試卷一一、填空題（每空1分，共20分）1．所謂自動控制，就是在沒有人直接參與的情況下，利用控制裝置，對生產(chǎn)過程、工藝參數(shù)、目標(biāo)要求等進(jìn)行，使之按照預(yù)定的方案達(dá)到要求的指標(biāo)。2．按輸入量變化的規(guī)律分類，自動控制系統(tǒng)可以分為系統(tǒng)、系統(tǒng)、系統(tǒng)。3．過程控制系統(tǒng)的要求、、經(jīng)濟(jì)性。4.在經(jīng)典控制理論中，主要有，和根軌跡法等幾種分析方法。5.對數(shù)幅頻特性L(ω)或它的漸近線大多與lgω成關(guān)系。因此，若以L(ω)為縱軸，lgω為橫軸，則其圖線將為。6.熱電阻Cu50中的“Cu”是指，“50”是指。7.電容式壓力變送器由測量部件、和三部分組成。8.執(zhí)行器按其能源形式分為液動、、三大類。9.DCS是指。10．串級控制系統(tǒng)能迅速克服進(jìn)入回路的擾動，改善控制器的廣義對象特性，容許回路內(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)。二、選擇題（每題2分，共20分）1、控制系統(tǒng)時域分析中，最常用的典型輸入信號是()。A.階躍函數(shù)B.脈沖函數(shù)C.斜坡函數(shù)D.正弦函數(shù)2、與開環(huán)控制相比較閉環(huán)控制的特征是（）A.系統(tǒng)有執(zhí)行元件 B.系統(tǒng)有控制器C.系統(tǒng)有放大元件 D.系統(tǒng)有反饋環(huán)節(jié)3、積分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移θ(ω)=()。A.90°B.90°C.0°D.180°4、根據(jù)對象特性來選擇控制規(guī)律時，對于控制通道滯后小，負(fù)荷變化不大，工藝參數(shù)不允許有余差的系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)選用()控制。A.比例B.比例積分C.比例微分D.比例積分微分5．如果系統(tǒng)不穩(wěn)定，則系統(tǒng)()A.不能工作B.可以工作，但穩(wěn)定誤差很大

C.可以工作，但過渡時間很長D.可以正常工作6．.電—?dú)忾y門定位器將4-20MA的標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換為（）的標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號。A、0.04MA-0.02MA B0.02MA-0.1MA C、0.01-0.05MA D0.03-0.15MA7．測4~20mA電流信號時用以下哪些工具：（）A.螺絲刀 B.萬用表 C.校驗(yàn)儀（氣壓） D.試電筆8．液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律，通常選用（）。A.PI B.PD C.PID D.P9.在理想流量特性中（）亦稱為對數(shù)流量特性。A.直線流量特性 B.等百分比流量特性 C.快開流量特性 D.拋物線流量特性10.在計算機(jī)控制系統(tǒng)中，計算機(jī)的輸入和輸出信號是（）。A.模擬信號 B.數(shù)字信號 C.4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號 D.什么信號都行三、判斷題（每題1分，共10分）1.有的儀表所用電壓是直流電，有的用交流電。（）2.溫度變送器是用來測量介質(zhì)溫度的。（）3.質(zhì)量流量與體積流量相同。（）4.引起自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)被調(diào)量波動的因素叫干擾。（）5.在自動調(diào)節(jié)中，PID調(diào)節(jié)器主要靠比例作用避免過分振蕩，靠積分作用消除靜態(tài)偏差，靠微分作用減少動態(tài)偏差。（）6.串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)就是將調(diào)節(jié)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)串聯(lián)起來。（）7調(diào)節(jié)器的輸出值隨測量值增加而增加的稱為正作用（）8.為了消除余差，應(yīng)引入微分調(diào)節(jié)作用來克服。（）9.計算機(jī)控制系統(tǒng)就是自動控制系統(tǒng)。（）10.在自控系統(tǒng)中，安全柵處于現(xiàn)場儀表與控制室儀表之間。（）四．簡答題（每題5分，共20分）1.什么是定值控制系統(tǒng)？2.求取下圖所示電路的傳遞函數(shù)。（為輸入信號，為輸出信號）3.簡述PID調(diào)節(jié)器、和的作用是什么？4.簡述熱電偶溫度計組成部分。五、某單位負(fù)反饋系統(tǒng)（設(shè)其為最小相位系統(tǒng)），校正前、后的開環(huán)對數(shù)幅頻特性（漸進(jìn)線）如圖所示。（10分）（1）寫出校正前、后的開環(huán)傳遞函數(shù)、；（2）求出串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)，并設(shè)計此調(diào)節(jié)器的線路（不用設(shè)置參數(shù)）。（3）判斷出校正前、后系統(tǒng)的相位裕量的變化趨勢；（4）分析校正對系統(tǒng)動、穩(wěn)態(tài)性能（、、）的影響。六、如圖所示為一液位控制系統(tǒng)示意圖。試畫出該液位控制系統(tǒng)的方框圖，并指出被控對象、被控變量、操縱變量及可能影響被控變量的擾動各是什么？為了維持水位恒定，控制器正作用情況下，調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)型式如何選擇？（10分）七、某換熱器的溫度控制系統(tǒng)在單位階躍干擾作用下的過渡過程曲線如圖所示。試分別求出最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過渡時間（給定值為200℃）。（10分）

試卷一答案一、填空題（每空1分，共20分）1．所謂自動控制，就是在沒有人直接參與的情況下，利用控制裝置，對生產(chǎn)過程、工藝參數(shù)、目標(biāo)要求等進(jìn)行自動控制的調(diào)節(jié)與控制，使之按照預(yù)定的方案達(dá)到要求的指標(biāo)。2．按輸入量變化的規(guī)律分類，自動控制系統(tǒng)可以分為定值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)。3．過程控制系統(tǒng)的要求安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性。4.在經(jīng)典控制理論中，主要有時域分析法，頻率特性法和根軌跡法等幾種分析方法。5.對數(shù)幅頻特性L(ω)或它的漸近線大多與lgω成線性關(guān)系。因此，若以L(ω)為縱軸，lgω為橫軸，則其圖線將為直線。6.熱電阻Cu50中的“Cu”是指銅，“50”是指0℃時電阻值50歐姆。7.電容式壓力變送器由測量部件、轉(zhuǎn)換電路和放大電路三部分組成。8.執(zhí)行器按其能源形式分為液動、氣動、電動三大類。9.DCS是指集散控制系統(tǒng)。10．串級控制系統(tǒng)能迅速克服進(jìn)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)。二、選擇題（每題2分，共20分）1、控制系統(tǒng)時域分析中，最常用的典型輸入信號是(A)。A.階躍函數(shù)B.脈沖函數(shù)C.斜坡函數(shù)D.正弦函數(shù)2、與開環(huán)控制相比較閉環(huán)控制的特征是（D）A.系統(tǒng)有執(zhí)行元件 B.系統(tǒng)有控制器C.系統(tǒng)有放大元件 D.系統(tǒng)有反饋環(huán)節(jié)3、積分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移θ(ω)=(B)。A.90°B.90°C.0°D.180°4、根據(jù)對象特性來選擇控制規(guī)律時，對于控制通道滯后小，負(fù)荷變化不大，工藝參數(shù)不允許有余差的系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)選用(B)控制。A.比例B.比例積分C.比例微分D.比例積分微分5．如果系統(tǒng)不穩(wěn)定，則系統(tǒng)(A)A.不能工作B.可以工作，但穩(wěn)定誤差很大

C.可以工作，但過渡時間很長D.可以正常工作6．.電—?dú)忾y門定位器將4-20MA的標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換為（B）的標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號。A、0.04MA-0.02MA B0.02MA-0.1MA C、0.01-0.05MA D0.03-0.15MA7．測4~20mA電流信號時用以下哪些工具：（B）A.螺絲刀 B.萬用表 C.校驗(yàn)儀（氣壓） D.試電筆8．液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律，通常選用（D）。A.PI B.PD C.PID D.P9.在理想流量特性中（B）亦稱為對數(shù)流量特性。A.直線流量特性 B.等百分比流量特性 C.快開流量特性 D.拋物線流量特性10.在計算機(jī)控制系統(tǒng)中，計算機(jī)的輸入和輸出信號是（B）。A.模擬信號 B.數(shù)字信號 C.4~20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號 D.什么信號都行三、判斷題（每題1分，共10分）1.有的儀表所用電壓是直流電，有的用交流電。（√）2.溫度變送器是用來測量介質(zhì)溫度的。（╳）解釋：溫度變送器的作用是將熱電偶或熱電阻的電勢或電阻信號轉(zhuǎn)換成DC1-5V電壓或DC4-20VmA電流標(biāo)準(zhǔn)信號。3.質(zhì)量流量與體積流量相同。（╳）解釋：質(zhì)量流量是體積流量與密度的乘積4.引起自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)被調(diào)量波動的因素叫干擾。（√）5.在自動調(diào)節(jié)中，PID調(diào)節(jié)器主要靠比例作用避免過分振蕩，靠積分作用消除靜態(tài)偏差，靠微分作用減少動態(tài)偏差。（√）6.串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)就是將調(diào)節(jié)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)串聯(lián)起來。（╳）解釋：串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)由兩個單回路構(gòu)成，主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定。7調(diào)節(jié)器的輸出值隨測量值增加而增加的稱為正作用（√）8.為了消除余差，應(yīng)引入微分調(diào)節(jié)作用來克服。（╳）解釋：為了消除余差，應(yīng)引入積分調(diào)節(jié)作用來克服9.計算機(jī)控制系統(tǒng)就是自動控制系統(tǒng)。（√）10.在自控系統(tǒng)中，安全柵處于現(xiàn)場儀表與控制室儀表之間（√）四．簡答題（每題5分，共20分）1.什么是定值控制系統(tǒng)？答案：定值控制系統(tǒng)是指設(shè)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(shè)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.求取下圖所示電路的傳遞函數(shù)。（為輸入信號，為輸出信號）答案：3.簡述PID調(diào)節(jié)器、和的作用是什么？答案：在PID調(diào)節(jié)器中，越大，表示調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)，值越大，表示積分作用減弱，值越大表示微分作用增強(qiáng)。4.簡述熱電偶溫度計組成部分。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(dǎo)線。五、下圖所示為某單位負(fù)反饋系統(tǒng)校正前、后的開環(huán)對數(shù)幅頻特性（漸進(jìn)線）（此為最小相位系統(tǒng)）。（10分）（1）寫出校正前、后的開環(huán)傳遞函數(shù)、；（2）求出串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)，并設(shè)計此調(diào)節(jié)器的線路（不用設(shè)置參數(shù)）。（3）判斷出校正前、后系統(tǒng)的相位裕量的變化趨勢；（4）分析校正對系統(tǒng)動、穩(wěn)態(tài)性能（、、）的影響。答案：（1）

（2）在式中

此為PI調(diào)節(jié)器。其電路圖如所示。若選取

則

(取

)由

有，

(取

)(3)

(4)①穩(wěn)態(tài)性能：校正后，系統(tǒng)由O型變?yōu)镮型，對階躍信號由有靜差為無靜差，穩(wěn)態(tài)性能明顯改善。②穩(wěn)定性：由于PI調(diào)節(jié)器的增益，增益減小，使相位裕量

有所增加(

由

)，穩(wěn)定性改善，

與Ｎ均有減小。由此例可見，適當(dāng)降低增益，可彌補(bǔ)PI校正對穩(wěn)定性的消極影響。③快速性：由

，快速性變差。六、下圖為一液位控制系統(tǒng)示意圖。試畫出該液位控制系統(tǒng)的方框圖，并指出被控對象、被控變量、操縱變量及可能影響被控變量的擾動各是什么？為了維持水位恒定，控制器正作用情況下，調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)型式如何選擇？（10分）答案：方框圖被控對象為液位控制系統(tǒng)中的貯槽，被控變量為液位，操縱變量為液位控制系統(tǒng)流出貯槽的流量qo，可能影響被控變量的擾動液位控制系統(tǒng)中流入到貯槽的流量qi。為了維持水位恒定，控制器正作用情況下分析：操作變量為流出貯槽的流量qo，調(diào)節(jié)閥設(shè)定選擇氣開閥，則出料閥開度增加，液位下降，因此對象的放大倍數(shù)為負(fù)；液位升高，檢測變送環(huán)節(jié)的輸出增加，則檢測變送環(huán)節(jié)放大倍數(shù)為正；控制閥選擇為氣開閥，則放大倍數(shù)也為正；為保證控制系統(tǒng)負(fù)反饋，則應(yīng)選擇控制器放大倍數(shù)為正，即正作用控制器。符合條件，則調(diào)節(jié)閥選擇氣開閥。七、某換熱器的溫度控制系統(tǒng)在單位階躍干擾作用下的過渡過程曲線如下圖所示。試分別求出最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過渡時間（給定值為200℃）。（10分）答案：最大偏差A(yù)=30℃余差C=5℃衰減比n=（230-205）/（210-205）=5振蕩周期T=15s過渡時間ts=22s試卷二一、填空題（每空1分，共20分）1．設(shè)有反饋環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)，稱為系統(tǒng)；不設(shè)反饋環(huán)節(jié)的，則稱為系統(tǒng)。2.過程控制系統(tǒng)性能好壞的評價指標(biāo)可概括為、、。3.在延遲時間很小的情況下，延遲環(huán)節(jié)可用環(huán)節(jié)來代替。4.系統(tǒng)在前向通路中含有環(huán)節(jié)將使系統(tǒng)的穩(wěn)定性嚴(yán)重變差；而環(huán)節(jié)則可改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。5.系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性的段，表征著系統(tǒng)的動態(tài)性能；而段，則表征著系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。6.變送器信號傳送和供電的方式有三種，即、、。7.如果熱電偶兩接觸點(diǎn)溫度相同，則回路總的熱電動勢為。8.用來測量瞬時流量的儀表稱為，測量累積流量的儀表稱為。9.串級控制系統(tǒng)的參數(shù)整定方法有兩種：和。10.比值控制系統(tǒng)主要有單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、和。二、選擇題（每空2分，共30分）1、微分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移θ(ω)=()。A.90°B.90°C.0°D.180°2、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，除了比例增益外，主要取決于系統(tǒng)中的()。A.積分環(huán)節(jié)多少B.慣性環(huán)節(jié)C.比例微分環(huán)節(jié)D.振蕩環(huán)節(jié)3、阻尼比0<ζ<1時的振蕩環(huán)節(jié)對單位階躍的響應(yīng)為()A.按指數(shù)規(guī)律上升

B.等幅振蕩C.減幅振蕩

D.單調(diào)上升曲線4、PD控制規(guī)律指的是()。A.比例、微分B.比例、積分C.積分、微分D.比例、積分、微分5、對數(shù)頻率特性曲線橫坐標(biāo)軸單位長度代表()A.兩倍頻程B.一倍頻程C.十倍頻程D.半倍頻程6、對數(shù)幅頻特性中，低頻漸近線不為零分貝的環(huán)節(jié)有()A.慣性

B.比例微分

C.振蕩

D.積分7．反應(yīng)器、壓縮機(jī)、鍋爐都可以作為自動控制系統(tǒng)中的()。A.被控變量 B.被控對象 C.控制系統(tǒng) D.操縱介質(zhì)8．壓力的單位是（）。A．N牛頓 B．Kg公斤 C．Pa帕斯卡 D．Kg/m2公斤/米29.流量、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律，通常選用（）。A.PI B.PD C.PID D.P10..DCS的中文含意是：（）A.比例、積分、微分控制 B.集散控制系統(tǒng)。C.可編程序控制器 D.以上三個都不正確。三、選擇題（每題1分，共10分）1．熱電阻應(yīng)采用兩線制。（）2．電磁流量計可以測量氣體介質(zhì)流量。（）3．銅電阻的測溫范圍比鉑電阻測溫范圍寬。（）4．在閉環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，反饋是不可缺少的。（）5．調(diào)節(jié)器的比例度越大，則放大倍數(shù)越大，比例調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)。（）6．在串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，主回路是個定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，而副回路是個隨動系統(tǒng)。（）7．調(diào)節(jié)器的輸出值隨測量值增加而減少的稱為反作用。（）8．當(dāng)調(diào)節(jié)過程不穩(wěn)定時，可增大積分時間或加大比例度，使其穩(wěn)定。（）9．計算機(jī)控制只需要程序。（）10．自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的給定值是根據(jù)生產(chǎn)要求人為設(shè)定的。（）四、簡答題（每題5分，共20分）1.什么是隨動控制系統(tǒng)？2.求取下圖所示電路的傳遞函數(shù)。（為輸入信號，為輸出信號）3.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？4.熱電偶有哪幾種冷端補(bǔ)償方法？五、如圖所示的系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)，求（1）穿越頻率；（2）系統(tǒng)的相位穩(wěn)定裕量，并判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。（；）（10分）六、如圖所示為一溫度控制系統(tǒng)示意圖。試畫出該溫度控制系統(tǒng)的方框圖，并指出被控對象、被控變量、操縱變量各是什么？為了維持出口溫度恒定，且不允許溫度超高，說明調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)型式，調(diào)節(jié)器的正反作用方式，并簡述控制系統(tǒng)的動作過程。（10分）七、如圖所示為脫乙烷塔控制流程圖，試說明圖中各種測量儀表功能。（10分）試卷二答案一、填空題（每空1分，共20分）1．設(shè)有反饋環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)，稱為閉環(huán)系統(tǒng)；不設(shè)反饋環(huán)節(jié)的，則稱為開環(huán)系統(tǒng)。2.過程控制系統(tǒng)性能好壞的評價指標(biāo)可概括為穩(wěn)、準(zhǔn)、快。3.在延遲時間很小的情況下，延遲環(huán)節(jié)可用小慣性環(huán)節(jié)來代替。4.系統(tǒng)在前向通路中含有積分環(huán)節(jié)將使系統(tǒng)的穩(wěn)定性嚴(yán)重變差；而比例微分環(huán)節(jié)則可改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。5.系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性的低頻段，表征著系統(tǒng)的動態(tài)性能；而中頻段，則表征著系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。6.變送器信號傳送和供電的方式有三種，即四線制、三線制、兩線制。7.如果熱電偶兩接觸點(diǎn)溫度相同，則回路總的熱電動勢為0（零）。8.用來測量瞬時流量的儀表稱為流量計，測量累積流量的儀表稱為計量表。9.串級控制系統(tǒng)的參數(shù)整定方法有兩種：兩步整定法和一步整定法。10.比值控制系統(tǒng)主要有單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)和變比值控制系統(tǒng)。二、選擇題（每空2分，共30分）1、微分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移θ(ω)=(A)。A.90°B.90°C.0°D.180°2、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，除了比例增益外，主要取決于系統(tǒng)中的(A)。A.積分環(huán)節(jié)多少B.慣性環(huán)節(jié)C.比例微分環(huán)節(jié)D.振蕩環(huán)節(jié)3、阻尼比0<ζ<1時的振蕩環(huán)節(jié)對單位階躍的響應(yīng)為(

C)A.按指數(shù)規(guī)律上升

B.等幅振蕩C.減幅振蕩

D.單調(diào)上升曲線4、PD控制規(guī)律指的是(A)。A.比例、微分B.比例、積分C.積分、微分D.比例、積分、微分5、對數(shù)頻率特性曲線橫坐標(biāo)軸單位長度代表(C)A.兩倍頻程B.一倍頻程C.十倍頻程D.半倍頻程6、對數(shù)幅頻特性中，低頻漸近線不為零分貝的環(huán)節(jié)有(

D

)A.慣性

B.比例微分

C.振蕩

D.積分7．反應(yīng)器、壓縮機(jī)、鍋爐都可以作為自動控制系統(tǒng)中的(B)。A.被控變量 B.被控對象 C.控制系統(tǒng) D.操縱介質(zhì)8．壓力的單位是（C）。A．N牛頓 B．Kg公斤 C．Pa帕斯卡 D．Kg/m2公斤/米29.流量、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律，通常選用（A）。A.PI B.PD C.PID D.P10..DCS的中文含意是：（B）A.比例、積分、微分控制 B.集散控制系統(tǒng)。C.可編程序控制器 D.以上三個都不正確。三、選擇題（每題1分，共10分）1．熱電阻應(yīng)采用兩線制。（╳）解釋：熱電阻應(yīng)采用三線制。2．電磁流量計可以測量氣體介質(zhì)流量。（╳）解釋：電磁流量計所測介質(zhì)必須是導(dǎo)電性液體，所以不能測量氣體介質(zhì)流量。3．銅電阻的測溫范圍比鉑電阻測溫范圍寬。（╳）解釋：鉑電阻的測溫范圍比銅電阻測溫范圍寬。4．在閉環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，反饋是不可缺少的。（√）5．調(diào)節(jié)器的比例度越大，則放大倍數(shù)越大，比例調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)。（╳）解釋：調(diào)節(jié)器的比例度越大，則放大倍數(shù)越小，比例調(diào)節(jié)作用越弱。6．在串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，主回路是個定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，而副回路是個隨動系統(tǒng)。（√）7．調(diào)節(jié)器的輸出值隨測量值增加而減少的稱為反作用。（√）8．當(dāng)調(diào)節(jié)過程不穩(wěn)定時，可增大積分時間或加大比例度，使其穩(wěn)定。（√）9．計算機(jī)控制只需要程序。（╳）解釋：計算機(jī)控制需要硬件和軟件。10．自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的給定值是根據(jù)生產(chǎn)要求人為設(shè)定的。（√）四、簡答題（每題5分，共20分）1.什么是隨動控制系統(tǒng)？答案：隨動控制系統(tǒng)的設(shè)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(zhǔn)確無誤地跟蹤設(shè)定值的變化而變化。2.求取下圖所示電路的傳遞函數(shù)。（為輸入信號，為輸出信號）答案：（由分壓公式求?。┥鲜街?/p>

，此為一慣性微分環(huán)節(jié)。3.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(fù)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(fù)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。4.熱電偶有哪幾種冷端補(bǔ)償方法？答案：冷端溫度冰浴法、查表修正法、校正儀表零點(diǎn)法、補(bǔ)償電橋法。五、如下圖所示的系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)，求（1）穿越頻率；（2）系統(tǒng)的相位穩(wěn)定裕量，并判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。（；）（10分）答案：由圖有，∴K=100；

；

，

，所以六、下圖為一溫度控制系統(tǒng)示意圖。試畫出該溫度控制系統(tǒng)的方框圖，并指出被控對象、被控變量、操縱變量各是什么？為了維持出口溫度恒定，且不允許溫度超高，說明調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)型式，調(diào)節(jié)器的正反作用方式，并簡述控制系統(tǒng)的動作過程。（10分）答案：方框圖被控對象為換熱器、被控變量為溫度、操縱變量流入換熱器載熱體流量qi。從實(shí)際工藝要求可知：為了在控制閥關(guān)斷時，爐溫不繼續(xù)升高，應(yīng)采用氣開閥（斷氣時關(guān)閉），是“正”作用。爐溫是隨載熱體的增多而升高的，所以爐子也是“正”作用的。所以根據(jù)反饋控制原理，控制器必須為“反”作用，才能當(dāng)爐溫升高時，使閥門關(guān)小，爐溫下降。其工作過程如下：溫度↑→溫度變送器輸出↑→控制器輸出↓→調(diào)節(jié)閥開度↓→燃料輸出↓→溫度↓。七、下圖為脫乙烷塔控制流程圖，試說明圖中各種測量儀表功能。（10分）答案：塔頂壓力控制系統(tǒng)中的PIC-207，其中第一位字母P表示被測變量為壓力，第二位字母Ｉ表示具有指示功能，第三位字母C表示具有控制功能，因此，PIC的組合就表示一臺具有指示功能的壓力控制器，該控制系統(tǒng)是通過改變氣相采出量來維持塔壓穩(wěn)定的?；亓鞴抟何豢刂葡到y(tǒng)中的LIC-201是一臺具有指示功能的液位控制器，它是通過改變進(jìn)入冷凝器的冷劑量來維持回流罐中液位穩(wěn)定的。塔下部溫度控制系統(tǒng)中的TRC-210表示一臺具有記錄功能的溫度控制器，它是通過改變進(jìn)入再沸器的加熱蒸汽量來維持塔底溫度恒定的。塔底液位控制系統(tǒng)中的LICA-202表示一臺具有指示、報警功能的液位控制器，它是通過改變塔底采出量來維持塔釜液位穩(wěn)定的。進(jìn)料管道處的FR-212代表一臺具有記錄功能的流量計，用于監(jiān)視進(jìn)料量的多少，其檢測元件為孔板。加熱蒸汽管道處的PI-206代表一臺具有指示功能的壓力表，用于監(jiān)視蒸汽的壓力。試卷三一、填空題（每空1分，共20分）1．系統(tǒng)的輸出量通過返回到系統(tǒng)的輸入端，并和系統(tǒng)的輸入量作比較的過程稱為反饋。2．過程控制系統(tǒng)一般由和兩部分構(gòu)成。3．過程控制系統(tǒng)的要求、、經(jīng)濟(jì)性。4.在經(jīng)典控制理論中，常用的數(shù)學(xué)模型有，和三種。5.單容對象主要有兩種模型：和。6.熱電阻PT100中的“PT”是指，“100”是指。7.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有、和三種。8.按執(zhí)行器動作方向可分為、兩種。9.PID是指。10．串級控制系統(tǒng)的副環(huán)相當(dāng)于控制系統(tǒng)，主環(huán)相當(dāng)于控制系統(tǒng)。二、選擇題（每題3分，共30分）1、以下過渡過程，哪一種階躍響應(yīng)是穩(wěn)定的()。A.單調(diào)上升B.衰減振蕩C.等幅振蕩D.發(fā)散振蕩2、衡量控制系統(tǒng)準(zhǔn)確性的指標(biāo)是（）A.余差 B.超調(diào)量C.振蕩周期 D.調(diào)整時間3、微分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移θ(ω)=()。A.90°B.90°C.0°D.180°4、根據(jù)對象特性來選擇控制規(guī)律時，對于控制通道滯后小，控制要求不高，工藝參數(shù)允許有余差的系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)選用()控制。A.比例B.積分C.比例積分D.比例積分微分5、儀表若采用串聯(lián)型信號傳輸，則應(yīng)選()A.1-5V電壓信號 B.0-10V電壓信號C.4-20mA電流信號 D.0-100Ω電阻信號6、如果被測物質(zhì)為酸、堿等腐蝕性液體，測流量時應(yīng)選擇()。A.差壓式流量計 B.轉(zhuǎn)子式流量計 C.超聲波流量計 D.渦輪流量計7、在工藝流程圖中，容器的設(shè)備代號是（）A.E B.V C.T D.R8、壓力控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律，通常選用（）。A.PI B.PD C.PID D.P9、調(diào)節(jié)閥的流量特性選擇中，使用得比較多的是（）。A.直線流量特性 B.等百分比流量特性 C.快開流量特性 D.拋物線流量特性10、常用于汽車制造行業(yè)的現(xiàn)場總線是（）。A.Lonwork B.Profibus C.FF D.Can三、簡答題（每題5分，共20分）1.畫出過程控制系統(tǒng)框圖。2.求取下圖所示電路的傳遞函數(shù)。（為輸入信號，為輸出信號）3.簡述比例度是什么？調(diào)節(jié)比例度會產(chǎn)生什么影響？4.為什么熱電阻采用三線制連接？四、已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為試?yán)L制系統(tǒng)的對數(shù)頻率特性曲線，并求出幅值穿越頻率和相位裕量。（10分）五、如圖所示為精餾塔塔釜液位控制系統(tǒng)示意圖。若工藝上不允許塔釜液位被抽空，試確定控制閥的氣開、氣關(guān)形式和控制器的正反作用方式。（10分）六、某壓力計的測壓范圍為0～4MPa，精確度等級為1級，如果用標(biāo)準(zhǔn)壓力計來校驗(yàn)該壓力計，當(dāng)被校表讀數(shù)為2MPa時，標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)為2.03MPa，試問被校壓力計在這一點(diǎn)是否符合1級精度?（10分）

試卷三答案一、填空題（每空1分，共20分）1．系統(tǒng)的輸出量通過測量變送裝置返回到系統(tǒng)的輸入端，并和系統(tǒng)的輸入量作比較的過程稱為反饋。2．過程控制系統(tǒng)一般由自動化裝置和生產(chǎn)裝置兩部分構(gòu)成。3．過程控制系統(tǒng)的要求安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性。4.在經(jīng)典控制理論中，常用的數(shù)學(xué)模型有微分方程，傳遞函數(shù)和系統(tǒng)框圖三種。5.單容對象主要有兩種模型：有自衡和無自衡。6.熱電阻PT100中的“PT”是指鉑，“100”是指0度時的標(biāo)準(zhǔn)電阻為100歐。7.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有孔板、噴嘴和文丘里管三種。8.按執(zhí)行器動作方向可分為正作用、反作用兩種。9.PID是指比例積分微分控制。10．串級控制系統(tǒng)的副環(huán)相當(dāng)于隨動控制系統(tǒng)，主環(huán)相當(dāng)于定值控制系統(tǒng)。二、選擇題（每題3分，共30分）1、以下過渡過程，哪一種階躍響應(yīng)是穩(wěn)定的(B)。A.單調(diào)上升B.衰減振蕩C.等幅振蕩