaMPa

000

0.385

1.195

1.595试问这只表是合格?

6、液位检测统如图所示。已知压变送器的量程为IOOOmm水柱，要求液体h从变化压送器的输出电为问这只差压变送器是否需要零点移？正迁移还负迁移？迁移量是少？（假设p/;p=Ig/il2

）7、根据下图示的曲线特性，说各曲线所表示的迁情况，并写出曲线迁移量和仪表的程。8使用压变送器测量锅液（如下图示压变送器的量程〜要求液位从O到变，差压变送器应的输出电流为〜20MA。设测介质水的密度夕=lg∕差压变送器是否需要迁移？迁移量是少？是正迁移是负迁移？（）变送器实际量范围为多少？

习四K画出节器接收下列输信号后，输出随时变化的曲线。2、实际调节用于自动控制统中，调节结果否完全消除静差？什么？3、如图所示节器，求其传递函。并说明其有何种节规律？（设IC为理想组件）4、为什么自调节系统中，一般单独使用微分调节律？5、校验调节微分时间时，各开位置如下：P=100%,（=置于被测挡给定值=测得输入-输出关系曲线如所示，求此时际的微分时间51020

ii习五1\有一控制液面的比例节器，当液面高度0.5m到时调节器的输压力相应地从底/7c病到0.68依Ac/试问这台调器的实际比例度和比例放大倍数是多？已知液面高变化范围从节器输出压力变化范围为~1依/5?.2、何谓积分间？如何测定它？3、在自动控系统中，为什么一不单独使用积分作？

、设DTLI21节器（II型）为作用理想调节器=（=305,7=0,在该调节器输入图所示波形时,求：（1）该调节在给定输入下，调器输出的函数表达；（2绘出该调节器此输入作用下的出响应曲线，并标出各关键点的数值。（

。（「）=0向

。5、检验调节积分时间时，各开位置如下：T=O,正作用，定值=经测量cl得输入-输出关系曲如下图所示。求此实际比例度P和积分时间％.（已知f=时，I=QmA0I(mA)

zz6、为什么DDZ-IIl型调节器要偏差差动电平移输入电路7什么DDZ-Ill型调节器可以不改变积分容的大小能改变积分时间大小？8DDZ-Ill型调节器有两种手动操作电路这两种手动操作与动之间的切换（共6种切换）能实现无平衡、无动切换？哪些是双无”切换？哪些是？9设有温度调节系统度变送器的量为c,节器采用DTL-121（DDZ-Il型处于PlD工作态。系稳定时测得被调温度850°c,调器输出电流为4mA在扰动作用下，被调温度偏离给值，经过一段间的调节，系统又重新稳下来，此时调器的输出已从4mA增加到8mA,问调节结,被调温度应为多？（调节器正作用开关置'正'，温度变送器误差不计。10、某反作用理想电动调节（==（min）试画出调节器输入下图所波形时,该调节器的输出应曲线，并标注出关键点的数值。

(mA)/(min)习六1、电子电位计测量电路如下图示。已知E=W,I4mA,I2mA,R=90Q若采用镶铭镶硅热电偶配此电子电位i2p差计测量某炉，测量范围在试计算桥路中各电阻值。

2、如下图所为电子电位差计线图，其中凡为冷端度补偿电阻,25C。时的阻值为5。，平均电温度系数为：=4×10-

∕C

,支路电流I=2mA°定热电偶的热电势是IOOCo4mV,并温度与热电势呈性关系，问室温25C化到50C°时电阻与能否补偿？

0变习七1、某一控制统中，有一台直通座调节阀，被控介为水，最大流量：QmaX=100«3其最小压差为,最小量为：Q=20m最大压差为：aX=O∙5MP,mm特性，并求调阀的口径与,4?

S=Q.5,试定调节阀的流量2、如图所示统，已知介质过热，易结焦。(画出系统方框图(2)调节阀应选气开阀还是气阀？(3)调节器调节器PC该是正作用还反作用？

2502503、如下图所反应器温度控制系。要求）画出控制系统方框图（2）巳知反应器温度能过高则会发生事故确定调节阀的开气关型式）确定主调节器副调节器的正反作用。习八1、描述对象学模型的特征参数哪些？哪些被称为态参数？哪些被为静态参数？为什？2、如图所示位系统，其输入量Q,输出量为（被调参数）容量系数，并设用均为线性液，试求：（）对象的微分方程；（）画出对象的方块图；（）利用方框图的简，求其传递函：GOS）=号学3、一液位对，其阶跃响应特性验结果为:t(sec)

0

1

208018030040060000.228.811.814.4阶跃扰动量为∕=试用一阶纯滞后近似算法求取对象的数模型。t

_5_54、某一对象阶跃扰动用下，其响应变化情况为:t(sec)

O12___56

7____8____1044.24.5试用两点法求对象的数学模。

_5.6

5.85___

65\图示位对象的输入量Qi,流出量为，。3，液位h为被控参数。设为容量系数，并串凡,为均为线性液阻，求a)对象的微方程组；b)画出对象的方框图；c)象的传递函数GO(S)=黑.6、某液位对，其输入量为20m3∕h,液位h稳定在IOm，现进水流量然加大到30m3(如图所示)，液位h的反应曲线如下图所，试求:(1)

该对象的频域述形式：GO(S)=

(2)该对象的特性参数有哪？其值为多少？哪是动态特性参数？些是静态特性参？

习九1对象的控制通和扰动通道对系统控制质量有何影响2、怎样选择控参数和控制参数3一热交换（如图所示用蒸汽将其中水加热到一定温的热水生产工艺要求热水温应保持定值（"±1°C）,试设计一个单回路反馈控制系统要求1画出工艺流程图并明选用仪表名称2确定调节阀的开气关形式；（3确定调节器的正反作用蒸汽->wU→冷水--------------热水4在生过程中要求控水箱液位故计了图示液位值控制系统如果水箱受到一个阶扰动f的作用，试求：d）当调节器比例作用时，系统稳态误差？）当调节器为比积分作用时，统的稳态误差？5、如图所示一盘管式换热器，艺要求物料出口温要稳定，试设计一回路控制系统要求（1确定被调参数和调参数（2）确可能的调节方案,画出其控制系流程图和方框；（3确定最佳调节方案，并说明理由。

加热习十1、某温度控系统的给定值为200C。在单位阶跃干扰用下的过渡过程线如下图所示试分别求出该程的各项品质指（最大动态偏差超调量、衰减比、余差）。2、调节系统采用PD调节器时的差为什么比纯比例用时小？3、在达到相控制质量的前提下为什么系统采用PI用时，其放大数KC比采用纯比例作的KC小？4、某单回路节系统采用调器，在阶跃扰作用下，被调参数波动若为下面三种情况问应将比例度积分时间作如何调后，调节过程才比好？为什么？

习十1、为什么要定调节器参数？其质是什么？2、某一控制统，已知调节器的=L7,用41衰曲线法测得：Kι=50%K=5(m⅛),试求(1)当调节器采用Pl控制规律时的P和;(2)当调节器采用控制规律时的P,TTid3、某自动控系统采用DDZ-IIl型调节器。1),临界比例度法定调节器参数，已测得：2=30%,("3(min),试求：(1)当调节器采用PI控规律时的P和Z;(2)当调节器采用控制规律时的P,TTid4、在单回路节系统中，设调节象的传递函数为

3=含了调节器采用比例作用求〃=时，调节的整定参数P。5、在单回路节系统，采用比例分调节器，已知控对象的传递函数:---------------°(S++5)

求〃=0.75时，调节器的整参数和Z的值。习十1、某化工厂石油裂解气冷却系中，通过液态丙稀汽比来吸收热量，保持裂解气出口度的恒定。已主要干扰为丙稀气压力不稳定为此，希望设计以裂解气口温度为主要参数，丙稀气化压力为付参数的串级调系统。标明信号递方向和调节的正反作用，并画系统方框图。

zz2、液位对象图所示。工艺要求箱的液位高度保持恒定。主扰动为输入介质压力波动较希望设计一个自调节系统,使系统具有较为满的品质指标。要求：（1）画控制系统原理图（2确定调节阀和调节器形式。习十1、在生产硝的过程中，要求氨量和空气量保持一的比值关系。在正情况下，工艺指规定氨气流量：210077?/〃；空流量为：22007，/〃氨气流量表的量程0~3200空气流量的量程为：√比值系数。画出可现上述