过程控制与自动化仪表期末试卷及答案5套

一、填空题〔120分〕

试卷一1．所谓自动掌握，就是在没有人直接参与的状况下，利用掌握装置，对生产过程、工艺参数、目标要求等进展 ，使之依据预定的方案到达要求的指标。2．按输入量变化的规律分类，自动掌握系统可以分为 系统、 系统、系统。过程掌握系统的要求 、 、经济性。在经典掌握理论中，主要有 ， 和根轨迹法等几种分析方法。对数幅频特性L(ω)或它的渐近线大多与lgω成 关系因此假设以L(ω)为纵轴，lgω为横轴，则其图线将为 。热电阻Cu50中的C”是指 50”是指 。电容式压力变送器由测量部件、 和 三局部组成。执行器按其能源形式分为液动、 、 三大类。DCS是指 。串级掌握系统能快速抑制进入 回路的扰动改善 掌握器的广义对象特性，容许 回路内各环节的特性在肯定的范围内变动而不影响整个系统的掌握品质。二、选择题〔220分〕1、掌握系统时域分析中，最常用的典型输入信号是( )。A.阶跃函数 B.脉冲函数C.斜坡函数 D.正弦函数2、与开环掌握相比较闭环掌握的特征是〔 〕A.系统有执行元件 B.系统有掌握器C.系统有放大元件 D.系统有反响环节3、积分环节的频率特性相位移θ(ω)=( )。A.90° B.90° C.0° D.180°4、依据对象特性来选择掌握规律时，对于掌握通道滞后小，负荷变化不大，工艺参数不允许有余差的系统，应中选用( )掌握。A.比例 B.比例积分 C.比例微分 D.比例积分微分5．假设系统不稳定，则系统( )A.不能工作 B.可以工作，但稳定误差很大C.可以工作，但过渡时间很长D.可以正常工作6．.电—气阀门定位器将4-20MA的标准信号转换为〔 〕的标准气压信号。A、0.04MA-0.02MA B0.02MA-0.1MAC、0.01-0.05MA D0.03-0.15MA7．测4~20mA电流信号时用以下哪些工具〔 〕A.螺丝刀 B.万用表 C.校验仪〔气压〕 D.试电笔8．液位调整系统的调整规律，通常选用〔 。A.PI B.PD C.PID D.P在抱负流量特性中〔 〕亦称为对数流量特性。A.直线流量特性 B.等百分比流量特性C.快开流量特性 D.抛物线流量特性在计算机掌握系统中，计算机的输入和输出信号是〔 。A.模拟信号 B.数字信号 C.4~20mA的标准信号D.什么信号都行三、推断题〔110分〕有的仪表所用电压是直流电，有的用沟通电。〔 〕温度变送器是用来测量介质温度的。〔 〕质量流量与体积流量一样。〔 〕引起自动调整系统被调量波动的因素叫干扰。〔 〕在自动调整中，PID调整器主要靠比例作用避开过分振荡，靠积分作用消退静态偏差，靠微分作用削减动态偏差。〔 〕串级调整系统就是将调整系统的各个环节串联起来。〔 〕7调整器的输出值随测量值增加而增加的称为正作用〔 〕为了消退余差，应引入微分调整作用来抑制。〔 〕计算机掌握系统就是自动掌握系统。〔 〕在自控系统中，安全栅处于现场仪表与掌握室仪表之间。〔 〕四．简答题〔520分〕什么是定值掌握系统？求取以下图所示电路的传递函数〔uu为输出信号〕i oRR0R0wui uo简述PID调整器

K Tc、i和

Td的作用是什么？简述热电偶温度计组成局部。五、某单位负反响系统〔设其为最小相位系统，校正前、后的开环对数幅频特性〔渐进线〕〔10分〕写出校正前、后的开环传递函数G1

(s)、G2

；求出串联校正装置的传递函数Gc(s)，并设计此调整器的线路〔不用设置参数。推断出校正前、后系统的相位裕量的变化趋势；分析校正对系统动、稳态性能〔、t、e 〕的影响。s ssL()/dB3020

校正后

校正前20dB/dec50 70 (rad/s)1 10

40dB/dec用状况下，调整阀的气开、气关型式如何选择？〔10分〕最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和过渡时间〔给定值为20℃10分〕一、填空题〔120分〕

试卷一答案1．所谓自动掌握，就是在没有人直接参与的状况下，利用掌握装置，对生产过程、工艺参数、目标要求等进展自动掌握的调整与掌握，使之依据预定的方案到达要求的指标。2．按输入量变化的规律分类，自动掌握系统可以分为定值掌握系统、随动掌握系统、 程序掌握系统。过程掌握系统的要求安全性、稳定性、经济性。在经典掌握理论中，主要有时域分析法，频率特性法和根轨迹法等几种分析方法。对数幅频特性L(ω)或它的渐近线大多与lgω成 线性 关系因此假设以L(ω)为纵轴，lgω为横轴，则其图线将为 直线 。热电阻Cu50中的C”是指 铜 “5”是指℃时电阻值50欧姆。电容式压力变送器由测量部件、 转换电路和放大电路 三局部组成。执行器按其能源形式分为液动、气动、电动三大类。DCS是指集散掌握系统。副回路内各环节的特性在肯定的范围内变动而不影响整个系统的掌握品质。二、选择题〔220分〕1、掌握系统时域分析中，最常用的典型输入信号是( A )。A.阶跃函数 B.脉冲函数C.斜坡函数 D.正弦函数2、与开环掌握相比较闭环掌握的特征是〔D 〕A.系统有执行元件 B.系统有掌握器C.系统有放大元件 D.系统有反响环节3、积分环节的频率特性相位移θ(ω)=( B )。A.90° B.90° C.0° D.180°4、依据对象特性来选择掌握规律时，对于掌握通道滞后小，负荷变化不大，工艺参数不允许有余差的系统，应中选用( B )掌握。A.比例 B.比例积分 C.比例微分 D.比例积分微分5．假设系统不稳定，则系统( A )A.不能工作 B.可以工作，但稳定误差很大C.可以工作，但过渡时间很长D.可以正常工作6．.电—气阀门定位器将4-20MA的标准信号转换为〔B 〕的标准气压信号。A、0.04MA-0.02MA B0.02MA-0.1MAC、0.01-0.05MA D0.03-0.15MA7．测4~20mA电流信号时用以下哪些工具〔B〕A.螺丝刀 B.万用表 C.校验仪〔气压〕 D.试电笔8．液位调整系统的调整规律，通常选用〔D。A.PI B.PD C.PID D.P在抱负流量特性中〔B〕亦称为对数流量特性。A.直线流量特性 B.等百分比流量特性C.快开流量特性 D.抛物线流量特性在计算机掌握系统中，计算机的输入和输出信号是〔B。A.模拟信号 B.数字信号 C.4~20mA的标准信号D.什么信号都行三、推断题〔每题1分，共10分〕有的仪表所用电压是直流电，有的用沟通电。〔√〕温度变送器是用来测量介质温度的。〔╳〕解释：温度变送器的作用是将热电偶或热电阻的电势或电阻信号转换成 DC1-5V电压或DC4-20VmA电流标准信号。质量流量与体积流量一样。〔╳〕解释：质量流量是体积流量与密度的乘积引起自动调整系统被调量波动的因素叫干扰。〔√〕在自动调整中，PID调整器主要靠比例作用避开过分振荡，靠积分作用消退静态偏差，靠微分作用削减动态偏差。〔√〕串级调整系统就是将调整系统的各个环节串联起来。〔╳〕解释：串级调整系统由两个单回路构成，主调整器的输出作为副调整器的给定。7调整器的输出值随测量值增加而增加的称为正作用〔√〕为了消退余差，应引入微分调整作用来抑制。〔╳〕解释：为了消退余差，应引入积分调整作用来抑制计算机掌握系统就是自动掌握系统。〔√〕在自控系统中，安全栅处于现场仪表与掌握室仪表之间〔√〕四．简答题〔520分〕什么是定值掌握系统？控变量的影响，使被控变量最终回到设定值或其四周.以后无特别说明掌握系统均指定值控制系统而言。求取以下图所示电路的传递函数〔uiR1

uo

为输出信号〕R0 wui uoU(s)

Z (s) R答案：G(s) o f 1U(s) Zi

(s) R2简述PID调整器

K Tc、i和K

Td的作用是什么？T T答案：在PID调整器中，

c越大，表示调整作用越强，

i值越大，表示积分作用减弱，d值越大表示微分作用增加。简述热电偶温度计组成局部。五、以下图所示为某单位负反响系统校正前、后的开环对数幅频特性〔渐进线〔此为最小相位系统〔10分〕写出校正前、后的开环传递函数G1

(s)、G2

；求出串联校正装置的传递函数Gc(s)，并设计此调整器的线路〔不用设置参数。推断出校正前、后系统的相位裕量的变化趋势；分析校正对系统动、稳态性能〔、t、e 〕的影响。s ssL()/dB3020

校正后/dec

校正前20dB/dec50 70 (rad/s)1 10

/dec

40dB/dec答案：〔1〕〔2〕在式中 此为PI调整器。其电路图如所示。假设选取则 (取)由 有 ，(取 )(3)(4)①稳态性能：校正后，系统由O型变为I型，对阶跃信号由有静差为无静差，稳态性能明显改善。②稳定性：由于PI调整器的增益( 由 )，稳定性改善，

，增益减小，使相位裕量 有所增加与Ｎ均有减小。由此例可见，适当降低增益，可弥补PI校正对稳定性的消极影响。③快速性： 由 ，快速性变差。状况下，调整阀的气开、气关型式如何选择？〔10分〕答案：方框图q q o iqo，调整阀设定选择气开阀，则出料阀开度增加，液位下降，因此对象的放大倍数为负；液位上升，检测变正；为保证掌握系统负反响，则应选择掌握器放大倍数为正，即正作用掌握器。符合条件，则调整阀选择气开阀。出最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和过渡时间〔给定值为20℃〔10分〕答案：最大偏差A=30℃余差C=5℃衰减比n=〔230-205〕/〔210-205〕=5振荡周期T=15s过渡时间ts=22s一、填空题〔120分〕

试卷二设有反响环节的掌握系统，称为 系统；不设反响环节的，则称为 系统。过程掌握系统性能好坏的评价指标可概括为 、 、 。在延迟时间很小的状况下，延迟环节可用 环节来代替。系统在前向通路中含有 环节将使系统的稳定性严峻变差；而 环节则可改善系统的稳定性。系统的开环对数幅频特性的 段，表征着系统的动态性能；而 段，则表征着系统的稳态性能。变送器信号传送和供电的方式有三种，即 、 、 。假设热电偶两接触点温度一样，则回路总的热电动势为 。用来测量瞬时流量的仪表称为 ，测量累积流量的仪表称为 。串级掌握系统的参数整定方法有两种： 和 。比值掌握系统主要有单闭环比值掌握系统、 和 。二、选择题〔每空2分，共30分〕1、微分环节的频率特性相位移θ(ω)=( )。A.90° B.90° C.0° D.180°2、系统的稳态误差，除了比例增益外，主要取决于系统中的( )。A.积分环节多少 B.惯性环节C.比例微分环节 D.振荡环节3、阻尼比0<ζ<1时的振荡环节对单位阶跃的响应为( )A.按指数规律上升 B.等幅振荡C.减幅振荡 D.单调上升曲线4、PD掌握规律指的是( )。A.比例、微分 B.比例、积分C.积分、微分 D.比例、积分、微分5、对数频率特性曲线横坐标轴单位长度代表( )A.两倍频程 B.一倍频程 C.十倍频程 D.半倍频程6、对数幅频特性中，低频渐近线不为零分贝的环节有()A.惯性 B.比例微分 C.振荡 D.积分7．反响器、压缩机、锅炉都可以作为自动掌握系统中的()。A.被控变量 B.被控对象 C.掌握系统D.操纵介质8．压力的单位是〔 。A．N牛顿 B．Kg公斤 C．Pa帕斯卡D．Kg/m2公斤/29.流量、压力调整系统的调整规律，通常选用〔 。A.PI B.PD C.PIDD.P10..DCS〔〕A.比例、积分、微分掌握B.集散掌握系统。C.可编程序掌握器D.以上三个都不正确。三、选择题〔110分〕热电阻应承受两线制。〔 〕电磁流量计可以测量气体介质流量。〔 〕铜电阻的测温范围比铂电阻测温范围宽。〔 〕在闭环自动调整系统中，反响是不行缺少的。〔 〕调整器的比例度越大，则放大倍数越大，比例调整作用越强。〔 〕在串级调整系统中，主回路是个定值调整系统，而副回路是个随动系统。〔 〕调整器的输出值随测量值增加而削减的称为反作用。〔 〕当调整过程不稳定时，可增大积分时间或加大比例度，使其稳定。〔 〕计算机掌握只需要程序。〔 〕自动调整系统的给定值是依据生产要求人为设定的。〔 〕四、简答题〔520分〕什么是随动掌握系统？u u求取以下图所示电路的传递函数。〔i为输入信号，o为输出信号〕CCuiRuo通常在什么场合下选用比例〔P〕，比例积〔PI〕，比例积分微分〔PID〕调整规律？热电偶有哪几种冷端补偿方法？五、如下图的系统为最小相位系统，求〕穿越频率c〔2〕系统的相位稳定裕量，并推断系统是否稳定〔arctan476；arctan0.212〔10分〕L()/dB40 40dB/dec20dB/dec1 5 c

100

/(rad/s)40dB/dec气开、气关型式，调整器的正反作用方式，并简述掌握系统的动作过程〔10分〕七、如下图为脱乙烷塔掌握流程图，试说明图中各种测量仪表功能〔10分〕一、填空题〔120分〕

试卷二答案设有反响环节的掌握系统，称为闭环系统；不设反响环节的，则称为开环系统。过程掌握系统性能好坏的评价指标可概括为稳、准、快。在延迟时间很小的状况下，延迟环节可用小惯性环节来代替。系统在前向通路中含有积分环节将使系统的稳定性严峻变差；而比例微分环节则可改善系统的稳定性。系统的开环对数幅频特性的低频段，表征着系统的动态性能；而中频段，则表征着系统的稳态性能。变送器信号传送和供电的方式有三种，即四线制、三线制、两线制。假设热电偶两接触点温度一样，则回路总的热电动势为0〔零〕。用来测量瞬时流量的仪表称为流量计，测量累积流量的仪表称为计量表 。串级掌握系统的参数整定方法有两种：两步整定法和一步整定法。比值掌握系统主要有单闭环比值掌握系统、双闭环比值掌握系统和变比值掌握系统。二、选择题〔230分〕1、微分环节的频率特性相位移θ(ω)=( A )。A.90° B.90° C.0° D.180°2、系统的稳态误差，除了比例增益外，主要取决于系统中的( A )。A.积分环节多少 B.惯性环节C.比例微分环节 D.振荡环节3、阻尼比0<ζ<1时的振荡环节对单位阶跃的响应为( C )A.按指数规律上升 B.等幅振荡C.减幅振荡 D.单调上升曲线4、PD掌握规律指的是( A )。A.比例、微分 B.比例、积分C.积分、微分 D.比例、积分、微分5、对数频率特性曲线横坐标轴单位长度代表( C )A.两倍频程 B.一倍频程 C.十倍频程 D.半倍频程6、对数幅频特性中，低频渐近线不为零分贝的环节有( D )A.惯性 B.比例微分 C.振荡 D.积分7．反响器、压缩机、锅炉都可以作为自动掌握系统中的( B )。A.被控变量 B.被控对象 C.掌握系统 D.操纵介质8．压力的单位是〔C 。A．N牛顿 B．Kg公斤 C．Pa帕斯卡 D．Kg/m2公斤/米2流量、压力调整系统的调整规律，通常选用〔A。A.PI B.PD C.PID D.P.DCSB〕A.比例、积分、微分掌握 B.集散掌握系统。C.可编程序掌握器 D.以上三个都不正确。三、选择题〔110分〕1．热电阻应承受两线制。〔╳〕解释：热电阻应承受三线制。电磁流量计可以测量气体介质流量。〔╳〕解释：电磁流量计所测介质必需是导电性液体，所以不能测量气体介质流量。铜电阻的测温范围比铂电阻测温范围宽。〔╳〕解释：铂电阻的测温范围比铜电阻测温范围宽。4．在闭环自动调整系统中，反响是不行缺少的。〔√〕调整器的比例度越大，则放大倍数越大，比例调整作用越强。〔╳〕解释：调整器的比例度越大，则放大倍数越小，比例调整作用越弱。在串级调整系统中，主回路是个定值调整系统，而副回路是个随动系统。〔√〕调整器的输出值随测量值增加而削减的称为反作用。〔√〕当调整过程不稳定时，可增大积分时间或加大比例度，使其稳定。〔√〕计算机掌握只需要程序。〔╳〕解释：计算机掌握需要硬件和软件。自动调整系统的给定值是依据生产要求人为设定的。〔√〕四、简答题〔520分〕什么是随动掌握系统？准确无误地跟踪设定值的变化而变化。u u求取以下图所示电路的传递函数。〔i为输入信号，o为输出信号〕Ciu R uio答案： 〔由分压公式求取〕上式中，此为一惯性微分环节。通常在什么场合下选用比例〔P〕，比例积〔PI〕，比例积分微分〔PID〕调整规律？系统。〔需要消退干扰引起的余差〕，纯滞后不大〔时间常数不是太大而被调参数不允许与给定值有偏差的调整系统。比例积分调整规律适用于容量滞后较大，纯滞后不太大，不允许有余差的对象。热电偶有哪几种冷端补偿方法？答案：冷端温度冰浴法、查表修正法、校正仪表零点法、补偿电桥法。〔1穿越频率c2系统的相位稳定裕量并推断系统是否稳定〔arctan476；arctan0.212〔10分〕L()/dB40 40dB/dec20dB/dec1 5 c

100

/(rad/s)40dB/dec答案：由图有 ，∴ K=100 ； ； ，，所以开、气关型式，调整器的正反作用方式，并简述掌握系统的动作过程〔10分〕答案：方框图被控对象为换热器、被控变量为温度、操纵变量流入换热器载热体流量qi。〔断气时关闭，是“正”作用。炉温是随载热体的增多而上升的，所以炉子也是“正”作用的。所以依据反响掌握原理，掌握器必需为“反”作用，才能当炉温上升时，使阀门关小，炉温下降。→温度↓。七、以下图为脱乙烷塔掌握流程图，试说明图中各种测量仪表功能〔10分〕答案：塔顶压力掌握系统中的PIC-207，其中第一位字母P表示被测变量为压力，其次位字CPIC的组合就表示一台具有指示功能的压力掌握器，该掌握系统是通过转变气相采出量来维持塔压稳定的。回流罐液位掌握系统中的LIC-201是一台具有指示功能的液位掌握器，它是通过转变进入冷凝器的冷剂量来维持回流罐中液位稳定的。塔下部温度掌握系统中的TRC-210表示一台具有记录功能的温度掌握器，它是通过转变进入再沸器的加热蒸汽量来维持塔底温度恒定的。塔底液位掌握系统中的LICA-202表示一台具有指示、报警功能的液位掌握器，它是通过转变塔底采出量来维持塔釜液位稳定的。进料管道处的FR-212代表一台具有记录功能的流量计，用于监视进料量的多少，其检测元件为孔板。加热蒸汽管道处的PI-206代表一台具有指示功能的压力表，用于监视蒸汽的压力。试卷三一、填空题〔120分〕系统的输出量通过 返回到系统的输入端，并和系统的输入量作比较的过程称为反响。过程掌握系统一般由 和 两局部构成。在经典掌握理论中，常用的数学模型有单容对象主要有两种模型：和，在经典掌握理论中，常用的数学模型有单容对象主要有两种模型：和，。和三种。6.热电阻PT100中的“PT”是指10”是指。7.标准节流装置有 、和三种。8.按执行器动作方向可分为、两种。9.PID是指 。10．串级掌握系统的副环相当于 掌握系统，主环相当于 掌握系统。二、选择题〔每题3分，共30分〕1、以下过渡过程，哪一种阶跃响应是稳定的( )。A.单调上升 B.衰减振荡C.等幅振荡 D.发散振荡2、衡量掌握系统准确性的指标是〔 〕A.余差 B.超调量C.振荡周期 D.调整时间3、微分环节的频率特性相位移θ(ω)=( )。A.90° B.90° C.0° D.180°4、依据对象特性来选择掌握规律时，对于掌握通道滞后小，掌握要求不高，工艺参数允许有余差的系统，应中选用( )掌握。A.比例 B.积分 C.比例积分 D.比例积分微分5、仪表假设承受串联型信号传输，则应选( )A.1-5V电压信号 B.0-10V电压信号C.4-20mA电流信号 D.0-100Ω电阻信号6、假设被测物质为酸、碱等腐蚀性液体，测流量时应选择( )。A.差压式流量计B.转子式流量计C.超声波流量计D.涡轮番量计7、在工艺流程图中，容器的设备代号是〔 〕A.E B.V C.T D.R8、压力掌握系统的调整规律，通常选用〔 。A.PI B.PD C.PID D.P9、调整阀的流量特性选择中，使用得比较多的是〔 。A.直线流量特性 B.等百分比流量特性 C.快开流量特性 D.抛物线流量特性10、常用于汽车制造行业的现场总线是〔 。A.Lonwork B.Profibus C.FF D.Can三、简答题〔520分〕1.画出过程掌握系统框图。求取以下图所示电路的传递函数〔uu为输出信号〕i oLRLR0wui u简述比例度是什么？调整比例度会产生什么影响？为什么热电阻承受三线制连接？四、单位负反响系统的开环传递函数为G(s) 10s(0.1s1)(0.5s1)试绘制系统的对数频率特性曲线，并求出幅值穿越频率c和相位裕量。〔10分〕掌握阀的气开、气关形式和掌握器的正反作用方式。〔10分〕六、某压力计的测压范围为0～4MPa，准确度等级为1级，假设用标准压力计来校验该压力计，当被校表读数为2MPa时，标准表读数为2.03MPa，试问被校压力计在这一点是否符1级精度?〔10分〕试卷三答案一、填空题〔120分〕系统的输出量通过测量变送装置返回到系统的输入端，并和系统的输入量作比较的过程称为反响。过程掌握系统一般由 自动扮装置 和 生产装置两局部构成。过程掌握系统的要求安全性、稳定性、经济性。在经典掌握理论中常用的数学模型有微分方程 ，传递函数和系统框图三种。单容对象主要有两种模型：有自衡和无自衡。热电阻PT100中的P”是指铂 “10”是指0度时的标准电阻为100欧 。标准节流装置有孔板 、喷嘴和文丘里管 三种。按执行器动作方向可分为正作用、反作用两种。PID是指比例积分微分掌握 。串级掌握系统的副环相当于随动掌握系统，主环相当于定值掌握系统。二、选择题〔330分〕1、以下过渡过程，哪一种阶跃响应是稳定的(B)。A.单调上升 B.衰减振荡C.等幅振荡 D.发散振荡2、衡量掌握系统准确性的指标是〔A 〕A.余差 B.超调量C.振荡周期 D.调整时间3、微分环节的频率特性相位移θ(ω)=( A )。A.90° B.90° C.0° D.180°4、依据对象特性来选择掌握规律时，对于掌握通道滞后小，掌握要求不高，工艺参数允许有余差的系统，应中选用( A)掌握。A.比例 B.积分C.比例积分D.比例积分微分5、仪表假设承受串联型信号传输，则应选( C )A.1-5V电压信号 B.0-10V电压信号C.4-20mA电流信号 D.0-100Ω电阻信号6、假设被测物质为酸、碱等腐蚀性液体，测流量时应选择( C )。A.差压式流量计B.转子式流量计C.超声波流量计D.涡轮番量计7、在工艺流程图中，容器的设备代号是〔B 〕A.E B.V C.T D.R8、压力掌握系统的调整规律，通常选用〔A 。A.PI B.PD C.PID D.P9、调整阀的流量特性选择中，使用得比较多的是〔B 。A.直线流量特性 B.等百分比流量特性 C.快开流量特性 D.抛物线流量特性10、常用于汽车制造行业的现场总线是〔D 。A.Lonwork B.Profibus C.FF D.Can三、简答题〔520分〕1.画出过程掌握系统框图。求取以下图所示电路的传递函数〔uu为输出信号〕i oR0ui U

LwuosLGs

0U(s)i

R0简述比例度是什么？调整比例度会产生什么影响？比例度就是指掌握器输入的相对变化量与相应的输出相对变化量之比的百分数。越小，Kc越大，比例掌握作用就越强；反之，Kc越小，比例掌握作用就越弱。为什么热电阻承受三线制连接？的影响，因此，为了减小线路电阻对测量精度的影响而引入了三线制连接。四、单位负反响系统的开环传递函数为G(s) 101)(0.5s1)试绘制系统的对数频率特性曲线，并求出幅值穿越频率c和相位裕量。〔10分〕，L120lgK2dB。T1=0.5sω1=2rad/s；T2=0.1sω2=10rad/s。由图可知穿越频率ωc≈4rad/s。则相位裕量18090arctan(0.54)arctan(0.14)9063.421.84.8掌握阀的气开、气关形式和掌握器的正反作用方式。工艺上不允许塔釜液位被抽空，则掌握阀为气开阀。对象为反作用，阀为正作用、测量装置为正作用，则掌握器承受正作用方式。六、某压力计的测压范围为0～4MPa，准确度等级为1级，假设用标准压力计来校验该压力计，当被校表读数为2MPa时，标准表读数为2.03MPa，试问被校压力计在这一点是否符1级精度?由于

22.03100%0.75%0.75，小bmax

401，因此，被校压力表在这一点符合1级精度。一、填空题〔120分〕1．过程掌握系统一般运行在两种状态：和。过程掌握系统框图中的自动扮装置局部由 、 和 三局部组成。一、填空题〔120分〕1．过程掌握系统一般运行在两种状态：和。过程掌握系统框图中的自动扮装置局部由 、 和 三局部组成。A.定值掌握系统 B.随动掌握系统C.程序掌握系统 D.时间掌握系统2、单位阶跃信号的拉氏变换式为( )。A.1 B.1/s1C.s a D.s3、阻尼比ζ>1时的振荡环节对单位阶跃的响应为( )A.按指数规律上升 B.等幅振荡C.减幅振荡 D.单调上升曲线4、PID掌握规律指的是( )。A.比例、微分 B.比例、积分C.积分、微分 D.比例、积分、微分5、标准电动信号是一种( )A.直流电压信号 B.直流电流信号 C.沟通电压信号 D.沟通电流信号6、对数幅频特性中，高频渐近线为−40dB/dec分贝的环节有( )A.惯性 B.比例微分 C.振荡 D.积分家庭常用的温标是( )。A.摄氏温标 B.华氏温标 C.热力学温标 D.国标有用温标8．不能将压力转换成电量，并进展远距离传输的是〔 。A．电容式压力变送器 B．集中硅式压力变送器C．霍尔式压力变送器 D．弹簧管压力计液位系统的调整规律，通常选用〔 。A.PI B.PD C.PID D.P10..FCS的中文含意是〔 〕A.比例、积分、微分掌握 B.集散掌握系统。C.可编程序掌握器 D.以上三个都不正确。三、简答题〔520分〕1.什么是前馈掌握系统？3.MATLAB中一般有两种传递函数的表示方式，分别是和。4.测定对象动态特性的试验方法主要有三种： 、和。5.系统稳定性的充要条件是。6.检测仪表的信号传输方式一般有两种，即 、。7.热电阻是依据原理工作的。8.表压等于和之差。9.仪表位号中字母代号PP”表示”表示。10.掌握系统安全保护性措施一般有两类：和。二、选择题〔330分〕1、过程掌握系统的主要形式是( )。u u求取以下图所示电路的传递函数。〔i为输入信号，o为输出信号〕CRCR0wui u说明流量计和计量表的区分是什么？调整阀的正反作用方式选择依据是什么？四、某最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近特性如下图，试写出系统开环传递函数，并求此系统的相位稳定裕量。〔10分〕L()

0.1

40dB/dec201 10

/(rad/s)60dB/dec五、如下图，为冷却器出口物料温度掌握系统示意图。试画出该温度掌握系统的方框图，〔10分〕六、画出串级掌握系统框图，试说明串级掌握中主环和副环的作用〔10分〕试卷四答案一、填空题〔120分〕过程掌握系统一般运行在两种状态： 动态 和稳态。过程掌握系统框图中的自动扮装置局部由掌握器、执行器和测量变送器三局部组成。MATLAB中一般有两种传递函数的表示方式，分别是多项式式和零极点式。测定对象动态特性的试验方法主要有三种：时域测定法、频域测定法和统计争论法。系统稳定性的充要条件是特征方程的全部根的实部都是负数。检测仪表的信号传输方式一般有两种，即串联型、并联型。表压等于确定压力 和 大气压力之差。仪表位号中字母代号PP”表示 压力 ”表示指示 。10.掌握系统安全保护性措施一般有两类：硬保护 和软保护 。二、选择题〔每空3分，共30分〕1、过程掌握系统的主要形式是( A )。A.定值掌握系统 B.随动掌握系统C.程序掌握系统 D.时间掌握系统2、单位阶跃信号的拉氏变换式为(B)。A.1 B.1/s1C.s a

D.s3、阻尼比ζ>1时的振荡环节对单位阶跃的响应为( D )A.按指数规律上升 B.等幅振荡C.减幅振荡 D.单调上升曲线4、PID掌握规律指的是(D)。A.比例、微分B.比例、积分C.积分、微分D.比例、积分、微分5、标准电动信号是一种( B )A.直流电压信号 B.直流电流信号 C.沟通电压信号 D.沟通电流信号6、对数幅频特性中，高频渐近线为−40dB/dec分贝的环节有(C)A.惯性 B.比例微分 C.振荡 D.积分家庭常用的温标是( A )。A.摄氏温标 B.华氏温标 C.热力学温标D.国标有用温标不能将压力转换成电量，并进展远距离传输的是〔D。A．电容式压力变送器 B．集中硅式压力变送器C．霍尔式压力变送器 D．弹簧管压力计液位系统的调整规律，通常选用〔D。A.PI B.PD C.PID D.P.FCS〔D〕A.比例、积分、微分掌握 B.集散掌握系统。C.可编程序掌握器 D.以上三个都不正确。三、简答题〔520分〕1.什么是前馈掌握系统？掌握器直接依据扰动的大小和方向依据肯定的规律进展掌握发生变化再掌握的掌握方式称为前馈掌握。u u求取以下图所示电路的传递函数。〔i为输入信号，o为输出信号〕R0R0Cwui u U

(s) 1Gs

0i

sCR0说明流量计和计量表的区分是什么？流量计是用来测瞬时流量的，计量表是用来测累计流量的。调整阀的气开和气关方式选择依据是什么？依据工艺安全要求。四、某最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近特性如下图，试写出系统开环传递函数，并求此系统的相位稳定裕量。〔10分〕L()/dB

20dB/dec0.1

40dB/dec201 10

/(rad/s)60dB/decc1 1 2 ω=0.1rad/s，得T=10sω=20rad/s，得T=0.05s；穿越频率ω=1rad/sc1 1 2 G(s) 1018090arctan(0.051)arctan(101)902.8684.292.85五、如下图，为冷却器出口物料温度掌握系统示意图。试画出该温度掌握系统的方框图，〔10分〕被控对象：冷却器被控变量：温度操纵变量：冷剂的流量掌握阀为气开阀，掌握器承受正作用方式。六、画出串级掌握系统框图，试说明串级掌握中主环和副环的作用〔10分〕主环进展慢调细调，副环进展快调粗调。试卷五一、填空题〔120分〕1．过程掌握系统按是否有反响环节，可分为 和 两种。2.过程掌握系统在阶跃响应曲线中主要技术指标有 、 、和。3.比例环节传递函数G〔s〕= ，惯性环节传递函数G〔s〕=。4.过程掌握系统的对象可由、和三种简洁环节组成。5.对数频率特性曲线又称为。气动仪表统一使用 的模拟气压信号作为仪表间传输的标准信号。热电偶是依据 原理工作的。流量的单位一般有两种，分别是 和 。仪表位号中字母代号TT，第一个字母“T”表示 ，其次个字母“T”表示 。串级掌握中主掌握器常选用 掌握规律副掌握器常选用 掌握规律。二、选择题〔330分〕1、过程掌握系统中用于表征工艺要求需要到达的目标值的作用量是( )。A.被控变量 B.操纵变量C.设定值 D.测量值2、单容无自衡对象具有( )特性。A.微分 B.积分C.比例 D.惯性3、欠阻尼是指( )A.ζ>1 B.ζ<0C.1<ζ<0 D.ζ=04、PID掌握规律中的〔 〕可以消退余差。A.比例 B.积分C.微分 D.比例微分5、热电阻一般承受〔 〕连接。A.一线制 B.两线制 C.三线制 D.四线制6、对数幅频特性中，是与横轴平行的直线的环节是( )A.比例 B.微分 C.振荡 D.积分可用于测量小流量、低流速流体的流量计是( )。A.差压式流量计 B.涡轮番量计 C.转子流量计 D.椭圆齿轮番量计8．掌握器承受工程整定时，抱负的曲线衰减比为〔 。A．2：1 B．4：1 C．8：1 D．16：19.为了解决前后工序的供求冲突，使两个变量之间能相互兼顾，可承受〔 。A.串级掌握 B.分程掌握 C.前馈掌握 D.均匀掌握10..DCS〔〕A.比例、积分、微分掌握B.集散掌握系统。C.可编程序掌握器D.以上三个都不正确。三、简答题〔520分〕绘制单回路过程掌握系统框图。u u求取以下图所示电路的传递函数。〔i为输入信号，o为输出信号〕比例度的定义是什么？它与比例作用强弱的关系是什么？调整阀的抱负流量特性哪四种？四、某最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近特性如下图，试写出系统开环传递函数。〔10分〕气开、气关的形式及掌握器的正、反作用方式。并简述掌握系统的动作过程〔10分〕六、画出前馈掌握系统框图，试说明前馈掌握与反响掌握的区分〔10分〕一、填空题〔120分〕

试卷五答案过程掌握系统按是否有反响环节，可分为开环和 闭环两种。过程掌握系统在阶跃响应曲线中主要技术指标有余差、衰减比、上升时间比例环节传递函数G〔s〕= K ，惯性环节传递函数G〔s〕=

1。Ts1过程掌握系统的对象可由 单容 、 双容和延迟 三种简洁环节组成。对数频率特性曲线又称为伯德图 。气动仪表统一使用20-100kPa 的模拟气压信号作为仪表间传输的标准信号。热电偶是依据 热电效应 原理工作的。流量的单位一