1、过程控制工程期末考试复习题及参考答案复习题过程控制工程（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、 下列中对干扰通逍特性对控制质量影响描述错误的是（） 选项A） K,增加，余差增加，系统稳定性不变选项B） T,增加，过渡过程时间减小选项C） h增加，振荡幅值减小选项D） 增加，余差减小答案：D4、 下列中对控制对象
2、特性对控制质虽:影响描述错误的是（） 选项A） 般希望放大倍数Ko大些好，易于调节选项A） 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、 下列对操纵变疑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疑影响描述错误的是（） 选项A） &增加，余差增加，系统稳泄性不变选项B） T。增加，过渡过程时间增加选项C） T。增加，系统频率变慢选项D） j增加，稳泄程度大大降低答案
3、：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、及时地跟踪设泄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，系统的设是值保持不变的系统属于（）选项A）随动系统选项B）左值系统选项C）程序系统选项D）以上都不是答案：B9、 在过程控制系统中，系统的设过值有规律变化的系统属于（）选项A）随动系统选项B）左值系统选项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
4、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左值的物理量是（）选项A）被控对象选项B）设泄值选项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t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
5、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，（）决左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t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）疑程选项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左值的最大 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，（）
6、是描述被控变量偏离设左值最大程度的物 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左条件是（）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立的选项A）衰减系数二0 选项B） -K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圧性有很大
7、关系，当衰减系数满足（）时，系统是稳 定的选项A）衰减系数二1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6之间的关系是（）选项A） 6越大，Kc也越大 选项B） 6越大，Kc越小 选项C） 6变化与Kc无关 选项D） 6与Kc都是泄值答案：B26、在比例控制器中，在相同输入偏差下，放大倍数Kc和输岀p（t）之间的关系是 （）选项A） Kc越大，输岀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，若使控制变虽:最终
8、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）比例枳分控制器选项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左性之间的关系应满足（）A） 衰减系数越大系统越稳建B） 衰减系数越大系统越不稳左C） 衰减系数与系统稳泄无
9、关答案：A31、 下而对过程的控制质虽没有影响的是（）A） 控制通道放大倍数K。B） 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，在髙压差时选用（）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
10、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肖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）不能确左答案：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）不能确怎答案：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）不能确左答案：C39、
11、 控制器正作用时，英放大系数Kc满足（）选项A）Kc0选项 B）Kc0选项D）Kc二0答案：C40、 控制器负作用时，英放大系数Kc满足（）选项A）Kc0选项 B）Kc0选项D）Kc二0答案：A41、 在控制器上对所求得的整左参数设置的顺序是（）选项 A）P,I,D选项 B）P, D,I选项01, P, D选项 D）I,D,P答案：A42、 在某温度控制系统中，采用4： 1衰减曲线法整左控制器的参数，得6 s=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060%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
12、程设计选项C）工程安装选项D）仪表凋校答案：A44、 在控制器的参数整泄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、 在控制器的参数整泄中属于工程整圧法得是（）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衰减曲线法整左控制器的参数，得 s=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036%选项D）48%答案：A47、 在某温度控制系统中，采用4： 1衰减曲线法整左控制器的参数，得6 s=20%,当控制器 为比例积分微分作用
13、时，其整泄参数值为（）选项A） 20弔选项B）40%选项016%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）不能确左答案：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
14、坏是一个（）系统选项A）建值系统选项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、副对象选项B）主对象选项C）副对彖选项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）主泄副立选项C）主随副立选项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，流通能力分別为Cl = 100,
15、 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O900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请画岀开环比值控制系统和单闭环控制系统的方框图答案：开环比值控制系统F2单闭环比值控制系统2个双闭环比值控制系统如下图所示。其比值用DDZ-III型乘法器来实现。请 画出系统方框图。答：3比值控制系统用DDz-iii型乘法器来进行比值运算（乘法器输出r ,其 中10与II分别为乘法器的两个输入信号）,流量用孔板配差压变
16、送器来测量， 但没有加开方器，原理如下图所示，请画出其方框图。答:3.解答题1.下图为一水槽，其液位为L ,进水流量为F,试设计一入口流量与液位双冲量均匀控制系统。画出该系统的结构图，确定该系统中控制阀的开闭形式，控制器的正、反作用以及引入加法器时各信号所取的符号。2进入加法器的信号所取的符号为：IS为负值，IL、IF为正值。3选择控制阀为气开式，当流量或液位、流量和液位增加时，控制阀的开度 要减小，此时10增加，控制器的输入增大，其输出应减小，所以控制器选择反 作用。2.通过分析判断下图所示的系统属于何种类型？画出它的方块图，并说明其 工作原理。HI答：1系统属于前馈一反馈控制系统2方框图3
17、通过对进入储液罐的总流量F1+ F2,使出液量保持稳定。反馈控制系统 根据总流量的大小调节F2,保持F3的稳定。前馈控制将F1的流量检测，与F2 的检测值相加，作为控制器的输入。当F1增加，测量值增加，控制器的输入增 加，此时要求F2下降，所以控制器输出减小，为反作用，控制阀为气开式，开 度减小，F2的流量下降。四、综合题1如图所示为锅炉燃烧系统选择性控制方案。它可以根据用户对蒸汽量的要 求，自动调整燃料量和助燃空气量。不仅能维持两者的比值不变，而且能使燃料 量与空气量的调整满足下述逻辑关系：当蒸汽用量增加时，先增加空气量后增加 燃料量；当蒸汽用量减少时，先减燃料量后减空气量。根据上述要求，试
18、确定图 中控制阀的开闭形式、控制器正反作用及选择器的类型。蒸汽A选择器供水空气答:从安全出发两个控制阀均选择气开式。对于PC-FC1 $级系统，当燃料量山于扰动增大时，应该使阀门关小，此时FC1的测量值增大，输入增加，而输出应减小，所以FC1为负作用。当蒸汽压力增加时，应减小燃料量，所以PC也为负作用；同样可知FC2为 负作用。当蒸汽压力降低（负荷增大时），PC输岀增加，此时应该先增加空气量，所 以上面的选择器应该为高选器。当蒸汽压力升高时（负荷增减小时），PC输岀减小，此时应该先减燃料量, 所以下面面的选择器应该为低选器。2 如何选择控制变量?答：1所选控制变量必须是可控的。2所选控制变量应
19、是通道放大倍数比较大者，最好大于扰动通道的放大倍 数。（2. 5分）3所选控制变量应使扰动通道时间常数越大越好，而控制通道时间常数应 适当小一些为好，但不易过小。4所选控制变量其通道纯滞后时间应越小越好。5所选控制变量应尽量使干扰点远离被控变量而黑近控制阀。6在选择控制变量时还需考虑到工艺的合理性。一般来说，生产负荷直接 关系到产品的产量，不宜经常变动，在不是十分必要的情况下，不宜选择生产负 荷作为控制变量3.下图为热交换器出口温度控制系统，要求确定在下面不同情况下控制阀开、 闭形式及控制器的正、反作用。1被加热物料在温度过高时会发生分解、自聚。2被加热物料在温度过低时会发生凝结。3如果控制变
20、量为冷却水流量，该地区最低温度在oc以下，如何防止热 交换器被冻坏。答：1控制阀气闭式，控制器的反作用。2控制阀气开式，控制器的正作用。3控制阀气闭式，控制器的反作用。4.单回路系统方块图如图所示。试问当系统中某组成环节的参数发生变化时, 系统质量会有何变化?为什么？若兀增大；若增大：若珀壊大；若升増大答：1当KC、KY、K0增加时，系统的余差减小，但系统稳定性下降。2TO增加时，系统的工作频率降低，控制速度变慢。这样就不能及时地 克服干扰的影响，因而，系统的控制质量会越差。3TO增加时，使系统控制不及时，使动态偏差增大，而且还会使系统的稳定性降低。4Kf增加时，系统的余差也变大，即控制静态质
21、量变差。Tf增加时，控制 过程的品质会提高。Tf增加时，质量没有影响。5.下图为一管式炉原油出口温度与炉膛温度串级控制系统。要求：1选择控制阀的开、闭形式。2确定主、副控制器的正、反作用。3在系统稳定的情况下，如果燃料气压力突然升高，结合控制阀开、闭形 式及控制器的正、反作用，分析该帘级控制系统的丄作过程。答：1根据安全要求，控制阀应选择气开式。2副控制器：当炉膛温度超过给定值时，其输入为正值，此时要求阀的开度 减小，即控制器输出减小，所以选负作用。主环控制器：当燃料气流量增加时, 釜内温度升高，因此K01为正，应选择负作用。3在系统稳定的情况下，如果燃料气压力突然升高，此时控制阀的开度还没
22、有变化，所以燃料气流量增加，炉膛温度升高，测量变送的输出增加，副控制器 的输入为正，副控制器为负作用，输出减小，控制阀为气开式，所以开度减小, 使燃料气流量下降。燃料气流量增加，炉膛温度升高最终会使原油出口温度增加, 测量变送的输岀增加，主控制器的输入为正，主控制器为负作用，输出减小，副 控制器的给定值减小，促使副环控制器对燃料气流量进一步调整。一直到原油出 口温度回到给定值为止，控制阀处在一个新开度上。6 均匀控制系统有些什么特点？答:结构上无特殊性均匀控制是指控制LI的而言，而不是山控制系统的结构来决定的。均匀控制 系统在结构上元任何特殊性，它可以是一个单回路控制系统，也可以是一个串级 控制系统的结构形式，或者是一个双冲量控制系统的结构形式。参数应变化，而且应是缓慢地变化因为均匀控制是前后设备物料供求之间的均匀，所以表征这两个物料的参数 都不应为某一固定的数值，两个参数都变化，且变化比较缓慢。那种试图把两个 参数都稳定不变的想法是不能实现的。参数应限定在允许范围内变化
