1、過程控制期末試題庫（適用于沈陽建筑大學自動化專業(yè)期末考試）一、填空題（本題共計10分，包括3小題，10個填空，每空1分）1一般一個簡單控制系統(tǒng)由（檢測/變送）裝置、（被控對象）、（調(diào)節(jié)）器和（執(zhí)行）機構組成。2過程控制系統(tǒng)常用的參數(shù)整定方法有：（經(jīng)驗法）、（衰減曲線法）、（穩(wěn)定邊界法/臨界比例度法）和（響應曲線法）。3在PID調(diào)節(jié)器中，調(diào)節(jié)器的Kc越大，表示調(diào)節(jié)作用（越強），Ti值越大，表示積分作用（減弱），Td值越大表示微分作用（增強）。4常見的過程計算機控制系統(tǒng)分為下列幾種典型形式：（操作指導控制系統(tǒng)）、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、（監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)）、（集散控制系統(tǒng)）和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。5在閉環(huán)

2、控制系統(tǒng)中，根據(jù)設定值的不同形式，又可分為定值控制系統(tǒng)，隨動控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。1）定值控制系統(tǒng)特點：設定值是（固定不變）；作用：保證在（擾動）作用下使被控變量始終保持在設定值上。2）隨動控制系統(tǒng)特點：設定值是一個（變化量）；作用：保證在各種條件下系統(tǒng)的輸出（及時跟蹤設定值變化）。3）程序控制系統(tǒng)特點：設定值是一個（按一定時間程序變化的時間函數(shù)）；作用：保證在各種條件下系統(tǒng)的輸出（按規(guī)定的程序自動變化）。6熱電偶溫度計的基本組成部分部分是（熱電偶）、（測量儀表）、（連接熱電偶）和（測量儀表的導線）。7串級控制系統(tǒng)能迅速克服進入（副）回路的擾動，改善（主）控制器的廣義對象特性，容許（副）回路

3、內(nèi)各環(huán)節(jié)的特性在一定的范圍內(nèi)變動而不影響整個系統(tǒng)的控制品質(zhì)。8定值控制系統(tǒng)是按（偏差）進行控制的，而前饋控制是按（擾動）進行控制的；前者是（閉）環(huán)控制，后者是（開）環(huán)控制。選擇題（本題共計10分，包括5小題，每題2分）由于微分調(diào)節(jié)規(guī)律有超前作用，因此調(diào)節(jié)器加入微分作用主要是用來（C克服調(diào)節(jié)對象的慣性滯后（時間常數(shù)T）,容量滯后tc和純滯后t0.克服調(diào)節(jié)對象的純滯后T0.C克服調(diào)節(jié)對象的慣性滯后（時間常數(shù)T）,容量滯后tc.定值調(diào)節(jié)是一種能對（A）進行補償?shù)恼{(diào)節(jié)系統(tǒng)。測量與給定之間的偏差B被調(diào)量的變化干擾量的變化設定值的變化定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)是（X）環(huán)調(diào)節(jié)，前饋系統(tǒng)是（X）環(huán)調(diào)節(jié)（B）。開，閉B閉，開

4、C開，開D.閉，閉調(diào)節(jié)系統(tǒng)在純比作用下已整定好，加入積分作用后，為保證原穩(wěn)定度，此時應將比例度（A）。增大減小不變先增大后減小成分、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律，通常選用（C）。TOC o 1-5 h zPIPDPID流量、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律，通常選用（A）oPIPDPID液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律，通常選用（D）。PIPDPIDP8調(diào)節(jié)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器正、反作用的確定是根據(jù)（B）:A.實現(xiàn)閉環(huán)回路的正反饋。B實現(xiàn)閉環(huán)回路的負反饋。C.系統(tǒng)放大倍數(shù)恰到好處。D生產(chǎn)的安全性。單純的前饋調(diào)節(jié)是一種能對（C）進行補償?shù)恼{(diào)節(jié)系統(tǒng)。A.測量與給定之間的偏差B被調(diào)量的變化C.干擾量的變化定值調(diào)節(jié)是一種能對（A）進行

5、補償?shù)恼{(diào)節(jié)系統(tǒng)。A.測量與給定之間的偏差B被調(diào)量的變化C.干擾量的變化熱電偶溫度計（C）A）是利用兩個相互接觸金屬導體的溫差電動勢特性進行測溫的。B）是利用兩個相互接觸金屬導體的接觸電動勢特性進行測溫的。C）是利用兩個相互接觸金屬導體的溫差電動勢和接觸電動勢特性進行測溫的D）是利用兩個非接觸金屬導體的溫差電動勢和接觸電動勢特性進行測溫的。下面的敘述中哪一個是最為合理的（D）A）控制系統(tǒng)的時間滯后現(xiàn)象主要是由于被控對象的慣性特性引起的。B）控制系統(tǒng)的時間滯后現(xiàn)象主要是由于檢測裝置的安裝位置引起的。C）控制系統(tǒng)的時間滯后現(xiàn)象對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性無影響。D）以上三種敘述都不完整。DCS的中文含意是：（

6、B）A）比例、積分、微分控制。B）分布式控制系統(tǒng)。C）可編程序控制器。D）以上三個都不正確。三、判斷題：判斷下列陳述的對錯。你認為正確的，在每道題后面的括號里打丿，否則打X（本題共計20分，包括10題，每題2分）1.與DCS相比，F(xiàn)ieldbus的主要技術優(yōu)點之一是實現(xiàn)了控制系統(tǒng)徹底的分散V2.熱電阻溫度計需要進行冷端補償才能正常工作。XPID的含義是比例、積分和微分。V前饋控制系統(tǒng)是一種定值控制，一般情況下前饋控制可以單獨使用。X用Smith補償器來處理大時延控制對象時，不必要提供精確的對象數(shù)學模型。X被控對象特性是指被控對象輸入與輸出之間的關系V串級控制系統(tǒng)中的副控制器給定值是由主控制器的

7、輸出決定的，所以副控制器相當于一個閉環(huán)定值控制系統(tǒng)。X衰減比n表示系統(tǒng)過渡過程曲線變化兩個周期后的衰減快慢。X熱電阻溫度計和熱電偶溫度計一樣，測溫時需要進行溫度補償。X一個單回路控制系統(tǒng)由控制器、執(zhí)行器、檢測變送裝置和被控對象組成。V11在比值控制系統(tǒng)中，一般選擇易調(diào)節(jié)的量為主變量，易測量的量為副變量。xTOC o 1-5 h z12DDC的中文含義是直接數(shù)字控制。V13被控對象的動態(tài)特性是描述被控對象輸入輸出關系動態(tài)特征的。V14串級控制系統(tǒng)適用于容量滯后較小的生產(chǎn)工藝過程。x15前饋控制系統(tǒng)一般可單獨使用，因為其控制精度高，且不受外界干擾影響。x16前饋控制與定值控制的原理相同，都是以偏差

8、進行調(diào)解的。x17被控對象的存滯后時間常數(shù)是由于其自身的慣性特性引起的。x18在串級控制中，副控制器的輸入值為主控制器的輸出。V四、簡答題（本題共計15分，包括5小題，每題3分）1什么是定值控制系統(tǒng)？答案：定值控制系統(tǒng)是指設定值恒定不變的控制系統(tǒng)。定值控制系統(tǒng)的作用是克服擾動對被控變量的影響，使被控變量最終回到設定值或其附近.以后無特殊說明控制系統(tǒng)均指定值控制系統(tǒng)而言。2什么是隨動控制系統(tǒng)？答案：隨動控制系統(tǒng)的設定值是不斷變化的，隨動控制系統(tǒng)的作用是使被控變量能夠盡快地,準確無誤地跟蹤設定值的變化而變化。3什么是程序控制系統(tǒng)？答案：程序控制系統(tǒng)的設定值也是變化的，但它是一個已知的時間函數(shù)，即設

9、定值按一定的時間程序變化。4什么是調(diào)節(jié)（被控）對象，給定值和偏差？答案：自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的生產(chǎn)設備叫做調(diào)節(jié)對象或簡稱對象，而生產(chǎn)中要求保持的工藝指標，稱為給定值。對于自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，習慣采用給定值R減去測量值Y作為偏差e，即e=R-Y，給定值R大于測量值Y時為正偏差，而給定值R小于測量值Y時為負偏差。5什么叫絕對壓力、表壓及真空度?它們的相互關系是怎樣的?答案：絕對壓力：絕對真空下的壓力稱為絕對零壓，以絕對零壓為基準來表示的壓力叫絕對壓力。表壓力：當絕對壓力大于大氣壓力時，絕對壓力高于大氣壓力的數(shù)值稱為表壓力，簡稱表壓。真空度：當絕對壓力小于大氣壓力時，絕對壓力低于大氣壓力的數(shù)值稱為真空度或負壓。

10、絕對壓力、大氣壓、表壓、真空度之間的相互關系如圖所示6.7簡述PID調(diào)節(jié)器Kc、-和Td的作用是什么？答案：在PID調(diào)節(jié)器中，K越大，表示調(diào)節(jié)作用越強，T值越大，表示積分ci作用減弱，Td值越大表示微分作用增強。8有一流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，信號傳輸管線很長，因此，系統(tǒng)產(chǎn)生較大的傳送滯后。有人設想給調(diào)節(jié)器后加微分器來改善系統(tǒng)特性，試問這種設想合理否？為什么？若不合理，應采取什么措施合理？答案：這種設想不合理，因為信號傳送滯后是純滯后，而微分作用不能克服純滯后。解決這一問題合理的措施是采用1：1繼動器加在信號傳輸線之間，以增大信號流速，從而減小傳輸滯后，改善系統(tǒng)特性。9利用微分作用來克服控制系統(tǒng)的信號傳遞

11、滯后的設想是否合理與正確？答案：這種設想不合理，因為信號傳送滯后是純滯后，而微分作用不能克服純滯后。合理的措施是采用1：1繼動器加在信號傳輸線之間，以增大信號流速，從而減小傳輸滯后，改善系統(tǒng)特性。通常在什么場合下選用比例（P），比例積（PI），比例積分微分（PID）調(diào)節(jié)規(guī)律？答案：比例調(diào)節(jié)規(guī)律適用于負載變化較小，純滯后不太大而工藝要求不高又允許有余差的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律適用于對象調(diào)節(jié)通道時間常數(shù)較小，系統(tǒng)負載變化不大（需要消除干擾引起的余差），純滯后不大（時間常數(shù)不是太大）而被調(diào)參數(shù)不允許與給定值有偏差的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律適用于容量滯后較大，純滯后不太大，不允許有余差的對象試簡

12、述臨界比例度法及其特點答案：臨界比例度法是在純比例運行下通過試驗，得到臨界比例度靠和臨界周期Tk,然后根據(jù)經(jīng)驗總結出來的關系求出控制器各參數(shù)值。這種方法比較簡單、易于掌握和判斷，適用于一般的控制系統(tǒng)。但是不適用于臨界比例度小的系統(tǒng)和不允許產(chǎn)生等幅振蕩的系統(tǒng)，否則易影響生產(chǎn)的正常進行或造成事故。試簡述衰減曲線法及其特點答案：衰減曲線法是在純比例運行下通過使系統(tǒng)產(chǎn)生衰減震蕩，得到衰減比例度s和衰減周期Ts（或上升時間T升），然后根據(jù)經(jīng)驗總結出來的關系求出控制器各參數(shù)值。這種方法比較簡便，整定質(zhì)量高，整定過程安全可靠，應用廣泛，但對于干擾頻繁，記錄曲線不規(guī)則的系統(tǒng)難于應用。13簡述熱電偶溫度計組成部

13、分及各部件的功能。（本題每寫出1個組成部分得1分，每寫出1個組成部分功能得1分）答案：熱電偶溫度計的基本組成部分有：熱電偶、測量儀表、連接熱電偶和測量儀表的導線。如下圖所示圖題4（2）熱電偶是系統(tǒng)中的測溫元件，測量儀表是用來檢測熱電偶產(chǎn)生的熱電勢信號的，可以采用動圈式儀表或電位差計，導線用來連接熱電偶與測量儀表。為了提高測量精度，一般都要采用補償導線和考慮冷端溫度補償。14串級控制系統(tǒng)有哪些特點?主要使用在哪些場合?答案：串級控制系統(tǒng)的主要特點為：（每寫出1個應用場合的得2分）a）在系統(tǒng)結構上，它是由兩個串接工作的控制器構成的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)；b）系統(tǒng)的目的在于通過設置副變量來提高對主變量的控制

14、質(zhì)量；c）由于副回路的存在，對進入副回路的干擾有超前控制的作用，因而減少了干擾對主變量的影響；d）系統(tǒng)對負荷改變時有一定的自適應能力。串級控制系統(tǒng)主要應用于：對象的滯后和時間常數(shù)很大、干擾作用強而頻繁、負荷變化大、對控制質(zhì)量要求較高的場合。15簡述建立對象的數(shù)學模型兩種主要方法:（每寫出1種方法的得2分）答案：一是機理分析法：機理分析法是通過對對象內(nèi)部運動機理的分析，根據(jù)對象中物理或化學變化的規(guī)律（比如三大守恒定律等），在忽略一些次要因素或做出一些近似處理后推導出的對象特性方程。通過這種方法得到的數(shù)學模型稱之為機理模型，它們的表現(xiàn)形式往往是微分方程或代數(shù)方程。二是實驗測取法：實驗測取法是在所要

15、研究的對象上，人為施加一定的輸入作用，然后，用儀器測取并記錄表征對象特性的物理量隨時間變化的規(guī)律，即得到一系列實驗數(shù)據(jù)或實驗曲線。然后對這些數(shù)據(jù)或曲線進行必要的數(shù)據(jù)處理，求取對象的特性參數(shù)，進而得到對象的數(shù)學模型。16答案1答案.復合前饋控制中的兩種典型形式是什4）么饋-反饋控制和前饋-串級控制。.熱電偶有哪幾種冷端補償方法？（6）:a）冷端溫度冰浴法b）計算修正法c）補償電橋法寫出任意三種常用的控制器參數(shù)整定方6）答法（案:a）經(jīng)驗法b）穩(wěn)定邊界法c）衰減曲線法d）響應曲線法e）衰減頻率特性法（答出其中任意三種6分，每答出1種得2者得是串級控制，它由哪些基本環(huán)節(jié)組分）答成？臺控制器串聯(lián)在一起

16、，使被控量的控制器的輸出作為輔助控制器的給定值量控制t助控制器輸出控制一臺控制閥的控制系統(tǒng)就是串級控制系統(tǒng)。串級控制系統(tǒng)一般由主被控對象、副被控對象、控制閥、主控制器、副控制器、主變送裝置、副變送裝置組成。簡述大時延控制系統(tǒng)Smith預估補償方案的特點答案：Smith預估補償方案的特點是預估出過程在基本擾動下的動態(tài)特性，然后由預估器進行補償，力圖使被延遲了時間的被調(diào)量超前反映到控制器，使控制器提前動作，從而明顯的減小超調(diào)量和加速調(diào)節(jié)過程，改善控制系統(tǒng)的品質(zhì)。簡述什么是有自衡能力的被控對象。答案：當被控對象受到干擾作用，平衡狀態(tài)被破壞后，不需要外加控制作用，能依靠自身達到新的平衡狀態(tài)的能力稱為有

17、自衡能力，這種對象稱為有自衡能力的被控對象。前饋控制適用于什么場合？答案：前饋控制是按擾動而進行控制的，因此，前饋控制常用于的場合：a）一是擾動必須可測，否則無法實施控制；b）二是必須經(jīng)常有比較顯著和比較頻繁的擾動，否則無此必要。三是存在對被控參數(shù)影響較大且不易直接控制的擾動。23分別說明比例、積分、微分控制對控制系統(tǒng)的作用。答案：比例控制影響系統(tǒng)的動態(tài)特性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性；積分控制的作用是可以消除系統(tǒng)余差；微分控制可以提高系統(tǒng)的響應速度，克服對象容量滯后的影響。24前饋控制適用于什么樣的場合？前饋控制是按擾動而進行控制的，因此，前饋控制常用于以下場合：1)擾動必須是可測的，否則無法實施控制；2

18、)必須經(jīng)常有比較明顯和頻繁的擾動，否則沒有必要；3)存在對被控參數(shù)較大而且不易直接控制的擾動。25為什么前饋控制常與反饋控制構成前饋反饋控制系統(tǒng)？答案：前饋控制是一種補償控制。一般來講，前饋控制無法全部補償擾動對被控變量所產(chǎn)生的影響。因此，單純的前饋控制系統(tǒng)在應用中就會帶來一定的局限性。為克服這一弊端，前饋控制常與反饋控制聯(lián)用，構成前饋反饋控制系統(tǒng)。對最主要的、顯著的、頻繁的無法直接控制的擾動，由前饋來進行補償控制；對無法完全補償?shù)臄_動影響，由反饋控制根據(jù)其對被控變量所產(chǎn)生的偏差大小來進行控制。26控制器的正反作用是如何確定的？五、計算題(本題共計15分，包括2小題)1(5分)某控制系統(tǒng)用穩(wěn)定

19、邊界法分別整定控制器參數(shù)，已知臨界比例度k25%，Tk4.5min，試分別確定用PI和PID作用時的控制器參數(shù)。穩(wěn)定邊界法計算表如下?？刂茀?shù)控制作用TiTDP2kPI2.2k0.85tkPID1.7k05tk13Tkk解：對于PI控制器查表得：P2.22.225%0.55kT0.85T0.854.53.825Ik對于PID控制器查表得：P2.22.225%0.55kT0.85T0.854.53.825IkT0.13T0.134.50.585Dk2（5分）某控制系統(tǒng)用4：1衰減曲線法分別整定控制器參數(shù)。將積分時間調(diào)至最大，微分時間調(diào)至最小，對系統(tǒng)施加階躍信號，經(jīng)過調(diào)節(jié)后系統(tǒng)的衰減比為4：1，此

20、時記錄下來的比例度s56%和時間參數(shù)Ts5.1min。試分別ssP1.21.256%0.67確定用PI和PID作用時的控制器參數(shù)。4：1衰減曲線整定經(jīng)驗參數(shù)表如下?？刂茀?shù)控制作用TiTDPsPI1.2s0.5TsPID0.8s0.3Ts0.1Ts解對于PI控制器查表得sTI0.5Tk0.55.12.55Ik對于PID控制器查表得：P0.8s0.856%0.48sTI0.3Tk0.35.11.53IkTD0.1Ts0.15.10.51Ds3（10分）一個流量雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)如題5.2圖所示。其比值用DDZ-III型乘法器實現(xiàn)。已知Q1max26500m/h,Q沁32000m/h。求：a）畫出

21、控制系統(tǒng)的結構圖。b）當I016mA時，比值控制系統(tǒng)的比值K及比值系數(shù)K分別為多少。c）待比值系統(tǒng)穩(wěn)定時，測得I116mA，試計算此時的I2為多大。D題5.2圖流量雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)原理圖解：rvJ卜*1FC1)由于I0K164得KI04/16(164)/160.75所以1maxQ2maxQ2maxK0.75Q1max32000265002）由儀表的比例系數(shù)定義,得:IK(I14mA)212K，i14mA4mA4mA即：I20.9(104)49.4mA4一個比值流量控制系統(tǒng)用DDZ-III型乘法器來進行比值運算，其原理圖如題3圖所示。流量用孔板配差壓變送器來測量，但沒有開方器，已知Q1max3

22、600kg/h，Q2max2000kg/h。a)試畫出比值控制系統(tǒng)的結構圖。(I14)(I04)3600kg/b)如果要求比值為Q1:Q22:1,應如何設置乘法器的設定值I0。(乘法器的輸出F1max流量的最大量程分別為關系為，I116F1F4,I2h，F(xiàn)24161maxF2maxF2max2000kg/h。流量與檢測電流，流量比值為K，乘法器的輸F2F1F2(i14)(I04)出為I4。穩(wěn)態(tài)時有即：I016K不加開方器情況16I(I14)(104)164,(I24)164,，(I14)FlmaxK非性K非n性F2max乘法器的設置值:IK1640非線性要進行非線性處理:2F1maxf2f1F

23、2max3600220000.90.810.8116416.96mA六、應用題(15)為了獲得被控對象的動態(tài)特性，常用的實驗方法之一是給被控對象施加一個階躍擾動信號，觀察其響應，從而有觀察到的信息分析其特性。但由于某些生產(chǎn)過程的被控對象不允許長時間施加這樣的干擾信號，所以人們采用矩形脈沖信號取代階躍擾動，獲得觀測數(shù)據(jù)，再將脈沖響應曲線轉換成階躍響應曲線，以便于特性提取。題圖6為一個矩形擾動脈沖x(寬度為10,高度為A)施加到被控對象上的響應曲線y。用所學過的控制理論知識，將該脈沖響應曲線轉換成高度為A的階躍信號響應曲線。要求分析轉換機理，寫出轉換步驟。答：設被控對象特性為線性特性，由疊加原理，

24、輸入一個矩形脈沖信號，相當于施加兩個階躍信號，一個在1=0處，另一個在1=t0處。設階躍響應為y.將所測繪的響應曲線按時間間隔10等分。在第一區(qū)間，yx(10)=yx(10)。在第二區(qū)間yx(210)=y(210)+yx(10)。第三區(qū)間，yx(310)=y(310)+yj210)。以此類推，將前一區(qū)間的階躍響應曲線疊加到本區(qū)間的脈沖響應曲線上，即可得到本區(qū)間的階躍響應曲線。其響應曲線見下圖。1Lv(/534405ib6mt階躍響應曲線仆為了獲得被控對象的動態(tài)特性，常用的實驗方法之一是給被控對象施加一個階躍擾動信號，觀察其響應，從而有觀察到的信息分析其特性。但由于某些生產(chǎn)過程的被控對象不允許長

25、時間施加這樣的干擾信號，所以人們采用矩形脈沖信號取代階躍擾動，獲得觀測數(shù)據(jù)，再將脈沖響應曲線轉換成階躍響應曲線，以便于特性提取。題圖6為一個矩形擾動脈沖x（寬度為10，高度為A）施加到被控對象上的響應曲線y。用所學過的控制理論知識，將該脈沖響應曲線轉換成高度為A的階躍信號響應曲線。要求分析轉換機理，寫出轉換步驟。馱沖擾初縊入在某一蒸汽加熱器的控制系統(tǒng)中，用響應曲線法進行參數(shù)調(diào)整。當電動單元組合控制器的輸出從6mA改變到7mA時，溫度記錄儀的指針從85C升到878C,從原來的穩(wěn)定狀態(tài)達到新的穩(wěn)定狀態(tài)。儀表的刻度為50100C，并測出純滯后時間0=12min,時間常數(shù)T0=25min。如采用PI和

26、PID控制規(guī)律，試確定出整定參數(shù)（響應曲線法控制器參數(shù)整定經(jīng)驗公式見附表）。解:輸入增量為：X761mA輸出增量為：Y87885.02.8C輸入量程差為：XmaxXmin10010mA輸出量程差為：YmaxYmin1005050CmaxminmaxminY/(YmaxYmin)28/50maxmin所以，K0maxmin056X/(X0maxXmin)1/10maxmin由查表得：在選用PI控制器時，K000561211100%1T10100%30%25TI3303312396min在選擇PID控制器時，085100%085100%23%K0005612T025TI2021224minTD05

27、0051206min用分度號為K的鎳鉻-鎳硅熱電偶測量溫度，在沒有采取冷端溫度補償?shù)那闆r下，顯示儀表指示值為500C，而這時冷端溫度為60C。試問：實際溫度應為多少？答：如果熱端溫度不變，設法使冷端溫度保持在20C，此時顯示儀表的指示值應為多少？顯示儀表指示值為500時，查表可得此時顯示儀表的實際輸入電勢為20.64mV，由于這個電勢是由熱電偶產(chǎn)生的，即E(t,tO)20.64mV同樣，查表可得：E(t,0)E(t,t0)E(t0,0)20.642.46323.076mV由23.076mV查表可得：t=557C。即實際溫度為557C。當熱端為557C，冷端為20C時，由于E(20,0)=0.7

28、98mV，故有：E(t,t0)E(t,0)E(t0,0)23.0760.79822.278mV由此電勢，查表可得顯示儀表指示值應為5384C。(12)某生產(chǎn)過程需要甲乙兩種液體，甲液體的正常流量為1250m3/h，儀表量程為0-1350m3/h；乙的正常流量為150m3/h，儀表量程為0-240m3/h。如果選甲為主變量，乙為副變量，設計一個控制乙的單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，畫出流程圖并計算引入開方運算與不引入開方運算所分別設置的比值系數(shù)。答：采用乘法器的單閉環(huán)比值控制流程框圖如圖所示（其中Qi為甲流量，Q2為乙流量）3Q呃1350m/h:Q的量程上限，Q2max150m/h:Q2的量程上限，3Q1

29、min0m/h:Q的量程下限，Q2min0m/h:Q2的量程下限。1引入開方器時，比值系數(shù)為：Q2q1maxq1minq1maxq1minKKq1Q2maxQ2minQ2maxQ2min150135000Kq2Q1maxQ1min2niaxQrriin15013500125024006.設計一個比例、積分125024002不引0.67入開方器時：50.45620675（PI）調(diào)節(jié)器，控制一個溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)?？刂破鞯恼{(diào)節(jié)范圍為：0-3000t，控制器的輸出為4-20mA。當給定被控對象一個如圖（a）所示的階躍輸入時，測定的被控對象響應曲線如圖（b）所示（響應曲線法控制器參數(shù)整定經(jīng)驗公式見下表）。要

30、求：計算出控制器的控制參數(shù)，畫出控制系統(tǒng)方框圖響應曲線法控制器參數(shù)整定經(jīng)驗公式表調(diào)節(jié)參數(shù)調(diào)節(jié)規(guī)律比例度6%積分時間T微分時間TDP(Kot0/T0)X100%PI1.1(Kot0/To)X100%3.3t0PID0.85(K0t0/T0)X100%2to答制器的輸入上下限為0.5t181020UlW250C,控0C變化:由已知條件得:控制器的調(diào)節(jié)范圍上下限為:ymax3000CymiP20mA和P.4mA,max1min由測試數(shù)據(jù)得，當輸入信號從4mA變化到18mA時，被控對象輸出信號從到2500C。由此得廣義被控對象的放大系數(shù)k0,yy.maxmin25000PPimaxmin1843000

31、02500163000142040.95在測得的曲線上找拐點A,作切線交于B、C點，如下圖。圖中的讀數(shù)約為：tB3min，tC20min。所以，T020317min，03min。由表中查得PI控制器的比例度計算公式為1.1K00100%1.10.953100%18.48%T017Kc1/1/0.184819.110c積分常數(shù)為：TI3.303.339.9min控制系統(tǒng)方框圖見下圖PI控制器廣義被控對象05已知已被控對象的傳遞函數(shù)為W0(s)/忙、0仃盧1)(T2s1)在階躍擾動r(t)變化(從r(t)12mA變化到r(t)16mA)的作用下，其響應曲線如下圖所示。使用階躍響應曲線確定被控對象的傳遞函數(shù)中的各參數(shù)，K0，片和T2。二階被控對象響應曲線上各特征值關系曲線圖見附圖。答：曲線的起始點為B，在曲線中找到拐點P，過拐點作切線交于C、D。1)在階躍響應特性曲線上確定出y()108.5,y(0)100,y101,yT107,T11,42)WW3)e0.8()0.040,020.650.300.750.80對于有自衡能力的二階被控對象的傳遞函數(shù)為：W(s)Ko0(丿(TS1)(T2sK0,其單位階躍響應曲線如下圖。用圖解法確定此二階被控對象傳遞函數(shù)的參數(shù)T和T2。其中BE與m的相互關系表見附表。定步驟如下：1）過響應曲線的拐點A作切線