过程控制工程基础习题.doc

该【过程控制工程基础习题 】是由【泰山小桥流水】上传分享，文档一共【16】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【过程控制工程基础习题 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。西南科技大学成授课院德阳授课点《自动化仪表与过程控制》练****题及参照答案班级:姓名:学号:成绩:一、填空题1、过程控制系一致般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环节组成。2、仪表的精度等级又称正确度级,平时用引用误差作为判断仪表精度等级的尺度。3、过程控制系统动向质量指标主要有衰减比n、超调量σ和过渡过程时间ts;静态质量指标有稳态误差ess。4、真值是指被测变量自己所拥有的真实值,在计算误差时,一般用约定真值或相对真值来代替。5、依照使用的能源不同样,调治阀可分为气动调治阀、电动调节阀和液动调治阀三大类。6、过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混杂建模。7、积分作用的优点是可除掉稳态误差(余差),但引入积分作用会使系统牢固性下降。8、在工业生产中常有的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭环比值控制和变比值控制三种。9、Smith预估补偿原理是起初估计出被控过程的数学模型,然后将预估器并联在被控过程上,使其对过程中的纯滞后进行补偿。10、随着控制通道的增益K0的增加,控制作用增强,战胜搅乱的能力最大,系统的余差减小,最大误差减小。11、从理论上讲,搅乱通道存在纯滞后,不影响系统的控制质量。12、建立过程对象模型的方法有机理建模和系统鉴别与参数估计。13、控制系统对检测变送环节的基本要求是正确、迅速和可编写版word靠。14、控制阀的选择包括结构材质的选择、口径的选择、流量特点的选择和正反作用的选择。15、防积分饱和的措施有对控制器的输出限幅、限制控制器积分部分的输出和积分切除法。16、若是对象扰动通道增益Kf增加,扰动作用增强,系统的余差增大,最大误差增大。17、在离心泵的控制方案中,机械效率最差的是经过旁路控制。二、名词讲解题1、衰减比答:衰减比n定义为:B1B2衰减比是衡量系统过渡过程牢固性的一个动向指标。为保证系统足够的牢固程度,一般取衰减比为4:1~10:1。2、自衡过程答:当扰动发生后,不用外加任何控制作用,过程能够自觉地趋于新的平衡状态的性质称为自衡性。称该类被控过程为自衡过程。3、分布式控制系统答:分布式控制系统DCS,又称为集散控制系统,一种操作显示集中、控制功能分别、采用分级分层系统结构、局部网络通信的计算机综合编写版word控制系统。DCS的设计思想是“控制分别、管理集中”三、简答题1、电气阀门定位器有哪些作用答:①改进阀的静态特点②改进阀的动向特点③改变阀的流量特点④用于分程控制⑤。答:(1)副回路的选择必定包括主要扰动,而且应包括尽可能多的扰动;(2)主、副对象的时间常数应般配;(3)应试虑工艺上的合理性和实现的可能性;(4)要注意生产上的经济性。简单控制系统由哪几部分组成?各部分的作用是什么?答:简单控制系统由一个被控对象,一个检测元件和变送器,一个调节阀和一个调治器组成。检测元件和变送器用于检测被控变量,并将检测到的信号变换为标准信号,输出到控制器。控制器用于将检测变送器的输出信号与设定值进行比较,得出误差,并把误差信号按必然的控制规律运算,运算结果输出到执行器。执行器是控制系统回路中编写版word的最后元件,直接用于改变控制量,以战胜搅乱,达到控制的目的。前馈控制和反响控制各有什么特点?为什么采用前馈-反响复合系统将能较大地改进系统的控制质量?答:前馈控制的特点是:依照搅乱工作;及时;精度不高,推行困难;;不及时:精度高,推行方便,,所以前馈-、PID调治器的参数Kp、TI、TD对控制性能各有什么影响?答:(1)比率增益Kp反响比率作用的强弱,Kp越大,比率作用越强,反之亦然。比率控制战胜搅乱能力较强、控制及时、过渡时间短,但在过渡过程终了时存在余差;(2)积分时间TI反响积分作用的强弱,TI越小,积分作用越强,反之亦然。积分作用会使系统牢固性降低,但在过渡过程结束时无余差;(3)微分时间TD反响积分作用的强弱,TD越大,积分作用越强,反之亦然。微分作用能产生超前的控制作用,能够减少超调,减少调治时间;但对噪声搅乱有放大作用。6、与反响控制系统对照,前馈控制系统有哪些特点?答:(1)反响控制的实质是基于误差来除掉误差,而前馈控制是基于扰编写版word动来除掉扰动对被控量的影响;(2)反响控制是“不及时”的,而前馈控制器可“及时”动作;(3)反响控制属闭环控制,而前馈控制属开环控制;(4)反响控制对闭环内扰动均有校正作用,而前馈控制拥有拟定性补偿的限制性;(5)反响控制规律平时有P、PI、PD、PID等,而前馈控制规律比较复杂。7、简述“积分饱和现象”产生的内因和外因。答:造成积分饱和现象的内因是控制器包括积分控制作用,外因是控制器长远存在误差。在误差长远存在的条件下,控制器输出会不断增加或减小,直到极限值引起积分饱和。8、以以下图的压力容器,采用改变气体排出量以保持容器内压力恒定:(1)调治阀应选择气开式还是气关式?请说明原因。(2)压力控制器(PC)应为正作用还是反作用?请说明原因。答:(1)应选择气关式。由于在气源压力中断时,调治阀能够自动打开,以使容器内压力不至于过高而出事故。(2)调治阀应选择气关式,则压力控制器(PC)应为反作用。编写版word当检测到压力增加时,控制器应减小输出,则调治阀开大,使容器内压力牢固。或:当检测到压力减小时,控制器应增大输出,则调治阀开小,使容器内压力牢固。9、在制药工业中,为了增强药效,需要对某种成分的药物注入必然量的镇定剂、缓冲剂,或加入必然量的酸、碱,使药物呈酸性或碱性。这种注入过程一般都在混杂槽中进行。工艺要求生产药物与注入剂混杂后的含量必定吻合规定的比率,同时在混杂过程中不同样意药物流量突然发生变化,省得混杂过程产生局部的化学副反响,为此设计以以下图所示的控制系统。试解析:1图中停留槽的作用是什么?图中有几个控制系统,分别是什么系统,各系统的作用如何?答:停留槽的作用是牢固药物流量,,一个是停留槽液位与出口流量的均匀控制系统,是药物流量缓慢变化;另一个是药物与增加剂的比值控制系统,、解析与计算题1、有一台温度变送器,量程为400-600℃,输出为4-20mA,当温度从500℃变化到550℃时,变送器从多少变为多少?编写版word答:500℃时输出为:(20-4)×[(500-400)/(600-400)]+412mA500℃时输出为:(20-4)×[(550-400)/(600-400)]+4=16mA即:当温度从500℃变化到550℃时,变送器从12mA变为16mA。—200--600℃,,在600℃该仪表指示为604℃,问该仪表可否超差?答:某仪表的测量范围为—200--600℃,,在600℃该仪表指示为604,问该仪表可否超差?600—(—200))×=4℃该仪表不超差。+200~+500℃,求当其示值为200℃和500℃时,被测点的真实温度(真值)大体为多少?3、答:某测量仪表的测量范围是+200~+500℃,,求当其示值为200℃和500℃时,被测点的真实温度(真值)大体为多少?max=±%(500-200)=±15示值为200℃时真值在185和215℃之间示值为500℃时真值在485和515℃之间4、以以下图所示的隔焰式地道窑烧成带编写版word温度控制系统,烧成带温度是被控变量,燃料流量为控制变量。试分析:(1)该系统是一个什么种类的控制系统?画出其方框图;(2)确定调治阀的气开、气关形式,并说明原因。答:(1)该系统是一个串级控制系统,其方框图为:(2)当调治阀气源出现故障失去气源时,为保证系统安全,应使阀门处于关闭地址,故调治阀采用气开式。编写版word5qiqohAH(s)Qi(s)Adhqiqodt(2)dhqiqoAdt1(2)p1v12p2v22gz1gz222(2)v2gh编写版wordqoA'vA'2ghh(2)qoqoqo0khh0(1)1dhqihARdtRAdhhRqidt(1)H(s)RQi(s)RAs1(2)12编写版word