过程控制期末考试

期末复习题对象（过程）的数学模型建立方法主要有机理演绎法和试验辨识法两种。控制系统的性能指标有单项指标和综合指标两种。热电偶主要用于测较高温度，而热电阻用于测中低温度，热电阻与测量桥路连接时，往往采用三线制线圈的连接方式。系。被测介质为导电液体时，电容式物控计的内电阻（金属棒）要用绝缘物覆盖。调节阀的理想测量特性有直线、对数和快开三种。在工程上，简单控制系统的参数整定方法有临界比例度法、衰减曲线法和经验试凑法三种。DDZ-III型仪表的供电电源为24V DC，DDZ-II型仪表的供电电源为220 VAC，DDZ-III型仪表的标准统一电信号为4~20mADC1~5V，而DDZ-II0~10mADC应变器或压力传感器是基于应变效应进行测量的，即将物理变量转换成电阻值。控制系统的单项性能指标有衰减比、超调量、残余偏差和调节时间。电动调节阀由调节器和执行机构两部分组成，它有正转和反转两种工作方式。用于测流量的节流装置有孔板、喷嘴和文丘里管三种标准形式。温度变送器有三个品种，它们分别是：接触式变送器、非接触式温度变送器和智能式温度变送器。基型控制器由量程单元和放大单元两大部分组成。1．控制系统对偏差的定义是e=-t，而仪表对偏差的定义则e=-。简单控制系统主要由控制器、执行器、被控对象和测量变送四个基本环节组成。电——气阀门定位器具有电气转换、改善阀门性能双重作用。在确定系统的控制方案时，应使对象控制通道的放大系数增大，时间常数减小 ，纯滞后减小；对象干扰通道放大系数减小，时间常数增大。成的执行器为型式气关。为了扩大控制阀的可调范围可采用分程控制系统。控制器的积分时间减小，则积分作用增大，使控制系统的稳定性降低。子流量计的流体流动方向自下而上DDZ-III某加热炉的炉温约为DDZ-III偶变送器随动控制系统的给定值随机变化。应采用同向分程个分程控制系统在串级控制系统中，主回路属于定值控制系统，副回路属于随动控制系统，副调节器工作在外给定状态。热磁式氧气分析仪是利用氧的磁化率 其他气体的磁化率特性来测定混合气体中的含氧量。 A远大于B等于 C远小于电磁流量计是测量 介质体积流量的仪表A非导电液体 B导电液体 C非导磁气体 D导磁气体采用DDZ-III型差压变送器来贮槽测量液位时，若差压变送器的安装位置低于贮槽底部，则在最低液位时，差压变送输出X值 X>4mADC此时差压变送器应作正迁移12在单闭环比值控制系统中，从动量闭环控制系统属于随动和定值控制系统转子流量器是采用节A 原理来测量流量，液体流动方_E A.恒压降变面积B.

C.恒面积变压降 D.必须至上而下。必须至下而上选超控制是为了实_B 而设计的控制系统，它属于极限控制的一A.分程控制软保护硬保护模拟控制器若采用PI算法，请问其输出△u=Kc(e(t)+),是A 工作状态下实A.自动 B.软手动 C.硬手动D.保持若控制系统的稳定性较差时，B PID控制器的比例度数值。A 积分时间常数使系统稳定性提高A增加 B减小 C.不变错误。前馈控制系统是根据干扰量的大小来进行控制的比值控制系统中的流量比值Fu/F=KK答：正确，当流量与检测信号呈非线性关系，当物料流量的比值K一定，流量与其检测信号呈平方关系时，比值器的参数与物料流量的实际比值和最大值之比的乘积也呈平方关系。流量与检测信号呈线性关系，当物料流量的比值K一定、流量与其检测信号呈线性关系时，比值器的参数与物料流量的实际比值和最大值之比的乘积也呈线性关系判断下列系统图的控制方案是否合理？若不合理，请说明指正。改正目的控制系统为何种控制系统？a原料作为被控参数反馈控制系统b同一管道上安装两个控制阀，同时调节前后两个相互矛盾的工艺参数分程控制系统C调节阀应安装于从动量通道上即FsC下单闭环比值控制系统D副控制器的测量变送应是测量锅炉温度而不是燃料流量，故FT应安装在锅炉上串级控制系统前馈—反馈控制系统：分程控制系统：系统有两个控制阀，控制器的输出送到这两个控制阀，这两个控制阀将工作在不同的信号段VAPC 对象VBPTT当调节器的设定值不变时，请判断以下两种说法哪个正确？为什么？）调节器为正作用）若流量值增加，调节器的输出减少，则该调节器为正作用。）正确。输入量增加（或减小，输出量随之增加（或减小）时，调节器为正作用。Ti是否正确？为什么？错误。增大积分时间，Ti积分越弱，不利于消去余差。加大比例度会使比例作用消弱，不利于系统快速达到稳定。控制系统由哪几个部分组成？它们的输入输出分别是什么？（用常规符号表示控制器：输入，输（； 执行器：输入，输（；被控过程：输入（（t，输出。什么是控制通道和干扰通道？对不同通道的特性参数τ）要求有什么不同？对c(t)的作用途径，要求KPP的作用途径，要求KFτF若被响应曲线来分，对象（过程）特性可分为哪几种？（响应曲线有四种）在电偶的参比端温度补偿方法有几种？答：补偿导线法，冰浴法，查表法，补偿电桥法，机械调零法工程上常用的控制规律有哪几种？它们主要用于何种工况？（PD和PID控制算法的数学表达式，并。答：1.比例控制器P控制质量要求不高，允许有余差的场合Cu(t)Ke(t)u(0)C比例积分控制PI不允许有余差的场合u(t)

[e(t)

e(t)dt]u(0)C TI比例微分控制PD用于过程容量滞后较大的场合Cu(t)KC

[e(t)

de(t)]dtD比列积分微分控制PID 控制质量要求较高DCu(t)KC

[e(t) 1TI

e(t)dt

de(t)]u(0)D dt简单控制系统的投运主要步骤及控制器参数工程整定方法？、熟悉系统的技术要求或性能指标、建立控制系统的数学模型、确定控制方案态特性进行分析与综合、系统仿真与实验研究、工程设计、工程安装、控制器的参数整定控制器参数工程整定方法：理论计算整定法、工程整定法、自整定法。7目的：当操作条件到达安全极限时，实行保护两种：选择调节器的输出信号 选择变送器的输出信号8．在工程应用中，设计分程控制系统主要解决那两个方面的问题？根据调解阀的气开，气关形式分程控制系统可分为哪种类型？答：解决扩大执行器得可调范围和改善控制系统品质的问题分为同向分程和异向分程在某工业生产过程中，根据现场的生产特点和工艺要求，为了提高控制质量，设计一个前馈-反馈控制系统，已知过程？？？？控制通道和扰动通道的传递函数分别为UFF9q/qmax与阀杆相对行程l/lmax之间的关系；Δ=常数，q/qmax~l/lmax工作流量特性：控制阀的前后压差不能恒定时得到的流量特性，既Δp≠常数，q/qmax~l/lmax10．被控变量选择的原则答：1。尽量选择能反映产品质量的变量作为被控变量；所选的被控变量能满足生产工艺稳定，安全，高效．所选的被控变量能满足生产工艺稳定，安全，高效的要求操纵变量的选择应遵循的原则工艺上允许调节的变量。Kr,Trτr不宜选择生产主要物料量作为操作量五、计算题1.有一台DDZ三型比例调器，其输入电流是4—20mA，其输入电压范围是1—5V，计算当比例度为40%时输入电流变化为4mA。IZ 4204P max min 40%u

max

U min

u1Cu2.5V KC

1 1 2.5P 40%*工艺变量的要求来选择仪表的量程和精度？现检测出出口压力约1.5Mpa工艺要求0.05Mpa，就地指示，可供选择的弹簧管压力的精度为：1.0，1.5，2.5，4.0级，量程为0~1.5，0~2.5，0~4.0Mpa，试选择压力表的量程和精度。解：1.6X3/2=2.4MPa量程：0—2.5MPa0.05/2.5*100%=2%1.51.6X2=3.2MPa量程：0—4MPa0.05/4*100%=1.25%1.0级3用分度值Pt50Cu50143°C电阻14380.63Pt=80.63158 159158 80.6380.62158.180.8180.62

Cu50、在生产过程中，要求参与反应的B两种物料保持一定比值，若已知正常操作时物料流量q1=8.5 采用孔测量并配用差压变送器，其测量范围物料流量相应的测量范围为根据要求设**k=q1/q2比值的控制系统，要求在流量和测量信号分别成线性和非线性关系时，采DDZ-III型仪表组成系统时的比值系数。解：6、某台DDZ-III型比例积分控制器，比例度100%，积分时间为2分，稳态时输出为5mA………，输入突然增加了0.2Ma,试问经过5min后，输出变化为多少？解：u(t)K

e(t)dt0.2(1 5)55.7c TI比值控制基本概念

2。定义：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。均匀控制的目的从控制方案出发，解决前后工序供求矛盾，达到前后兼顾协调工作（如使液位和流量均匀变）分程控制系统定义：制系统。目的：①扩大执行器可调范围，改善控制系统品质；②满足工艺上操作的特殊要求。特点：多个执行器；分程工作。六、综合题下图是锅炉汽包液位控制系统，工艺要求该控制系统的被控变量恒定，而且无余差。1、根据给定值的情况，说明该系统为何种类型的控制系统2、画出该控制系统