《过程控制与自动化仪表》 试卷及答案 试卷五

试卷五一、填空题（每空1分，共20分）1．过程控制系统按是否有反馈环节，可分为和两种。2.过程控制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.过程控制系统的对象可由、和三种简单环节组成。5.对数频率特性曲线又称为。6.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。7.热电偶是根据原理工作的。8.流量的单位一般有两种，分别是和。9.仪表位号中字母代号TT，第一个字母“T”表示，第二个字母“T”表示。10.串级控制中主控制器常选用控制规律，副控制器常选用控制规律。二、选择题（每空3分，共30分）1、过程控制系统中用于表征工艺要求需要达到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控制规律中的（）可以消除余差。A.比例B.积分C.微分D.比例微分5、热电阻一般采用（）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7．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.涡轮流量计 C.转子流量计 D.椭圆齿轮流量计8．控制器采用工程整定时，理想的曲线衰减比为（）。A．2：1 B．4：1 C．8：1 D．16：19.为了解决前后工序的供求矛盾，使两个变量之间能互相兼顾，可采用（）。A.串级控制 B.分程控制 C.前馈控制 D.均匀控制10..DCS的中文含意是：（）A.比例、积分、微分控制 B.集散控制系统。C.可编程序控制器 D.以上三个都不正确。三、简答题（每题5分，共20分）1.绘制单回路过程控制系统框图。2.求取下图所示电路的传递函数。（为输入信号，为输出信号）3.比例度的定义是什么？它与比例作用强弱的关系是什么？4.调节阀的理想流量特性哪四种？四、某最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近特性如图所示，试写出系统开环传递函数。（10分）五、如图所示，为贮罐出口压力控制系统示意图。试画出该压力控制系统的方框图，并指出被控对象、被控变量、操纵变量各是什么？若工艺上不允许物料压力太高，试确定控制阀的气开、气关的形式及控制器的正、反作用方式。并简述控制系统的动作过程。（10分）六、画出前馈控制系统框图，试说明前馈控制与反馈控制的区别。（10分）试卷五答案一、填空题（每空1分，共20分）1．过程控制系统按是否有反馈环节，可分为开环和闭环两种。2.过程控制系统在阶跃响应曲线中主要技术指标有余差、衰减比、上升时间和调整时间。3.比例环节传递函数G（s）=K，惯性环节传递函数G（s）=。4.过程控制系统的对象可由单容、双容和延迟三种简单环节组成。5.对数频率特性曲线又称为伯德图。6.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。7.热电偶是根据热电效应原理工作的。8.流量的单位一般有两种，分别是m3/s和kg/s。9.仪表位号中字母代号TT，第一个字母“T”表示温度，第二个字母“T”表示变送。10.串级控制中主控制器常选用PI控制规律，副控制器常选用P控制规律。二、选择题（每空3分，共30分）1、过程控制系统中用于表征工艺要求需要达到的目标值的作用量是(C)。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(B)特性。A.微分B.积分C.比例D.惯性3、欠阻尼是指(C)A.ζ>1 B.ζ<0C.1<ζ<0 D.ζ=04、PID控制规律中的（B）可以消除余差。A.比例B.积分C.微分D.比例微分5、热电阻一般采用（C）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)A.比例

B.微分

C.振荡

D.积分7．可用于测量小流量、低流速流体的流量计是(C)。A.差压式流量计 B.涡轮流量计 C.转子流量计 D.椭圆齿轮流量计8．控制器采用工程整定时，理想的曲线衰减比为（B）。A．2：1 B．4：1 C．8：1 D．16：19.为了解决前后工序的供求矛盾，使两个变量之间能互相兼顾，可采用（D）。A.串级控制 B.分程控制 C.前馈控制 D.均匀控制10..DCS的中文含意是：（B）A.比例、积分、微分控制 B.集散控制系统。C.可编程序控制器 D.以上三个都不正确。三、简答题（每题5分，共20分）1.绘制单回路过程控制系统框图。2.求取下图所示电路的传递函数。（为输入信号，为输出信号）拉氏变换后： 3.比例度的定义是什么？它与比例作用强弱的关系是什么？比例度就是指控制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。比例度来衡量比例控制作用的强弱。比例度越小，比例增益越大，余差越小。4.调节阀的理想流量特性哪四种？调节阀的理想流量特性有快开、等百分比、直线、抛物线四种。四、某最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近特性如图所示，试写出系统开环传递函数。（10分）（1）确定系统积分或微分环节的个数。因对数幅频渐近特性曲线的低频渐近线的斜率为，由图，低频渐近斜率为，故，系统含有2个积分环节。（2）确定系统传递函数结构形式。由于对数幅频渐近特性曲线为分段折线，其各转折点对应的频率为所含一阶或二阶环节的交接频率，每个交接频率处斜率的变化取决于环节的种类。处，斜率变化，对应微分环节；处，斜率变化，对应惯性环节；处，斜率变化，对应惯性环节。因此，所测系统具有下述传递函数其中待定。（3）低频渐近线方程为由给定点，得故所测系统传递函数为五、如图所示，为贮罐出口压力控制系统示意图。试画出该压力控制系统的方框图，并指出被控对象、被控变量、操纵变量各是什么？若工艺上不允许物料压力太高，试确定控制阀的气开、气关的形式及控制器的正、反作用方式。并简述控制系统的动作过程。（10分）被控对象：容器P被控变量：罐内压力操纵变