1、过程装备控制技术真题精选单项选择题1、在自动控制系统中，（）变量一般是生产过程中需要控制的变量。A.操纵变量B.被控变量C.干扰变量D.中间变量参考答案 ：B单项选择题2、在纯比作用下控制系统的控制器参数已整定好，加入积分作用后，为保证系统原有的稳定度，此时应将比例度（）。A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小参考答案 ：A单项选择题3、一个DDZ-II型的温度控制器，其测量范围为01000，控制器的比例度为50%，当指示值变化100时，控制器的输出相应变化值为（）。A.1mA B.2mA C.4mA D.8mA参考答案 ：D单项选择题4、如图所示的控制系统为（）。A.单闭环控制系统B.单闭
2、环比值控制系统C.开环比值系统D.均匀控制系统参考答案 ：B单项选择题5、流量、压力控制系统控制器的控制规律一般选为（）。A.PIB.PDC.PIDD.P参考答案 ：A填空题 6气动执行器主要由哪两部分组成的？各部分的作用是什么？参考答案 ：气动执行器由执行机构和调节机构两部分组成。执行机构是执行器的推动装置，它按调节器输出气压信号的大小产生相应的推力，使执行机构推杆产生相应的位移，推动执行机构工作；调节机构是执行器的调节部分，其腔内直接与被控介质接触，调节流体的流量。填空题 7什么是微分时间TD？它对系统过渡过程有什么影响？参考答案 ：填空题 8自动控制系统主要由哪几个环节组成？自动控制系统
3、常用的术语有哪些？参考答案 ：自动控制系统主要有被控对象，测量元件和变送器，调节器，执行器等环节组成。自动控制系统常用的术语有：被控变量y；给定值ys；测量值ym；操纵变量m；干扰f；偏差信号（e）；控制信号u填空题 9控制系统中，对象的放大系数，时间常数，滞后时间对控制有什么影响？参考答案 ：放大系数对控制的影响：对控制通道而言，放大系数K值大，即使调节器输出变化不大，也会对被控对象产生很大影响，控制灵敏。反之放大系数小，被控变量变化迟缓。对干扰通道而言，如果K很小，即使干扰幅度很大也不会对控制变量产生很大影响，如果K很大则当干扰幅度很大并且频繁出现系统很难稳定。时间常数T对控制影响：对控制
4、通道而言，时间常数大，则被控变量变化较平缓，系统容易控制，缺点是控制较缓慢。若T小，则控制变量变化迅速，不易控制。对干扰通道而言，时间常数大明显存在好处，此时阶跃干扰系统影响比较平缓，被控变量变化平缓，系统容易控制。滞后时间对控制影响：对控制通道而言，滞后存在是不利的，使控制不够及时，在干扰出现后不能及时调节，严重影响控制质量。对干扰通道而言，纯滞后只是延迟干扰时间，并不影响控制质量，对于容量滞后则可以缓和干扰对控制变量的影响，因而对控制系统是有利。填空题 10设计控制系统时，必须确定和考虑哪些方面的问题？参考答案 ：设计一个控制系统，首先应对被控对象做全面的了解。除被控对象的动静态特征外，对
5、于工艺过程，设备等也需要比较深入的了解；在此基础上，确定正确的控制方案，包括合理地选择被控变量与操纵变量，选择合适的检测变送元件及检测位置，选用恰当的执行行器，调节器以及调节器控制规律待，最后将调节器的参数整定到最佳值。填空题 11测量仪表的主要性能指标有哪些？传感器的主要特性有哪些？参考答案 ：测量仪表的主要性能指标有技术，经济及使用三方面的指标，其中技术方面的有：误差，精度等级，灵敏度，变差，量程，响应时间，漂移等；经济方面的有：使用寿命，功耗，价格等；使用方面的有：操作维修是否方便，运行是否可靠安全，以及抗干扰与防护能的强弱，重量体积的大小，自动化程度的高低等。传感器的主要特性有：准确性
6、，稳定性，灵敏性。填空题 12什么是气阻？什么是气容？它们在气路中各起什么作用？参考答案 ：在气路中安装的节流元件称为气阻，作用是阻碍气体的流动，起着降压（产生压力降）和限流（调节气体流量）的作用。气容是在气路中能储存或释放处气体的气容，在气路中起着缓冲，防止振荡的作用。填空题 13简述基型调节器产生积分饱和现象的原因。参考答案 ：因为在基型调节器的PI电路中，接有运算放大器，对于理想的比例积分电路，只要输入信号Usc2存在，积分作用就不会终止，直到输出电压被限制在运算放大器的最大或最小允许输出为止，即产生积分饱和现象，一般称输出电压未被限制为正常工作状态，输出电压被限制后称为饱和工作状态。填
7、空题 14计算机控制系统是由哪几部分组成的？参考答案 ：计算机控制系统是由工业对象和工业控制计算机两大部分组成。工业控制计算机主要由硬件和软件两部分组成。其中硬件部分主要包括计算机主机，外部设备，外围设备，工业自动化仪表和操作控制台，软件是指计算机系统的程序系统。填空题 15共模干扰与串模干扰个有什么特点，它们是如何进入系统造成干扰的？参考答案 ：在计算机控制系统中，由于对象，通道装置比较，通道与被测信号之间往往要长线连接，由此造成了被测信号地线和主机地线之间存在一定的电位差，它作为干扰，同时施加在通道的两个输入端上，称为共模干扰。共模干扰的抑制措施：采用高共模抑制比的差动放大器，采用浮地输入
8、双层屏蔽放大器，光电隔离，使用隔离放大器。填空题 16化学反应里对自动控制有什么基本要求？参考答案 ：基本要求有以下几个方面：控制指标根据进行的反映不同，指标选择不同，如反应转化率，产品的质量，产量等直接指标或T.P 物料平衡和能量平衡，以使反映能正常进行约束条件：保证反应里能安全正常操作所要求的条件尽可能将干扰作用排除在反应之前，以保证产品质量填空题 17用一温度计测量某介质温度，40%的读数误差小于 0.5，用线性插值法估计该温度升的标准差，并计算误差小于 0.75的概率。参考答案 ：填空题 18用U型管压力计（封液为水银）测温度管道中水的压力。压力计在管道下面 1.5M（至肘管端口）处，
9、压力计同大气一侧肘管内水银面距口80mm，两管水银面高度h=140mm，求水的表压力（Pa）。参考答案 ：填空题 19某被控对象有5个模拟量控制回路和3个模拟量检测监视回路，试为该对象设计一个监督计算机控制系统方框图。参考答案 ：填空题 20如果节流装置的加工不符合标准要求时，则基本流量公式中的流量系数会发生变化，试指出下列情况下，哪几种流量系数变大？哪几种变小？1.孔板流量计直角入口边缘不锐利；2.孔板流量计厚度超过规定值；3.孔板流量计开孔圆筒部分长度太大；4.角接取压法正压孔离孔板端面距离偏大；5.负取压孔离孔板端面距离偏大；6.孔板流量计孔板弯曲；参考答案 ：填空题 21某台DDZ-型
10、控制器，其比例度=50%，积分时间Ti=0.2min，微分时间TD=2min，微分放大倍数KD=10，假定输出初始值为4mA，在t=O+时施加 0.5mA的阶越信号下比例积分，微分的输出表达式，并计算t=12s时该控制器的输出信号值。参考答案 ：更多内容请访问睦霖题库微信公众号 填空题22试述理想运算放大器的特点。DDZ-型控制器是如何利用理想运算放大器来构成各种运算电路的？参考答案 ：填空题 23对于一台可调范围R=30的控制阀，已知其最大流量系数为Cmax=100，流体密度为1g/cm3。阀由全关到全开时，由于串联管道的影响，使阀两端的压差由100KPa降为60Kpa，如果不考虑阀的泄漏量
11、的影响，试计算系统的阻力比S，并说明串联管道对可调范围额的影响。（假设被控流体为非阻塞的液体）参考答案 ：填空题 24已知阀的最大流量Qmax=100m3/h，可调范围R=30。试分别计算在理想情况下阀的相对行程为/L=0.1，0.2，0.8，0.9时的流量值R，并比较不同理想流量特性的控制阀在小开度时的流量变化情况。（1）直线流量特性；（2）等百分比流量特性。参考答案 ：填空题 25已知模拟调节器的传递各数G（S）=（1+0.17S）/0.085S，现在要用数字PID算法来实现，试分别写出相应的位置式和增量式PID算法表达式，设采样周期为To=0.2S。参考答案 ：填空题 26试列出一些改进
12、的PID算法，并分析其改进特点及适用场合。参考答案 ：填空题 27某炼油厂中有管道需要安装一台气动单座调节阀，已知最大计算流量条件下的计算数据为试确定该调节阀（流开形）的口径。参考答案 ：填空题 28何为阻塞流？他有什么意义？参考答案 ：阻塞流是指当阀入口压力P1保持恒定，并逐步降低出口压力P2时，流过阀的流量会增加到一个最大值，此时若继续降低出口压力，流量不再增加，此极限流量称为阻塞流。意义：在阻塞流条件下，流经阀的流量不随阀后压力的降低而增加，因此在计算流量系数时，首先要确定调节阀是否处于阻塞流状态。填空题 29流量叙述的定义是什么？试写出不可压缩流体系数计算的基本公式。参考答案 ：填空题
13、 30试分析说明调节阀的流量特性理想流量特性及工作流量特性。参考答案 ：填空题 31有一电动比例调节器，器输入电流范围为420mA，输出电压范围是1 5V。试计算当比例度规定在40时，输入电流变化4mA所引起的输出电压变化量为多少？参考答案 ：填空题 32简述膜片式PI调节器的工作原理。参考答案 ：填空题 33试分析四线制变送器与两线制变送器与电源的连接方式并画出示意图。参考答案 ：电动变送器输出信号与电源的连接方式有两种：四线制和两线制，四线制中，供电电源通过两根导线接入，另两根导线与负载电阻R2相连，输出010mA DC信号。这种连线方式中，同变送器连接的导线共有4根，成为四线制，如图（a
14、）所示。如图（b）中所示，同变送器连接的导线只有两根，同时传送变送器所需的电源电压和420mA DC输出电流，称为两线制。填空题 34试比较节流装置与转子流量计在工作原理与使用特点上的异同点。参考答案 ：填空题 35用分度号为Cu50的热电阻测得某介质的温度为84，但经检定，该电阻R0=50.4，电阻温度系数=4.2810-3/。试求介质的实际温度。参考答案 ：填空题 36用分度号为S的热电偶与动圈仪表构成的测温系统，冷端补偿器的平衡点温度在20。下图中，t=1300，t1=80，t2=25，t0=30；动圈仪表的机械零位为0，试求：（1）仪表的示值温度是多少；（2）如何处理可使示值与实际温度
15、相符；（3）把补偿导线改为铜线时，示值变为多少？参考答案 ：填空题 37热点偶有那些特点？用普通导线和补偿导线作热电偶的延长线，效果有何不同？试证明补偿导线的补偿作用。参考答案 ：填空题 38检定一台测量范围为的位移测量仪表，结果如下：（1）试画出上下行程的输入输出特性曲线；（2）求该仪表的线性度（以上行曲线为例）；（3）确定该表的回差（迟滞误差）。参考答案 ：填空题 39现有精度等级为 1.5A级，2.0B级和 2.5C级的三块仪表，测量范围分别为0-100，-50-550和-100-500，现需测量500左右的温度，要求测量的相对误差不超过 2.5%，选用哪块表合适？参考答案 ：填空题 4
16、0对某物理量经过20次测量，得到如下数据：分别用3准则和肖维耐准则判断有无粗差，并求该测量的计算平均值x，标准差和极限误差，写出测量结果表达式。参考答案 ：填空题 41检定一只量程为5A的电流表，结果如下：（1）试求仪表各示值的绝对误差，实际相对误差，示值相对误差和引用误差。（2）确定仪表的精度等级。参考答案 ：填空题 42试画出在阶跃作用下，比例、比例积分、比例积分微分调节器的输出特征曲线。参考答案 ：填空题 43试画出衰减比分别为n1，n时的过度过程曲线。参考答案 ：填空题 44下图为贮糟液位控制系统，工艺要求液位保持为某一数值。（1）试画出该系统的方框图；（2）指出系统中被控对象，被控变
17、量，操纵变量，干扰作用各是什么？参考答案 ：填空题 45在下图的换热器出口温度控制系统中，工艺要求热物料出口温度保持为某一设定值。试画出该控制系统的方框图；方框图中各环节的输入信号和输出信号是什么？整个系统的输入信号和输出信号又是什么？系统在遇到干扰作用（如冷物料流量突然增大）时，该系统如何实现自动控制的？参考答案 ：填空题 46被控对象，执行器，控制器的正反作用方向各是怎样规定的？参考答案 ：被控对象的正反作用方向规定为：当操纵变量增加时，被控变量也增加的对象属于“正作用”的；反之，被控变量随操纵变量的增加而降低的对象属于“反作用”的。执行器的作用方向由它的气开，气关形式来确定。气开阀为“正
18、”方向；气关阀为“反”方向。如果将控制器的输入偏差信号定义为测量值减去给定值，那么当偏差增加时，其输出也增加的控制器称为“正作用”控制器；反之，控制器的输出信号随偏差的增加而减小的称为“反作用”控制器。填空题 47为什么要考虑控制器的正反作用？如何选择？参考答案 ：在控制系统中，要正确的选择控制器的作用方向，即“正”，“反”作用。选择控制器的正反作用的目的是使系统中控制器，执行器，对象三个环节组合起来，能在系统中起负反馈的作用。选择控制器的正反作用的一般步骤是首先由操纵变量时被控变量的影响方向来确定对象的作用方向，然后由工艺安全条件来确定执行器的气开，气关形式，最后由对象，执行器，控制器三个环
19、节作用方向组合后为“负”来选择执行器的正反作用。填空题 48什么叫气动执行器的气开式与气关式？其选择原则是什么？参考答案 ：随着送经执行器的气压信号的增加，阀逐渐打开的称为气开式，反之称为气关式。气开式，气关式的选择主要是由工艺生产上安全条件决定的。一般来讲，阀全开时，生产过程或设备比较危险的选气开式；阀全关时，输出过程或设备比较危险的应选择气关式。填空题 49生产过程一般对换热器控制系统有什么要求？参考答案 ：生产过程对换热器控制系统的要求有以下几点：被控变量要求是冷却介质（被加热介质）的出口温度；加热介质是废热热源时，为了节省能量，要求最大限度地加以利用，所以一般不对其流量进行调节，而是调
20、节被加热介质的流量。对于两侧均无相变化的换热器的控制，要稳定被加热介质的出口温度。可以通过改变载热体自身流量，改变载热体旁路流量，改变被加热介质自身流量，改变被加热介质的旁路流量。当邮箱便是，如蒸气冷凝，其控制方案可以通过改变加热蒸汽流量或改变冷凝水排出量来维持被加热介质出口温度的稳定。填空题 50为什么大多数反应器的主要被控量都是温度？参考答案 ：对于大多数反映皿来说，其控制要求是在一定的约束条件和保持物料平衡的情况下，使反映皿的生成物的质量指标符合一定的要求，化学反应皿的质量指标一般指反应的转化率或反映生成物的规定浓度，但是转化率或产物浓度一般不易直接测量，所以要寻找与转化率或产物浓度有一
21、定关系的间接质量指标，对于化学反应皿，一般总伴随有热效应，不是吸热就是放热，所以温度量最能够表征转化率或产物浓度的间接控制指标，如果再辅以压力和处理量等控制系统，即可保证反映皿的正常操作. 以温度作为被控变量，由于温度较宜测量，且影响温度的变量教多，给选择操纵变量提供了方便条件，故较宜构成相应的温度控制系统，但有时以温度作为间接控制指标，并不能保证质量稳定，当有干扰作用时，转化率和反映生成物组合等仍会受到影响，特别是在有些反映中，温度与生成物组合间不完全是单值关系，这就需要不断根据情况去改变温度控制系统的给定值，在有催化剂的反映皿中由于催化剂的活性变化，温度给定值也要随之改变。填空题 51为什
22、么选择控制参数时要从分析过程特性入手？怎样选择一个可控性良好的量作为控制参数？参考答案 ：在生产过程中，存在着各种各样的被控对象.这些对象的特性各不相同，有的较易操作，工艺变量能够控制的比较平稳，有的却很难操纵，工艺变量容易产生大幅段波动，容易越出工艺允许的范围，只有充分了解和熟悉对象特征，才能使工艺生产在最佳状态下运行，因此，在控制系统设计时，首先必须充分了解被控对象的特征，掌握他的内在规律，才能选择合适的被控变量，操纵变量。被控变量的选择原则：（1）信号可直接测得，测量变送环节的滞后小（2）可选择与之有单质函数关系的间接参数（当不能直接获取时）（3）独立变量（4）考虑工艺合理性及当前仪表性
23、能操纵变量的选择原则：（1）考虑工艺合理性（2）考虑被控对象特征：使被控对象控制通道的放大系数较大，时间常数较小，纯滞后时间越小越好.使被控对象干扰通道的放大系数尽可能小，时间常数越大越好。填空题 52单回路控制系统的主要应用场合有哪些？参考答案 ：单回路控制系统通常是指由一个被控对象，一个检测元件及传感器或变速器，一个控制器和一个执行器所构成的单闭环控制系统，主要应用于控制负荷变化较小的被控对象，被控对象的动态特性易于控制工艺对调节质量的要求不高时，可选用单回路控制系统。填空题 53离心式压缩机防喘振的控制方案有什么特点？参考答案 ：压缩机防喘振的控制方案分为固定极限流量法和可受流量极限流量
24、法，固定极限流量法是控制压缩机的入口流量不低于某一不受的极限值，以防止喘振现象的产生.该方案结构简单，运行安全可靠，投资费用少，但产生喘振现象的流量极限值统统与压缩机的转速有关.因此当压缩机的转速不是衡值时，不宜采用次方案，当压缩机的转速可变时，进入喘振区的极限流量也是变化的. 这个极限流量可以根据压缩机的安全操作线经计算得到，可变极限流量法就是控制压缩机的入口流量，使之不低于由计算得到的流量极限值，以防止喘振现象的发生.该方案要根据现场数据来计算流量的极限值.较麻烦，而且当安全操作线的方程不相同时，有不同的计算方法和相应的控制方案.但这种方案在压缩机的转速不恒定，负荷需要变动的场合下，使用较
25、可靠较经济。填空题 54简述可编程序调节器的基本工作过程。参考答案 ：可编程序调节器的工作过程有三部分：输入采样即读状态信息。程序执行通过CPU中的运算器对读入的输入信号进行逻辑运算。输出刷新当所有的指令执行完毕时，集中把输出状态寄存器的状态通过输出部件转换成被控设备所能接受的电压或电流信号，以驱动被控设备，使之完成预定的任务。填空题 55可编程序调节器由哪些部分组成的？各部分的主要作用是什么？参考答案 ：可遍程序调节器有四部分组成：1、输入，输出部件；是PC与被控设备连接起来的部件。2、中央处理器，是PC的大脑，处理和运行用户程序，监控中央处理机和输入输出部件的状态，并作出逻辑判断。3、电源
26、部件，是将交流电源转换成供PC的微处理器，存储器等电子电路工作所需要的直流电流，是PC能正常工作。4、编程器，是PC最重要的外围设备，PC需要编程器输入，检查，修改，调试用户程序，也可在线监视PC的工作情况。填空题 56在计算机控制系统中，常用的抗干扰措施有哪些？分析合理接地的重要性。参考答案 ：抗干扰措施电磁干扰的屏蔽；隔离技术；共模输入法；电源系统的干扰抑制；布线的防干扰；接地设计；软件的抗干扰措施。接地问题在计算机实时控制系统抗干扰中有重要地位，接地不当，将引入干扰。接地设计目的在于消除各电路电流流径一个公共地线阻抗时所产生的噪音电压，避免受磁场和地电位差的影响，即不使其形成地环路，使屏
27、蔽和滤波有环路，确保系统安全。填空题 57模拟地与数字地为何必须严格分开？参考答案 ：模拟地是作为A/D转换，前置放大器，比较器等模拟信号传递电路的零电位；数字地即逻辑地，主要是指TTL或CMOS印刷电路板的地端，作为数字逻辑的零位。填空题58长线传输干扰为什么不可避免，如何加以抑制？参考答案 ：在计算机控制系统中，由于对象，通道装置比较分散，通道与被测信号之间望完要长线连接，由此造成了被测信号地线和主机地线之间存在一定的电位差，它作为干扰，同时施加在通道的两个输入端上，称为共模干扰。共模干扰的抑制措施：采用高共模抑制比的差动放大器，采用浮地输入双层屏蔽放大器，光电隔离，使用隔离放大器。填空题
28、 59过程控制系统所处的干扰环境是极其恶劣的，试述它所受的干扰有哪些？参考答案 ：干扰分为3类：（1）空间感应干扰，它以电磁感应形式进入系统的任何部件和线路；（2）类干扰是通过对通道的感应，传输结合，地线联系进入通道部分的干扰；（3）电网的冲击波通过变压器结合系统进入电源系统而传到各个部分的。填空题 60如何提高计算机控制系统的可靠性？有哪些方法途径？参考答案 ：为了提高计算机控制系统的可靠性和可维护性，常采用提高元器件的可靠性，设计系统的冗条技术，采取抗干扰措施，采用故障诊断和系统恢复技术以及软件可靠性技术等。常用的冗条系统并联系统，备用系统，表决系统。抗干扰措施电磁干扰的屏蔽；隔离技术；共模输入法；电源系统的干扰抑制；布线的防干扰；接地设计；软件的抗干扰措施。
