中國計量學(xué)院20_?20_學(xué)年第2學(xué)期

過程控制課程考試試卷

開課二級學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院，考試時間：年月日時

考試形式；閉卷口、開卷口，允許帶入場

考生姓名：學(xué)號：專業(yè)：班級:

題序—?二四五L八九總分

得分

評卷人

一、填空題(每空1分，共10分)

1、過程控制系統(tǒng)是以自動控制理論為依據(jù)，以表征生產(chǎn)過程主要參數(shù)如涸

以、

壓力、流量、液位、成分等為被控參數(shù),通過測量變送器、顯示調(diào)

節(jié)器和操作控制器，調(diào)節(jié)控制參數(shù)，使被控參數(shù)按照預(yù)定要求規(guī)律變化自

動控制系統(tǒng)。

2、比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律顯著特點(diǎn)是積分調(diào)節(jié)完畢時無余差。

3、建立過程對象數(shù)學(xué)模型根本方法有機(jī)理分析法建模和試驗法建模

兩種。

4、被調(diào)參數(shù)為溫度對象，其時間常數(shù)和滯后時間都比擬大。

5、簡單均勻控制系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器一般采用PI調(diào)節(jié)規(guī)律。

二、單項選擇題［每題1分，共10分)

1、分程控制中，閥門A和閥門B控制信號范圍分段由(C)來完成。

A、調(diào)節(jié)器B、電一氣轉(zhuǎn)換器C、閥門定位器D、變送器

2、化工過程中，控制系統(tǒng)大局部是(D)o

A、定值控制系統(tǒng)B、隨動控制系統(tǒng)C、程序控制系統(tǒng)D、比值控制

系統(tǒng)

3、一種前饋?zhàn)饔靡话隳軌蚩酥?A)種干擾。

A、一B、二C、三D、四

4、通常，串級控制系統(tǒng)中主調(diào)節(jié)器正反作用選擇取決于(D)。

A、調(diào)節(jié)閥副調(diào)節(jié)器C、副對象D、主對象

5、K是反映對象（C）參數(shù)。

A、控制能力B、動態(tài)特性C、靜態(tài)特性D、抗干擾能力

6、控制系統(tǒng)反響信號使得原來信號增強(qiáng)叫做（B）。

A、負(fù)反響B(tài)、正反響C、前饋D、回饋

7、以下表達(dá)式中，（B）表示比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律。

A、P=KpeB、

C、P=Kpe+KpT]JedlD、

8、二階對象可用（C）來近似描述。

A、積分對象加一階對象B、帶滯后一階對象

C、滯后時間為r,時間常數(shù)為7一階對象D、微分對象

9、以下哪些不是過程控制系統(tǒng)常用參數(shù)整定方法（D）。

A、衰減曲線法B、臨界比例度法C、經(jīng)歷試湊法D、頻率特性法

10、選擇性控制系統(tǒng)中，防止積分飽和方法有（B）。

A、限頻法B.PI法C、內(nèi)反響法D、外反響法

三、簡答題（每題10分，共20分）

1、常用調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律有哪些？各有什么特點(diǎn)？

比例控制規(guī)律（P）：較快克制擾動影響，但有余差。適用于控制通道滯

后較小、負(fù)荷變化不大、控制要求不高、允許有余差場合。

比例積分控制規(guī)律（PI）：能消除余差影響。適用于控制通道滯后較小、

負(fù)荷變化不大、不允許有余差場合。

比例微分控制規(guī)律（PD）：具有超前控制作用。適合在控制通道時間常

數(shù)或容量滯后較大場合使用，可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減小動態(tài)偏差，；但

不適合在純滯后較大、擾動頻繁系統(tǒng)使用。

比例積分微分控制規(guī)律（PID）：較理想控制規(guī)律。在比例根底上引入

積分，可以消除余差，再參加微分作用，又能提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。適用于

控制通道時間常數(shù)或容量滯后較大、控制要求較高場合。

2、與反響控制系統(tǒng)相比，前饋控制系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？為什么控制系統(tǒng)中不

單純采用前饋控制，而是采用前饋一反響控制？

特點(diǎn)：是開環(huán)控制；能“及時〃抑制被控量由于擾動引起動、靜態(tài)偏差;

只適合用來克制“可測不可控〃擾動，具有指定性補(bǔ)償局限性；控制器

特性取決于被控對象；難以實現(xiàn)完全補(bǔ)償。

前饋-反響控制：可及時克制主要擾動對被控量影響，也能克制多個擾動

影響，降低系統(tǒng)對前饋補(bǔ)償器要求。

四、計算題

1、(12分)某溫度控制系統(tǒng)給定值為20()℃,在單位階躍干擾下過渡過程曲線

如以下圖，試求該過渡過程最大偏差、余差、衰減比、過渡時間(按被控變

量進(jìn)入新穩(wěn)態(tài)值±2%為準(zhǔn))o

52022t/min

圖1溫度控制系統(tǒng)過渡過程曲線

最大偏差:230-200=30

余差：205-200=5

衰減比:((230-205)-(210-205))/(230-205)*100%=80%

過渡時間：22s

2、(8分)液位對象特性曲線如以下圖2所示，計算該對象放大系數(shù)K、時

間常數(shù)T及純滯后時間T。

2^--------------->10

t/min24t/min

圖2液位對象特性曲線

K=(20-10)/(30-20)=1

T=2min

T=2min

以上并不是標(biāo)準(zhǔn)參考答案。

五、分析題

1、(10分)如圖3所示為一加熱爐出口溫度控制系統(tǒng)示意圖，通過調(diào)節(jié)燃料氣

流量來控制出口溫度保持不變。試畫出該控制系統(tǒng)方框圖，并指出被控參數(shù)、

控制參數(shù)和可能引起被控參數(shù)變化干擾各是什么。

圖3加熱爐出口溫度調(diào)節(jié)

2、(16分)如圖4所示鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)給水流量來控制汽

包液位保持穩(wěn)定，要求：

①說明該控制系統(tǒng)是什么類型控制系統(tǒng)；

②液位不允許過低，否則會發(fā)生事故，試確定調(diào)節(jié)閥氣開氣關(guān)形式；

③確定調(diào)節(jié)器正反作用方式；