过程控制期末考试试卷
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过程控制期末考试题一、选择题(共40题,每题2分,共80分)请在每题后的括号内选择正确答案,并将其序号写在答题纸上。
1. 过程控制的目标是()。
A. 使过程控制系统更稳定B. 提高生产效率C. 提高产品质量D. 所有选项都正确2. 下列哪项不是过程控制的主要步骤()。
A. 建立数学模型B. 采集过程数据C. 制定控制策略D. 评估控制效果3. 过程控制中的反馈控制是指()。
A. 控制器根据误差信号对过程进行调节B. 控制器根据过程输出信号进行调节C. 控制器通过传感器采集过程数据进行调节D. 控制器根据控制策略进行调节4. 在过程控制中,传感器的作用是()。
A. 实时监测过程变量B. 收集过程数据C. 发送控制信号D. 都是5. PID控制器中的D表示()。
A. 比例项B. 积分项C. 微分项D. 都不是6. 过程控制中的SOPC代表()。
A. Stock-Other-Production-ControlB. Structure-Operate-Produce-ControlC. Structured-Operated-Process-ControlD. Structure-Operate-Produce-Calculate7. 过程控制中,哪种控制策略常用于对连续变量进行控制()。
A. 分段控制B. 比例控制C. 二值控制D. 都可以8. 在过程控制中,哪种控制策略常用于对离散变量进行控制()。
A. 分段控制B. 比例控制C. 二值控制D. 都可以9. 控制系统稳定性是指系统()。
A. 对外界干扰的抵抗能力B. 对控制命令的响应速度C. 对过程参数的适应能力D. 传感器的精度和灵敏度10. 过程控制中的开环控制指的是()。
A. 控制器不考虑过程输出信号而进行调节B. 控制器根据过程输出信号进行调节C. 控制器根据误差信号对过程进行调节D. 控制器根据控制策略进行调节(以下题目略)二、简答题(共5题,每题10分,共50分)请简述下列问题的答案,并将其写在答题纸上。
过程控制工程复习题(课程代码392217)一、选择题(请从下列选项中选出正确的一项)1、下列不属于单回路反馈控制系统的是()选项A)被控对象选项B)被测对象选项C)测量变送选项D)控制器和控制阀答案:B2、在工业控制中,使用最多的控制系统是()选项A)单回路反馈控制系统选项B)串级控制系统选项C)比值控制系统选项D)前馈控制系统答案:A3、下列中对干扰通道特性对控制质量影响描述错误的是()选项A)K f增加,余差增加,系统稳定性不变选项B)T f增加,过渡过程时间减小选项C)T f增加,振荡幅值减小选项D)τf增加,余差减小答案:D4、下列中对控制对象特性对控制质量影响描述错误的是()选项A)一般希望放大倍数K0大些好,易于调节选项A)一般希望控制通道时间常数小些好,但不能过小选项C)控制通道时间常数越小越好,系统才灵敏选项D)时间常数大,系统的工作频率低答案:D5、下列对操纵变量选择原则描述错误的是()选项A)操纵变量必须可控选项A)选择通道放大倍数相对大的选项C)选择干扰通道时间常数小一点的选项D)选择通道的纯滞后尽量小答案:C6、下列中对控制通道特性对控制质量影响描述错误的是()选项A)K0增加,余差增加,系统稳定性不变选项B)T0增加,过渡过程时间增加选项C)T0增加,系统频率变慢选项D)τ0增加,稳定程度大大降低答案:A6、下图的曲线中,哪一条是对数流量特性的是()选项A)1选项B)2选项C)3选项D)4答案:B7、在控制系统中,能准确、快速、及时地跟踪设定值的变化的系统属于()选项A)随动系统选项B)定值系统选项C)程序系统选项D)以上都不是答案:A8、在过程控制系统中,系统的设定值保持不变的系统属于()选项A)随动系统选项B)定值系统选项C)程序系统选项D)以上都不是答案:B9、在过程控制系统中,系统的设定值有规律变化的系统属于()选项A)随动系统选项B)定值系统选项C)程序系统选项D)以上都不是答案:C10、用来表征生产设备或过程运行是否正常而需要加以控制的物理量是()选项A)被控对象选项B)被控变量选项C)操纵变量选项D)测量值答案:B11、受控制器的操纵,使被控变量保持在设定值的物理量是()选项A)被控对象选项B)设定值选项C)操纵变量选项D)测量值答案:C12、一阶环节的传递函数是()选项A)K/(Ts+l)选项B)K/Tis选项C)K选项D)Tds答案:A13、比例环节的传递函数是()选项A)K/(Ts+l)选项B)K/Tis选项C)K选项D)Tds答案:C14、在一阶系统的特征参数中,()是系统的静态参数选项A)放大倍数K选项B)时间常数T选项C)滞后时间τ选项D)传递函数答案:A15、在一阶过程控制系统中时间常数T定义为系统的输出量y(t)到达稳态值的()选项A)80%选项B)63.2%选项C)20%选项D)40%答案:B16、在一阶过程控制系统中,()决定了系统在响应结束时的稳态性能选项A)时间常数T选项B)输入值选项C)滞后时间τ选项D)放大倍数K答案:D17、在过程控制仪表中,控制器的放大倍数Kc是通过改变()来设置的选项A)量程选项B)输出信号选项C)控制器的比例度选项D)输入信号答案:C18、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,()是表示过渡过程曲线超出新稳定值的最大值选项A)最大偏差选项B)超调量选项C)衰减比选项D)振荡周期答案:B19、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,()是描述被控变量偏离设定值最大程度的物理量选项A)最大偏差选项B)超调量选项C)衰减比选项D)振荡周期答案:A20、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,()是衡量系统快速性的质量指标选项A)最大偏差选项B)超调量选项C)衰减比选项D)振荡周期答案:D21、一阶过程控制系统稳定条件是()选项A)特征根为正,微分方程系数都大于零选项B)特征根为负,微分方程系数都大于零选项C)特征根为正,微分方程系数都小于零选项D)特征根为负,微分方程系数都小于零答案:B22、二阶过程控制系统稳定条件是()选项A)特征根实部为负,微衰减系数小于零,分方程系数都大于零选项B)特征根实部为正,微衰减系数小于零,分方程系数都大于零选项C)特征根实部为正,微衰减系数大于零,分方程系数都大于零选项D)特征根实部为负,微衰减系数大于零,分方程系数都大于零答案:D23、二阶系统的衰减系数与系统的稳定性有很大关系,当衰减系数满足()时,系统是稳定的选项A)衰减系数=0选项B)-1<衰减系数<0选项C)衰减系数<-1选项D)0<衰减系数<1答案:D24、二阶系统的衰减系数与系统的稳定性有很大关系,当衰减系数满足()时,系统是稳定的选项A)衰减系数=1选项B)衰减系数<-1选项C)衰减系数>1选项D)0<衰减系数<1答案:B25、在比例控制器中,放大倍数Kc和控制器的比例度δ之间的关系是()选项A)δ越大,Kc也越大选项B)δ越大,Kc越小选项C)δ变化与Kc无关选项D)δ与Kc都是定值答案:B26、在比例控制器中,在相同输入偏差下,放大倍数Kc和输出p(t)之间的关系是( )选项A)Kc越大,输出p(t)越小选项B)Kc越大,输出p(t)不变选项C)Kc越大,输出p(t)也越大选项D)Kc越小,输出p(t)越大答案:C27、在过程控制系统中,若使控制变量最终不存在余差但系统的稳定性要下降应选用()选项A)比例控制器选项B)比例积分控制器选项C)比例微分控制器选项D)比例积分微分控制器答案:B28、在过程控制系统中,既能使控制变量不存在余差又使系统具有超前性控制应选用()控制规律选项A)P选项B)PI选项C)PID选项D)PD答案:C29、在过程控制系统中,系统在稳态时,不管放大系数Kc有多大最终仍有余差可以选用()控制规律选项A)P选项B)PI选项C)PID选项D)PD答案:B30、在比例控制规律中,衰减系数与系统的稳定性之间的关系应满足()A)衰减系数越大系统越稳定B)衰减系数越大系统越不稳定C)衰减系数与系统稳定无关答案:A31、下面对过程的控制质量没有影响的是()A)控制通道放大倍数KoB)扰动通道放大倍数KfC)扰动通道时间常数D)扰动通道纯滞后时间答案:D32、在单回路控制中,控制阀的结构形式的选择很重要,在高压差时选用()A)角形控制阀B)隔膜控制阀C)三通控制阀D)蝶阀答案:A33、在单回路控制中,控制阀的结构形式的选择很重要,在控制强腐蚀性介质时选用()选项A)角形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案:B34、在单回路控制中,控制阀的结构形式的选择很重要,在分流或合流控制时选用()选项A)角形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案:C35、在单回路控制中,控制阀的结构形式的选择很重要,在大口径、大流量、低差压,而泄漏量要求不高时选用()选项A)角形控制阀选项B)隔膜控制阀选项C)三通控制阀选项D)蝶阀答案:D36、为了使过程控制系统能够正常工作,则必须使系统的各个环节的静态放大系数相乘必须满足()选项A)等于0选项B)大于0选项C)小于0选项D)不能确定答案:C37、在控制阀的正作用下,控制阀是气开式,则Kv满足()选项A)等于0选项B)大于0选项C)小于0选项D)不能确定答案:B38、在控制阀的负作用下,控制阀是气关式,则Kv满足()选项A)等于0选项B)大于0选项C)小于0选项D)不能确定答案:C39、控制器正作用时,其放大系数Kc满足( )选项A)Kc<0选项B)Kc<-1选项C)Kc>0选项D)Kc=0答案:C40、控制器负作用时,其放大系数Kc满足( )选项A)Kc<0选项B)Kc<-1选项C)Kc>0选项D)Kc=0答案:A41、在控制器上对所求得的整定参数设置的顺序是()选项A)P,I,D选项B)P,D,I选项C)I,P,D选项D)I,D,P答案:A42、在某温度控制系统中,采用4:1衰减曲线法整定控制器的参数,得δs=20%,当控制器为比例作用时,其整定参数值为()选项A)20%选项B)40%选项C)60%选项D)80%答案:A43、过程控制设计中,系统设计的核心是()选项A)控制方案设计选项B)工程设计选项C)工程安装选项D)仪表调校答案:A44、在控制器的参数整定中属于理论整定法得是()选项A)经验凑试法选项B)衰减曲线法选项C)响应曲线法选项D)对数频率特性法答案:D45、在控制器的参数整定中属于工程整定法得是()选项A)对数频率特性法选项B)根轨迹法选项C)经验凑试法答案:C46、在某温度控制系统中,采用4:1衰减曲线法整定控制器的参数,得δs=20%,当控制器为比例积分作用时,其整定参数值为()选项A)24%选项B)12%选项C)36%选项D)48%答案:A47、在某温度控制系统中,采用4:1衰减曲线法整定控制器的参数,得δs=20%,当控制器为比例积分微分作用时,其整定参数值为()选项A)20%选项B)40%选项C)16%选项D)32%答案:C48、串级控制系统中控制器的作用正确的是()选项A)主粗副粗选项B)主粗副细选项C)主细副粗选项D)主细副细答案:C49、串级控制系统系统中存在的一次扰动来源于它的()选项A)主回路选项B)副回路选项C)主副回路都有选项D)不能确定答案:A50、串级控制系统系统中存在的二次扰动来源于它的()选项A)主回路选项B)副回路选项C)主副回路都有选项D)不能确定答案:C51、串级控制系统系统中主环是一个()系统选项A)定值系统选项B)随动系统选项C)程序系统选项D)分时系统答案:A52、串级控制系统系统中副环是一个()系统选项A)定值系统选项B)随动系统选项C)程序系统选项D)分时系统答案:B53、串级控制系统中主回路的控制器包括()选项A)主控制器选项B)副控制器选项C)主、副控制器选项D)不确定答案:C54、串级控制系统中主回路的对象是()选项A)主、副对象控制器 控制阀对象 F2 测量变送 F1控制器 控制阀对象 F2测量变送 F1K 测量变送选项B)主对象选项C)副对象选项D)不确定答案:A55、串级控制系统中主、副环要满足( )选项A)主定副随选项B)主定副定选项C)主随副定选项D)主随副随答案:A56、串级控制系统中主控制器的正、反作用的选择顺序(A )选项A)先副后主选项B)先主后副选项C)主、副同样选项D)不确定57、有2个阀门,流通能力分别为C1=100,C2=3,其可调范围均为R =30,用于分程控制时,分程可调范围为(B )选项A)750选项B)1000选项C)900选项D)125058、对于对象的纯滞后时间较大,时间常数特别大的应采用(B )控制选项A)分程控制选项B)前馈控制选项C)均匀控制选项D)串级控制二、作图题1.请画出开环比值控制系统和单闭环控制系统的方框图答案:①开环比值控制系统②单闭环比值控制系统控制器 控制阀对象 F2测量变送2 F1 乘法器 测量变送1I 1 I 02.一个双闭环比值控制系统如下图所示。
20 —20 学年度第学期期末考试《材料成形过程检测与控制》试卷(闭卷)(试卷编号:09 )出卷人:一、名词解释(每题5分,共20分)1、电网冲击:2、位移随动控制系统:3、辐射温度:4、电源的工作点:二、简答题(共60分)2、程序信号RC延时的基本思想是什么?如何提高延时的精度?(10分)3、直流力矩电动机转子的结构特点是什么?其作用有哪些?(10分)4、非接触法测温的原理是什么?有哪些特点?(12分)5、PN结传感器的种类及其测温原理是什么?(12分)6、热加工电源供电负载的种类及其产热机制分别是什么?(12分)1、比色高温计的工作原理示意图如下,指出图中所标出的各个部件的名称,并回答比色高温计的测温原理。
20 —20 学年第学期《材料成形过程检测与控制》期末试卷09答案及评分参考一、名词解释(每题5分,共20分)1、电网冲击:由于阻感性负载晶闸管电路中的过渡过程的电流可达到正常工作电流的几倍乃至几十倍,对电网的承载能力造成很大的冲击,轻则使电路过流继电器经常“跳闸”,重则使电网设备与用电设备本身毁坏。
2、位移随动控制系统:动点的移动轨迹是在动点移动过程中,根据随机的位置给定,及时驱动位移伺服系统跟随位置给定实现,则该位移伺服系统为位移随动控制系统3、辐射温度:温度为T的全辐射能量E等于温度为TP的绝对黑体全辐射E0时能量,则温度TP称为被测物体的辐射温度。
4、电源的工作点:指的是电源的VAC与负载的VAC曲线的交点称作电源的工作点。
二、简答题(共60分)1、答:模型锻压工艺、模型冲压工艺、模型挤压工艺、自由锻造工艺;(4分)2、答:通过调节电路中滑动变阻器阻值的大小,改变回路中电流的大小,控制电容器的电压达到某一数值的时间,从而产生延时。
(5分)提高延时的精度:在RC延时电路里引入RS触发器,使RC延时的时间到时刻与50Hz的时基脉冲同步。
(5分)3、答:偏平式结构;(4分)目的:在相同的体积和电枢电压下,获得较大的转矩和较低的转速,可以节省加速器,减小尺寸和重量。
一、填空题:1、简单控制系统由(控制器)、(执行机构)、(被控对象)和(检测变送仪表)四个环节组成。
2、对象数学模型是指对象的(输入输出)特性,是对象在各输入量(控制量和检测变送量)作用下,其相应输出量(被控量)变化函数关系的数学表达式。
3、获取对象数学模型的方法参方法有:(机理法)和(测试法)。
4、气动执行器由(调节)机构和(执行)机构两部分组成,常用的辅助装置有(阀门)定位器和手轮机构。
5、流通能力C的定义是:调节阀全开,阀前后压差为(0.1Mp),流体重度为(1g/m3),每(小时)所通过的流体(系)数。
6、被调介质流过阀门的(相对)流量与阀门(相对)行程之间的关系称为调节阀的流量特性;若阀前后压差保持不变时,上述关系称为(理想流量)特性,实际使用中,阀门前后的压差总是变化的,此时上述关系为(工作流量)特性。
7、动态前馈控制的设计思想是通过选择适当的(前馈)控制器,使干扰信号经过(前馈)控制器致被控量通道的动态特性完全复制对象(干扰)通道的动态特性,并使它们符号(相反)(正、反),从而实现对干扰信号进行完全补偿的目标。
8、自动调节系统常用参数整定方法(动态特性参数法),(稳定边界法),(衰减曲线法),(经验法)。
9、调节系统中调节器正、反作用的确定依据是:(保证控制系统成为负反馈)。
4、模糊控制器的设计(不依赖)被控对象的精确数学模型。
二、单项选择题:1、调节系统的稳定性是对调节系统最基本的要求,稳定调节过程的衰减率ζ应是(C.0<ζ<1)。
2、线性调节系统的稳定性(稳定或不稳定)取决于(C.干扰作用的形式、强弱和系统本身的结构、参数。
)3、单纯的前馈调节是一种能对(C.干扰量的变化)进行补偿的调节系统。
4、均匀控制系统的任务是(A.使前后设备在物料供求上相互均匀、协调。
)5、定值调节系统是环调节,前馈系统是环调节。
(B.闭,开)6、在选择性调节系统中防积分饱和一般采用(B.外反馈法)方法。
过程控制系统复习题库复习题库⼀、填空题1.执⾏器是由( )和( )两部分组成。
2.控制阀所能控制的最⼤流量与最⼩流量之⽐,称为控制阀的( ),以R表⽰。
3.控制阀的理想流量特性是根据( )实现的。
4.在实际使⽤中,控制阀前后压差总是要变的,这时流过控制阀的相对流量与阀门的相对⾏程之间的关系称为控制阀的( )。
5.在控制阀两端压差较⼤的情况下应选⽤( )阀。
6.控制阀前后压差较⼩,要求泄露量⼩,⼀般可选( )阀。
7.控制参数流过阀门的相对流量(Q/Qmax)与阀门的相对⾏程(l/L)之间的关系称为控制阀的()。
8.纯⽐例调节作⽤,⽐例度越⼤,则余差越( )。
9.积分时间T越⼩,则积分特性曲线的斜率( ),积分作⽤( )。
i10.积分规律的作⽤是( ),但是积分时间越⼩积分作⽤( )。
11.微分控制规律主要⽤来克服对象的( )滞后,TD越⼤微分作⽤(12.研究对象特性的⽅法有( ),( )两种。
13.描述对象特性的参数有()、()、()14.⾃动调节系统按给定值的变化分为( )系统、( )系统、( )系统、三种类型。
串级控制系统的主回路为( )系统,⽽副回路为( )系统。
15.对于串级控制系统,副回路是为了稳定主参数⽽设制的,主控制器的输出作为副控制器的给定。
因此,副回路是( )系统,主回路是( )。
⼆、判断题1.微分作⽤主要⽤来克服对象的纯滞后。
( )2.微分作⽤主要⽤来克服所有的滞后。
( )3.微分时间越长,微分作⽤越强。
()4.对纯滞后⼤的控制对象,为克服其影响,可引⼊微分控制作⽤来克服。
( )5.⽐例控制过程的余差与控制器的⽐例度成正⽐。
( )6.某⼀流量控制对象为提⾼控制精度,控制器控制规律应选⽤PID规律。
( )7.对已设计确定的控制系统,只要对控制器参数进⾏⼀次最佳整定后,则可在任何使8.范围内改善调节质量,不需再次调整。
( )9.对同⼀被控对象,控制通道和⼲扰通道的特性是相同的。
期末考试过程控制计算题work Information Technology Company.2020YEAR计算及问答题1.某换热器温度控制系统(设定值为100℃),在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图所示。
分别求出衰减比、最大偏差、余差、过渡时间和振荡周期(按±3%稳态值来确定过渡时间)。
温度℃解:衰减比ψ=8.011)105110()105130(12=-=---B B最大偏差A ,即超调量σ=%8.23%100%100105105130)()()(=⨯=⨯-∞∞-y y t y p余差C=│y ﹙∞﹚-y ﹙0﹚│=105-100=5过渡时间ts=27min ,(计算稳态值的±3%,即102或108,用尺子量后估算出时间)振荡周期,时间作衰减振荡,所以振荡周期T=20-8=12min ,(两个波峰的时间差)2.已知某被控过程的数学模型为1)()(+=Ts Ks E s U应用前向差分法,求关于u(k)和e(k)的差分方程。
参考计算控制课本p129 解:)()1()(s E K Ts s U •=+•)()()(s E K s U s U Ts •=+•)()()(t Ke t u Tdtt du =+设采样周期为T S ,代入ST k u k u dtt du )()1()(-+=)()())()1((k Ke k u k u k u ST T =+-+第 页)()1()(k Ke k u k u TT TT T TS S S --++= 3.一台仪表的测温范围为100~550℃,绝对误差的最大值为2℃,求这台仪表的相对误差。
解:δ=%44.0%1001005502=⨯-4.某一标尺为0~500℃的温度计出厂前经校验,其刻度标尺各点测量结果值分别为:(1)求出仪表最大绝对误差值;(2)确定仪表的允许误差及精确度等级;(3)仪表经过一段时间使用后,重新校验时,仪表最大绝对误差为±8℃,问该仪表是否还符合出厂时的精确度等级。
过程控制系统复习题一.选择题(每题2分,共10题,共20分)1.过程控制系统由几大部分组成,它们是:( C )A.传感器、变送器、执行器B.控制器、检测装置、执行机构、调节阀门C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象D. 控制器、检测装置、执行器2. 在简单控制系统中,接受偏差信号的环节是( B )。
A .变送器 B. 控制器, C. 控制阀 D. 被控对象3. 串级控制系统主、副对象的时间常数之比,T01/T02=( )为好,主、副回路恰能发挥其优越性,确保系统高质量的运行。
A. 3~10B. 2~8C. 1~4D. 1~24. 过渡过程品质指标中,余差表示( )。
A.新稳态值与给定值之差B.测量值与给定值之差C.调节参数与被调参数之差D.超调量与给定值之差5.PID调节器变为纯比例作用,则( )。
A. 积分时间置∞、微分时间置∞B. 积分时间置0、微分时间置∞C. 积分时间置∞,微分时间置0D. 积分时间置0,微分时间置06.( )在阀芯行程比较小时,流量就比较大,随着行程的增加,流量很快地达到最大。
A. 快开流量特性B. 线性流量特性C. 抛物线流量特性D. 等百分比流量特性7.闭环控制系统是根据( )信号进行控制的。
A.被控量B.偏差C.扰动D.给定值8.衡量控制准确性的质量指标是( )。
A.衰减比B.过渡过程时间C.最大偏差D.余差9.对象特性的实验测取常用的方法是( )。
A.阶跃响应曲线法B.频率特性法C.比例积分法D.最小二乘法10.用于迅速启闭的切断阀或两位式调节阀应选择( )的调节阀。
A.快开特性B.等百分比特性C.线性 D.抛物线特性11.调节具有腐蚀性流体,可选用( )阀。
A.单座阀B.双座阀C.蝶阀D.隔膜阀12.调节阀接受调节器发出的控制信号,把( )控制在所要求的范围内,从而达到生产过程的自动控制。
A. 操纵变量B.被控变量C. 扰动量D. 偏差13.串级调节系统主调节输出信号送给( )。
过程控制系统试卷C卷一、填空题〔每空1.5分〕〔此题33分〕1、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环组成。
2、过程控制系统由工程仪表和被控过程两局部组成。
3、压力检测的类型有三种,分别为:弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测。
4、气动执行构造主要有薄膜式和活塞式两大类。
5、根据使用的能源不同,调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三大类。
6、过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。
7、积分作用的优点是可消除稳态误差(余差),但引入积分作用会使系统稳定性下降。
8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭环比值控制和变比值控制三种。
9、造成积分饱和现象的因是控制器包含积分控制作用,外因是控制器长期存在偏差。
二、名词解释题〔每题5分〕〔此题15分〕1、过程控制:指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。
2、串级控制系统:值采用两个控制器串联工作,主控制器的输出作为副控制器的设定值,由副控制器的输入去操纵调节阀,从而对住被控变量具有更好的控制效果。
3、现场总线:是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算机网络,具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点,是工业控制网络向现场级开展的产物。
三、简答题〔每题8分〕〔此题32分〕1、什么是PID,它有哪三个参数,各有什么作用"怎样控制.答:PID是比例-积分-微分的简称。
其三个参数及作用分别为:〔1〕比例参数KC,作用是加快调节,减小稳态误差。
〔2〕积分参数Ki,作用是减小稳态误差,提高无差度〔3〕微分参数Kd,作用是能遇见偏差变化趋势,产生超前控制作用,减少超调量,减少调节时间。
2、前馈与反响的区别有哪些.答:〔1〕控制依据:反响控制的本质是"基于偏差来消除偏差〞,前馈控制是"基于扰动消除扰动对被控量的影响〞。
积分时间愈长,积分作用愈强选择一项:对错反馈正确答案是“错”。
试题2未作答满分1.00未标记标记试题试题正文在PID调节中,比例作用是依据( )来动作选择一项:A.偏差的大小B.偏差变化速度C.偏差变化方向D.偏差是否存在反馈正确答案是:偏差的大小试题3未作答满分1.00未标记标记试题试题正文手持通信器连接到智能变送器回路时,下述不正确的操作方法是()。
选择一项:A.连接到变送器接线端子B.正负极性随便接C.连接到负载电阻D.连接时一定要先把变送器电源关掉反馈正确答案是:连接时一定要先把变送器电源关掉试题4未作答满分1.00未标记标记试题试题正文在PLC的中央处理单元中,常用的微处理器主要有()。
选择一项:A.单片机B.双极型位片式微处理器C.通用微处理器D.以上三种都是反馈正确答案是:以上三种都是试题5未作答满分1.00未标记标记试题控制阀阀盖四氟填料的工作温度不适用于()。
选择一项:A.200~600℃B.-40~250℃C.20~150℃D.-40~450℃(加散热法)反馈正确答案是:200~600℃试题6未作答满分1.00未标记标记试题试题正文热电偶测温原理基于()选择一项:A.热阻效应B.热磁效应C.热电效应D.反馈正确答案是:热电效应试题7未作答满分1.00未标记标记试题试题正文电气设备火灾时不可以用()灭火器选择一项:A.泡沫B.二氧化碳C.干粉D.卤代烷反馈正确答案是:泡沫试题8未作答满分1.00未标记标记试题试题正文积分控制规律的特点是( )选择一项:A.控制及时,能消除余差B.控制超前,能消除余差C.控制滞后,能消除余差D.控制及时,不能消除余差反馈正确答案是:控制滞后,能消除余差试题9未作答满分1.00未标记标记试题试题正文对象时间常数越大,被调参数达到稳定值的时间越长选择一项:对错反馈正确答案是“对”。
试题10未作答满分1.00未标记标记试题试题正文工业中,把一但出现事故就停车这种硬性的保护措施称之为“联锁”。
1.1.1生产过程自动化系统所包含的内容:自动检测系统:采用检测仪表(如热电偶、热电阻、压力传感器等)对温度、压力、流量、液位等进行测量,自动控制的依据⏹信号连锁系统:信号连锁系统是一种安全装置,包括信号报警和联锁保护,信号连锁系统的作用,在事故发生前,自动发出声光报警信号,引起操作员的注意以便及早采取措施⏹自动操作系统:按预先规定的程序周期性操作(如PLC程序控制)⏹自动控制系统:根据实际的工艺参数变化进行自动调节(如PID调节期、计算机数控等)1、工业生产对过程装备的基本要求是(安全性;经济性;稳定性)等。
2、压差式流量计的核心部件是(节流装置),常见的节流装置有(孔板;喷嘴;文都利管)等。
3、液位是指(容器内液体介质液面的高低),常用的液位计有(浮力式;静压式;电容式;光纤式)4、在PID调节器中,需要整定的参数为(比例度;积分时间;微分时间)。
5、调节阀的选型主要包括(阀的口径选择;型式选择;固有流量特性选择;材质选择)等内容。
6、计算机在过程控制中的应用类型一般可分为(直接数字控制系统;监督控制系统;分级控制系统;集散控制系统)等几种类型。
7、PLC的程序表达方式常采用(梯形图;语句表;逻辑功能图)等方法。
判断1、一单纯比例控制的液位对象,只要比例度选择的合适,系统就能跟踪并最终稳定到设定值。
(错误。
单纯的比例控制不可能消除余差)2、自动调节系统中,滞后的存在总不利于调节的。
(错误。
控制通道的滞后总是不利的,但干扰通道中的容量滞后可以缓和干扰的影响,对控制系统有利。
)3、时间常数越大,表示对象受干扰作用后,到达新稳态值所需的时间越短。
(错误。
时间常数越大,表示对象受干扰作用后,到达新稳态值所需的时间越长)4、控制系统中直接产生控制作用的是控制信号。
(错误。
控制系统中直接产生控制作用的是操纵变量。
)5、串联管路中,随S值下降,调节阀的等百分比流量特性畸变趋近于直线特性。
正确三、简答题1、何为调节器参数的工程整定法,并简述临界比例度法进行参数整定的过程。
一、填空题:(每空 2 分,共50 分)1.SPC是英文Statistical Process Control的前缀简称,即统计过程控制,也称为统计制程管制。
2.SPC 强调预防,防患于未然是SPC 是宗旨。
3.SPC 执行成功的最重要条件是Action,即针对变差的偶因和异因分别采取措施。
4.制程是SPC 的焦点。
5.普通原因始终作用于稳定的过程中。
特殊原因以不可预测的方式来影响过程分析分布。
6.CL 表示管制中心线,UCL 表示上控制界线,LCL 表示下控制界线。
7.Ca 表示准确度,Cp 表示精密度,CPK 表示制程能力。
8.PPM 是指制程中所产生之百万分之不良数,DPM 是指制程中多产生之百万分之缺点数。
9.品管七大手法分别是查检表、柏拉图、特性要因图、散布图、管制图、直方图、层别法。
10.鱼骨图又称特性要因图。
11.SPC 的目的是持续改进。
12.SPC 的核心思想是预防。
13.实施SPC 能够帮助企业在质量控制上真正做到“事前”预防和控制。
14.控制图的基本类型按数据类型分为计量值控制图、计数值控制图。
15.计量型数据,通过实际测量而取得的连续性实际值,适于使用一下控制图进行分析:X-R均值和极差图、X-8均值和标准差图、X-R 中位值极差图、X-MR 单值移动极差图。
16.计数型数据,以计产品的件数或点数的方法,适于使用以下控制图进行分析:P chart不良率控制图、nP chart不良数控制图、C chart缺点数控制图、U chart单位缺点数控制图。
17.直方图是以一组无间隔的直条图表示频数分布特征的统计图,能够直观的现实出数据的分布情况。
18.制丝归档数据的时间间隔是15 秒。
19.如过程历史数据计算的AVERAGE=5,σ=0.2,过程目标值=5.1,则 LCL (控制下限)是4.4,CL (控制中心)是5.0,UCL (控制上限)是5.6。
20.使用控制图,对数据进行分组的基本原则是组内变异小,组间变异大。
第1 页共5 页过程控制系统课程试卷一、填空题:1、简单控制系统由控制装置、调节阀、被控对象和测量元件或变送器四个环节组成。
2、动态前馈控制的设计思想是通过选择适当的前馈控制器,使干扰信号经过前馈控制器致被控量通道的动态特性完全复制对象干扰通道的动态特性,并使它们符号反(正、反),从而实现对干扰信号进行完全补偿的目标。
3、随着控制通道的增益K的增加,控制作用增强,克服干扰的能力减弱,系统的余差减小,最大偏差增大。
(增大、减小)4、调节器参数工程整定法包括有临界比例法、衰减曲线法、经验凑试法。
5、热电偶回路的热电动势由温差电动势和温差电动势和接触电动势两部分组成。
6、某调节器的TI=∞,TD及δ分别放在任一中间位置,则调节器具有比例微分作用。
7、4~20mADC模拟电流信号与1~5VDC模拟电压信号为电动单元组合仪表的国际标准。
8、某台测温仪表的测温范围为0~500℃,校验该表得到的最大绝对误差为±3℃,则该仪表的精度等级为一级。
9、当广义过程控制通道时间常数较大或容量滞后较大,应引入微分环节调节。
10、调节系统中调节器正、反作用的确定依据是:保证控制系统为负反馈。
二、选择题1、下面关于补偿导线说法不正确的有( B )(A) 补偿导线与对应的热电偶在0~100℃的温度范围内有相同的热电特性(B) 补偿导线无极性(C) 不同的热电偶用的补偿导线也不同(D) 热电偶测温时使用补偿导线是为了将冷端延伸到温度比较恒定的地方2、在单回路控制系统中,增大比例系数,下列说法不正确的是( A )A.衰减率增大 B.残差减小C.超调量增大 D.振荡频率升高3、下列(A )不是描述对象特性的参数。
A.过渡时间B.时间常数C.放大系数D.滞后时间4、在合成纤维锦纶生产中,熟化罐的温度是一个重要的参数,其期望值是一已知的时间函数,则熟化罐的温度控制系统属于(D )。
C. 正反馈控制系统D. 程序控制系统5、如图所示的液位控制系统是一个(B )。
《过程控制工程》考试试题一、填空(20分)1、定值控制系统是按()进行控制的,而前馈控制是按()进行控制的;前者是()环控制,后者是()环控制。
前馈控制一般应用于扰动()和扰动()与扰动()的场合。
2、串级控制系统能迅速克服进入()回路的扰动,改善()控制器的广义对象特性,容许()回路内各环节的特性在一定的范围内变动而不影响整个系统的控制品质。
二、试写出正微分与反微分控制作用的传递函数,画出它的阶跃响应,并简述各自的应用场合。
(15)三、前馈控制适用于什么场合?为什么它常与反馈控制构成前馈—反馈控制系统?对于扰动至测量值通道的传递函数为,控制作用对测量通道的传递函数为的前馈—反馈控制系统,试求前馈控制规律。
(20分)四、甲的正常流量为240kg/h,仪表量程为0~360kg/h;乙的正常流量为120NM3/h,仪表量程为0~240NM3/h。
设计控制乙的单闭环比值控制系统,画出流程图并计算引入开方运算与不引入开方运算所分别设置的比值系数。
(15分)五、如图示的加热炉,采用控制燃料气的流量来保证加热炉出口温度恒定。
(20分)1、总进料量是主要扰动且不可控扰动时,设计合理的控制方案,并作简要说明。
2、当燃料气阀前压力是主要扰动且不可控扰动时,设计合理的控制方案,并作简要说明。
六、APC的涵义是什么?它主要包括哪些控制系统?(10分)一、答:1.定值控制系统是按(偏差)进行控制的,而前馈控制是按(扰动)进行控制的;前者是(闭)环控制,后者是(开)环控制。
前馈控制一般应用于扰动(可测)和扰动(显著)与扰动(频繁)的场合。
2.串级控制系统能迅速克服进入(副)回路的扰动,改善(主)控制器的广义对象特性,容许(副)回路内各环节的特性在一定的范围内变动而不影响整个系统的控制品质。
二、答:理想微分作用:;。
由于理想微分作用对高频分量要有巨大的放大能量,无法达到。
因此,实际情况:;阶跃响应曲线如图:当时,为正微分作用;如果则为反微分作用;当时,为的单纯比例作用。
一、选择填空1、闭环控制系统是根据___b________信号进行控制的。
A、被控量B、偏差C、扰动D、给定值2、被控对象在PI调节器作用下,当增加时,其动态偏差____减小 _______,静态偏差___增大_______。
A、增大B、减小C、不变3、被控对象干扰通道具有纯迟延,对系统控制质量____没影响____;控制通道T减小,对控制质量___有利 ____。
A 、有利 B、不利 C、没影响4、需要知道对象的动态特性,才能进行参数整定的工程方法是_____c______。
A、临界比例带法B、衰减曲线法C、响应曲线法D、广义频率法5、在控制过程中手/自动切换时的最基本要求是( 无扰动 )。
(A)手/自动可相互跟踪;(B)无扰动;(C)切换时的扰动量必须在规定范围内;(D)根据当时运行工况而定。
答案:B6、DDZ-Ⅲ型仪表采用国际标准信号,现场传输信号是(4~20mADC ),控制联络信号为1~5VDC。
(A)0~10mADC;(B)4~20mADC;(C)1~5VDC;(D)1~10VDC。
答案:B7、浮子式流量计的安装方式为( 垂直地面安装 )。
(A)垂直地面安装;(B)与地面成45°安装;(C)与地面成水平安装;(D)以上方式都可以安装。
答案:A8、对于PID调节器( I的作用是消除静态偏差、D的作用是减小动态偏差 )。
(A)I的作用是减小动态偏差、D的作用是消除静态偏差;(B)I的作用是消除静态偏差、D的作用是消除动态偏差;(C)I的作用是消除动态偏差、D的作用是减小静态偏差;(D)I的作用是消除静态偏差、D的作用是减小动态偏差。
答案:D9、电动执行机构伺服放大器的输出信号是( 0~90°转角 )。
(A)0~10mA;(B)4~20mA;(C)0~90°转角;(D)交流无触点开关。
答案:C10、DCS装置本身只是一个软件、硬件的组合体,只有经过 ( 软、硬件组态 )以后才能成为真正适用于生产过程的应用控制系统。
华侨大学08-09学年第二学期期末考试试卷(A )一 填空题(10分,每空1分)1. 调节系统在纯比例作用下已整定好,加入积分后,为保证原稳定度,此时应将比例度 。
2.表示调节阀流通能力的参数是 。
3.调节阀的流量特性是指 之间的关系,理想流量特性是指在 情况下得到的流量特性。
4.串级控制系统与单回路相比控制效果有显著的提高,主要体现在哪三方面: 、 、 。
5. 换热器温度控制系统如图1所示,若被加热流体出口温度过低会副流量B Q 之比为A BQ K Q =则比值系数α的值为 。
二、简答题30%(每题5分)1. 常用的评价控制系统动态性能的单项性能指标及误差积分指标有哪些?它们各有何特点?2. 如果系统中主、副回路的工作周期十分接近,例如分别为三分钟和两分钟,也就是说正好运行在共振区内,应采取什么措施来避免系统的共振,这种措施对控制系统的性能有什么影响?3. 试简述采用基于阶跃响应方法测试被控对象数学模型的方法与步骤?(假设对象是0()(1)nk G s Ts =+) 4. 基本模糊控制器由哪几部分组成,简述各部分在构成控制系统中的作用?5. 什么叫比值控制系统?常用比值控制方案有哪些?并比较其优缺点?6. 什么是调节阀的可调比?串联管系的100S 值,并联管系的100S '值对调节阀的可调比有何影响?三、对象传递函数3()4s e G s s -=,调节器采用PI 动作。
试用稳定边界法,估算调节器的整定参数。
(8分)有关参数整定如下表所示四、图2为聚合釜温度控制系统。
试问:(1)它是什么类型的控制系统。
(2)聚合釜的温度不允许过高,否则易发生事故,试确定执行器的气开、气关形式。
(3)确定主、副控制器的正反作用。
(4)简述当冷却水的压力波动时系统的控制过程。
(5)如果冷却水的温度是经常波动的,上述控制系统是否能满足要求?哪些地方需要改进?(6)当夹套内的水温作为副变量构成串级控制时,试确定主、副控制器的正、反作用。
试卷一一、填空题(每空1分,共20分)1.所谓自动控制,就是在没有人直接参与的情况下,利用控制装置,对生产过程、工艺参数、目标要求等进行,使之按照预定的方案达到要求的指标。
2.按输入量变化的规律分类,自动控制系统可以分为系统、系统、系统。
3.过程控制系统的要求、、经济性。
4. 在经典控制理论中,主要有,和根轨迹法等几种分析方法。
5. 对数幅频特性L(ω)或它的渐近线大多与lgω成关系。
因此,若以L(ω)为纵轴,lgω为横轴,则其图线将为。
6. 热电阻Cu50中的“Cu”是指,“50”是指。
7. 电容式压力变送器由测量部件、和三部分组成。
8. 执行器按其能源形式分为液动、、三大类。
9. DCS是指。
10.串级控制系统能迅速克服进入回路的扰动,改善控制器的广义对象特性,容许回路内各环节的特性在一定的范围内变动而不影响整个系统的控制品质。
二、选择题(每题2 分,共20分)1、控制系统时域分析中,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、与开环控制相比较闭环控制的特征是()A.系统有执行元件B.系统有控制器C.系统有放大元件D.系统有反馈环节3、积分环节的频率特性相位移θ(ω)=( )。
A. 90°B. -90°C. 0°D. -180°4、根据对象特性来选择控制规律时,对于控制通道滞后小,负荷变化不大,工艺参数不允许有余差的系统,应当选用( )控制。
A.比例B.比例积分C.比例微分D.比例积分微分5.如果系统不稳定,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 B 0.02MA-0.1MA C、0.01-0.05MA D 0.03-0.15MA7.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.液位调节系统的调节规律,通常选用()。
南阳理工学院电子与电气工程系2010—2011学年第一学期期末考试卷 课程名称 过程控制工程 试卷编号 A 考试方式 闭卷 满分分值 100分一、填空题(共20分,每空1分)。
1、“过程变量”的英文全称是Process Variable,PV2、“测量值”的英文全称是 Measurement3、“设定值”的英文全称是 Setpoint Value,SV4、“操作变量”的英文全称是 Manipulated Variable,MV 5、“扰动变量”的英文全称是 Disturbance Variables,DVs 6、“直接数字控制”的英文全称是 Direct Digital Control,DDC 7、“分布式控制系统”的英文全称是 Distributed Control System ,DCS 8、“前馈控制”的英文全称是 Feedforward Control 9、“反馈控制”的英文全称是 Feedback Control 10、“定值控制”的英文全称是 Regulatory Control11、S7-300 PLC 中FB41的“FB ”的英文全称是 Function BlockFC105中“FC ”的英文全称是 Function Call在本次过程控制课程设计中:12、你所在的设计组的S7-300 PLC 配置的模拟量输入模块的型号是 SM331(SM334),它的分辨率是 12(8) 位。
采用电流输入时, 输入电阻是 50 欧姆。
13、温度信号变送输出是 4-20(0-20) mA 。
14、输入模拟量通道的地址是 PIW288 。
15、A/D 转换对应的转换结果范围是 0-27648(约5530-27648),转换数字量的数据最高位是 符号 位,采用 左 对齐格式。
二、问答题(共25分,第16、17、18题5分,第19题10分)16、自动控制系统主要由哪些环节组成?各环节各起什么作用?答:1,被控对象(也称被控过程) 指在控制系统中被控制的生产设备或装置。
1什么是比值控制系统?它有哪几种类型?画出它们的结构原理图。
答:比值控制系统:用来实现两个或者两个以上物料保持一定比例关系的控制系
统。
四种类型:开环比值控制,单闭环比值,双闭环比值,变比值。
画图
Picl开环比值控制
比值務
Gl
Pic2单闭环比值
S 6.3单蘭环比僵控
工艺ffiτCb)方ItBa
Pic3双闭环比值
Pic4变比值
Ql
2、如图所示的反应釜进行的是放热反应,而釜内温度过高会发生事故,因此采用夹套通冷却水来进行冷 却,以带走反应过程中所产生的热量。
由于工艺对该反应过程温度控制精度要求很高,单回路控制满足不 了要求,需用串级控制。
(
1) 当冷却水压力波动是主要干扰时,应怎样组成串级?画出系统结构图。
(2) 当冷却水入口温度波动是主要干扰时,应怎样组成串级?画出系统结构图。
(3)
对上述两种不同控制方案选择控制阀的气开、闭形式及主、畐U 控制器的正、反作用。
ffi5.1S 曾式加肅炉串级控制方案
(3)选择气闭,上述两种情况均为主控制器反作用,副控制器正作用。
T
殂
—
—
C d
O
冷
—
TI 釜温
T2夹套朮温[岀料
反应釜
團5.15鶯式加fflttf⅛Λ⅛⅛M 方案
答:(1) 冲廉料袖
3
、某前馈
-串级控制系统如图所示。
已知:
G C1 (S) = G c 2 (S) =9; G V (S) = 2; G mI (S) =G m2 (s)
= 1;
G
oI
(S)-
2s+1
3
G
02 (S)
; G
f (S)
2s +1
求的,Gff ( S ) = ???
(3)主为正作用,副为反作用。
3、有时前馈-反馈控制系统从其系统结构上看与串级控制系统十分相似 所示的
两个系统各属于什么系统 ?说明其理由•
G CI (S)
+ 1 r+
G c2(s)
G (S)L
G P I
(S)
■
t
∙ F
D p2 I 丿
■
R(S)-
H (S) 4
0.5
要求:(1)绘出该系统方框图。
制器的正/反作用。
(2)计算前馈控制器的数学模型。
3)假定控制阀为气开式,试确定各控
Y(S) ___________________ G d (S) ________________ D (S)
G C2
(S)G P2
(S)
1 + -------------------------- H (S)G CI (S)G PI (S)
1 ' G c
2 (S)G P2 (S)
G C2
(S)G P2
(S)
G ff (S)
G p1 (s)
1+G C2(s)G P2(s)
+ --------------------------------------------------------- =0
G c 2 ( s) G p2(s) 1
H (S)G CI (S)G P l
(S)
1 ' G c2(s)G p2(s)
.请问如何区分它们?试分析图3
答:串级控制系统的副控制回路在主控制回路中间串联,而前馈-反馈控制系统是虽然有负反馈,但不是串进主回路的。
前馈-反馈控制系统的前馈是对输入通道的扰动进行直接克服,而不是产生影响之后才进行克服。
a是前馈-反馈,b是串级。
理由:因为a图中有直接对原料油的控制回路,可以提前消除原料油的扰动,所以是前馈。
b图是串级控制系统。