过程控制系统试题一

过程控制系统试题一
过程控制系统试题一

过程控制系统试题一

一、选择题(10×3分)

1、过程控制系统由几大部分组成,它们是:( c )

A.传感器、变送器、执行器

B.控制器、检测装置、执行机构、调节阀门

C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象

D. 控制器、检测装置、执行器

2、在过程控制系统过渡过程的质量指标中, ( A )反映控制系统稳定程度的指标

A.超调量

B.衰减比

C.最大偏差

D.振荡周期 3、下面对过程的控制质量没有影响的是: ( D )

A .控制通道放大倍数K B.扰动通道放大倍数K Of

C.扰动通道时间常数

D.扰动通道纯滞后时间 4、在对象特性中,( )是静特性。

A. 放大系数Κ

B. 时间常数T

C.滞后时间τ

D.传递函数 5、选择调节参数应尽量使调节通道的( )

A.功率比较大

B.放大系数适当大

C.时间常数适当小

D.滞后时间尽量小 6、在简单控制系统中,接受偏差信号的环节是( )。

A .变送器 B. 控制器, C. 控制阀 D. 被控对象 7、下列说法正确的是( )。

A. 微分时间越长,微分作用越弱;

B. 微分时间越长,微分作用越强;

C. 积分时间越长,积分时间越弱;

D. 积分时间越长,积分时间越强。 8、调节阀按其使用能源不同可分为( )三种。

A(电动 B(液动 C(气动 D(压动 9、打开与控制阀并联的旁路阀,会使可调比(A)。

A.变小

B.变大

C.不变

D. 为零 10、串级控制系统主、副对象的时间常数之比,T/T,( )为好,主、副回路恰能发挥其优0102

越性,确保系统高质量的运行。

A. 3,10

B. 2,8

C. 1,4

D. 1,2

二、判断题(10×2分)

1、过程控制系统中,需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。( )

2、调节阀的结构形式的选择首先要考虑价格因素。( )

3、当生产不允许被调参数波动时,选用衰减振荡形式过渡过程为宜。( )

4、临界比例度法是在纯比例运行下进行的。通过试验,得到临界比例度δ和临界周期T,然后KK根据经验总结出来的关系,求出调节器各参数值。( )

5、一般来说,测量变送环节的作用方向总是正的。( )

6、均匀控制系统单从结构上看与简单控制是不同的。( )

7、采取分程控制通常可以提高控制阀的可调比。( )

8、积分饱和通常不影响控制系统品质。( )

9、干扰进入调节系统的位置离调节阀越近,离测量元件越远,调节质量越好。( ) 10、串级调节系统要求对主参数和副参数均应保证实现无差控制。( )

三、简答题(4×5分)

1、按照设定值的不同形式, 过程控制系统可分为哪几类,

2、何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性,常用的调节阀理想流量特性有哪些,

3、前馈控制与反馈控制的区别有哪些,

4、什么叫积分饱和,在选择性控制系统中防止积分饱和的方法一般有几种,

四、(10分)某化学反应过程要求参与反应的A、B两物料保持

F:F,4:2.5AB

的比例,两物料的最大流量

3F,625m/hAmax

,

3F,290m/hBmax

。通过观察发现A、B两物料流量因管线压力波动而经常变化。根据上述情况,要求:

气氨

铜液

LT

TTTCLC

液氨

1) 设计一个比较合适的比值控制系统。2)计算该比值系统的比值系数。

五、(20分)如图所示的氨冷器,用液氨冷却铜液,要求出口铜液温度恒定。为保证氨冷器内有一定的汽化空间,避免液氨带入冰机造成事故,采用温度―液位串级控制。

1)此串级控制系统的主副被控变量各是什么,

2) 试设计温度—液位串级控制系统完成该控制方案(即将图示的氨冷器控制系统示意图补充完整);

3)试画出温度――液位串级控制系统的方块图;

确定气动调节阀的气开气关形式,并说明原因; 4)

5)确定主副调节器的正反作用。

过程控制系统试题二

一、选择题(10×3分)

1、下列控制系统中,( )是开环控制系统。

A. 定值控制系统

B. 随动控制系统

C. 前馈控制系统

D. 程序控制系统 2、过渡过程品质指标中,余差表示( )。

A.新稳态值与给定值之差

B.测量值与给定值之差

C.调节参数与被调参数之差

D.超调量与给定值之差

3、对于一阶对象特性,通常可以用( )来表示。

A. 放大倍数K、时间常数T

B. 放大倍数K、滞后时间τ

C. 时间常数T、滞后时间τ

D. 放大倍数K、时间常数T、滞后时间τ 4、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( )

A.被控对象

B.被控变量

C.操纵变量

D.测量值

,,,对系统控制质量的影响是( );控制通道减小,对5、被控对象干扰通道具有纯迟延

控制质量的影响是( )。

A.有利

B.不利

C.没影响

D.不能确定 6、PID调节器变为纯比例作用,则( )。

A. 积分时间置?、微分时间置?

B. 积分时间置0、微分时间置?

C. 积分时间置?,微分时间置0

D. 积分时间置0,微分时间置0 7、( )在阀芯行程比较小时,流量就比较大,随着行程的增加,流量很快地达到最大。

A. 快开流量特性

B. 线性流量特性

C. 抛物线流量特性

D. 等百分比流量特性

8、串级控制系统设计时,副参数的选择应考虑( )。

A. 使副环包括主要干扰

B. 使副环包括尽量多的干扰

C. 当对象具有非线性环节时,在设计时应使非线性环节处于副回路之中

D. 尽量使副环少或不包括纯滞后

9、开关量的输出一般不用于控制( )。

A(报警器 B(调节阀 C(指示灯 D(继电器二、判断题(10×2分)

1、扰动量是作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。( )

2、对一个系统总是希望能够做到余差小,最大偏差小,调节时间短,回复快。 ( )

3、调节系统投运时,当调节器的测量值与设定值相等(即无偏差)时,就可进行手、自动切换操作。( )

4、串级调节系统可以用于非线性对象,且负荷变化又较大的场合,用于改善对象特性。 ( )

5、电动执行机构是由电动机带动减速装置,在电信号的作用下产生直线运动和角度旋转运动。 ( )

6、自动控制系统中,静态或稳态是指被控过程的各个参数对时间的变化基本为0。( )

7、均匀控制系统的调节器参数整定可以与定值控制系统的整定要求一样。( )

8、在燃烧比值控制系统中,燃料是从动量,空气是主动量。( )

9、测量过程可能有误差,也可能没有误差。( )

10、任何形式的计算机控制系统的软件都包含系统软件与应用软件。( ) 三、简答题(4×5分)

1、单回路过程控制系统有哪些基本组成部分,各部分的作用是什么,试画出结构图。

2、什么是衰减曲线法,有何特点,

3、前馈控制适用于什么场合,为什么它常与反馈控制构成前馈,反馈控制系统,

4、何谓分程控制系统,设置分程控制系统的目的是什么,

3四、(10分)甲的正常流量为240Kg/h,仪表量程为0-360Kg/h;乙的常用流量为120Nm/h,仪3表量程为0-240Nm/h,设计控乙的单闭环比值控制系统,画出流程图并计算引入开方运算设置的比值系数。

五、,20分,某内进行放热反应,釜温过高会发生事故,为此采用夹套水冷却。由于釜温控制要求较高,且冷却水压力、温度波动较大,故设置控制系统如图所示。

TC 1TT 1

进料

TC TT 22

冷却水

出料

1) 这是什么类型的控制系统,说明其主变量和副变量是什么,

2) 试画出其方块图;

3)选择调节阀的气开、气关型式;

4)选择调节器的正、反作用;

5)如主要干扰是冷却水的温度波动,试简述其控制过程;

过程控制系统试题三一、选择题(10×3分)

1、闭环控制系统是根据( )信号进行控制的。

A.被控量

B.偏差

C.扰动

D.给定值 2、衡量控制准确性的质量指标是( )。

A.衰减比

B.过渡过程时间

C.最大偏差

D.余差 3、对象特性的实验测取常用的方法是( )。

A.阶跃响应曲线法

B.频率特性法

C.比例积分法 D(最小二乘法 4、被调参数选择应遵循的原则是( )。

A.能代表工艺操作指标或能反映工艺操作状态

B.可测并有足够大的灵敏度

C.独立可控

D.尽量采用直接指标 5、需要知道对象的动态特性,才能进行参数整定的工程方法是( )。

A.临界比例带法

B.衰减曲线法

C.响应曲线法

D.经验凑试法 6、下列不正确的说法是( )。

A. 调节器是控制系统的核心部件

B.调节器根据设定值和测量值偏差进行PID 运算

C. 调节器设有自动和手动控制功能

D.数字调节器可直接接收4,20mA电流输入信号 7、在过程控制系统中,若使控制变量最终不存在余差,系统本身已经稳定裕量充足应选用( )

A.比例控制器

B.比例积分控制器

C.比例微分控制器

D. 比例积分微分控制器 8、用于迅速启闭的切断阀或两位式调节阀应选择( )的调节阀。

A.快开特性 B(等百分比特性 C(线性 D.抛物线特性 9、调节具有腐蚀性流体,可选用( )阀。

A.单座阀

B.双座阀

C.蝶阀 D(隔膜阀

10、在串级控制系统中,主、副控制器设定值的类型分别为( )。

A.内设定,外设定

B.外设定,内设定

C.内设定,内设定

D.外设定,外设定

二、判断题(10×2分)

1、在闭环控制系统中,按照设定值的情况不同,可分为定值控制系统、前馈控制系统、程序控制系统。( )

2、放大倍数K取决于稳态下的数值,是反映静态特性的参数。( )

3、时间常数越小,被控变量的变化越慢,达到新的稳态值所需的时间也越长。( )

4、由调节器输出至被调参数间的所有环节称为干扰通道。( )

5、干扰通道的纯滞后也会影响控制系统的品质。( )

6、一般储槽的液位控制系统中,对液位控制要求不高,允许余差的存在。( )

7、某控制系统采用气动调节阀,要求气源中断时却断阀门以保证系统安全,则应该选用气关阀。( )

8、串级控制系统包含主要扰动的通常是主环。( )

9、在生产过程中起主导作用的物料流量一般选为主流量。( ) 10、在现场总

线控制系统中,控制功能的实习可以集成在调节阀中。( ) 三、简答题(4×5分)

1、什么是控制系统的静态与动态,为什么说研究控制系统的动态比其静态更有

意义, 2、什么是被控量,简述被控量的选择原则。

3、什么是前馈控制系统?它有什么特点?

4、什么是选择性控制系统,请画出其典型方块图,并说明工作原理。

四、(10分)某过程控制通道作阶跃实验,输入信号Δu,50,其记录数据见表

t/min 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

y(t) 200.1 201.1 204.0 227.0 251.0 280.0 302.5

t/min 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6

y(t) 318.0 329.5 336.0 339.0 340.5 341.0 341.2

1)用一阶加纯时延近似该过程的传递函数,求K、T、和τ值。 000

2)用动态响应曲线法整定调节器的PI参数(取ρ,1,φ,0.75)。

五、(20分)图为加热炉出口温度与炉膛温度串级控制系统。工艺要求一旦发生重大事故,立即切断原料的供应。

1)画出控制系统的组成框图;

2)确定调节阀的流量特性气开、气关形式;

3)确定主副调节器的控制规律及其正反作用方式。

TC出料

TC

燃料油进料

过程控制系统试题四

一、选择题(10×3分)

1、在过程控制系统中,系统的设定值保持不变的系统属于( )

A.随动系统

B.定值系统

C.程序系统

D.非线性系统 2、( )不是典型过渡过程的基本形式。

A. 发散振荡过程

B.等幅振荡过程

C. 随机振荡过程

D. 非周期衰减过程 3、双容对象特性与单容对象特性相比增加了( )。

A. 纯滞后

B. 传送滞后

C. 测量滞后

D.容量滞后 4、调节阀接受调节器发出的控制信号,把( )控制在所要求的范围内,从而达到生产过程的自动控制。

A. 操纵变量

B.被控变量

C. 扰动量

D. 偏差 5、由于微分调节规律有超前作用,因此调节器加入微分作用主要是用来( )。

A. 克服调节对象的惯性滞后(时间常数T)、容量滞后τ和纯滞后τ; C0

B. 克服调节对象的纯滞后;

C. 克服调节对象的惯性滞后(时间常数T)、容量滞后τ; C

D. 克服调节对象的容量滞后τ。 C

6、调节阀经常在小开度下工作时,宜选用( )特性。

A.快开 B(等百分比 C.线性 D.抛物线

7、某工况需要两种介质进行配比进反应器,调节阀需选用( )。

A.球阀

B.直通单座调节阀

C.三通阀 D(蝶阀

8、蒸发器的浓度控制可以用物料的( )来代替浓度进行调节。

A(温度 B(压力 C(流量 D.液位

9、串级调节系统主调节输出信号送给( )。

A(调节阀 B(副调节器 C. 变送器 D. 主对象

10、关于均匀调节系统和常规调节系统的说法正确的是( )。

A(结构特征不同 B(控制目的不同

D(调节器参数整定相同 C(调节规律相同

二、判断题(10×2分)

1、过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。( )

2、比例调节过程的余差与调节器的比例度成正比,比例度越大则余差越大。( )

3、自动调节系统干扰通道放大倍数越大,则超调量越大;调节通道放大倍数越大,则超调量越小。( )

4、积分作用可消除余差,但要求用在对象时间常数较小,系统负荷变化较小

的控制过程中。( )

5、化工过程中,通常温度控制对象时间常数和滞后时间都较短。( )

6、对于

气动阀门定位器只要改变波纹管的安装位置,就可实现正反作用的转换。( ) 7、

串级控制系统在选择副被控变量时,要使得主、副对象的时间常数不能太接近。( ) 8、在单闭环比值控制系统中,主物料流量和从物料流量均可调节。( ) 9、选择性控制系统是一种软保护控制方法。( )

10、与连续PID控制算法相比,离散PID控制算法不够及时。( ) 三、简答

题(4×5分)

1、什么操纵量,简述操纵量的选择原则。

2、什么是临界比例度法,有何特点,

3、什么叫前馈控制,为什么纯前馈控制在生产过程中很少采用,将被控变量的

一个或多个 4、什么是分程控制系统?主要应用在什么场合?

四、(10分)某过程在阶跃扰动量Δu,20,,其液位过程阶跃响应数据见下表:

t/s 0 10 20 40 60 80 100 140 180 260 300 400 500 h/cm 0 0 0(2 0(8 2(0

3(6 5(4 8(8 11(8 14(4 16(6 18(4 19(2

1)画出液位h的阶跃响应曲线

2)求液位过程的数学模型

五、(20分)在某生产过程中,通过加热炉对冷物料加热,根据工艺要求,需对热物料出口温度进行严格控制。对系统分析发现,主要扰动为燃料压力波动。故设计如图所示的控制系统。要求:

1)这是一个什么类型的控制系统,画出控制系统框图;

2)为保证设备安全,炉温不能过高。确定调节阀的气开、气关形式。

3)确定两个调节器的正反作用。

过程控制系统试题五

一、选择题(10×3分)

1、( )设定值是已知的时间函数,即设定值按预定的时间程序变化,被控参数自动跟踪设定值。

A. 定值控制系统

B. 随动控制系统

C. 前馈控制系统

D. 程序控制系统 2、在阶跃扰动作用下,过程控制系统的过渡过程出现的形式如下,( )是一种稳定控制系统

A.发散振荡过程

B.等幅振荡过程

C.衰减振荡过程

D.非振荡发散过程 3、受控制器的操纵,使被控变量保持在设定值的物理量是( )

被控对象 B.操纵变量 C.测量值 D.设定值 A.

4、在过程控制系统中,既能使控制变量不存在余差,又要使系统具有超前性控制应选用( )控制规律。

A. P

B. PI

C. PID

D. PD

5、控制阀的理想流量特性取决于( )。

A.配管情况

B.阀座形状

C. C值大小

D. 阀芯形状 6、控制阀所能控制的最大流量与最小流量之比,称控制阀的( )。

A.流量特性

B.理想范围

C.可调比;

D.实际特性 7、利用换热器对冷物料进行加热。进人换热器的载热体压力不稳可以采用( )调节系统。

A.压力 B(温度一压力串级 C(温度 D.压力一温度串级 8、串级控制系统参数整定步骤应为( )。

A. 先主环,后副环

B.先副环后主环

C.只整定副环

D.没有先后顺序 9、单纯的前馈系统是一种能对( )进行补偿的控制系统。

A.给定值与测量值之差

B.被控变量的变化

C.干扰量的变化

D.操纵量的变化

10、对于选择性控制系统,下列说法哪一个不正确( )

A.选择性控制系统是对生产过程进行安全软限控制。

B.在生产过程程要发生危险时选择性控制系统可以采取联锁动作,使生产硬性停车。

C.选择性控制系统可以有两个控制回路,其中一个控制回路工作,另一个控制回路处于开环状态。

D.选择性控制系统用选择器进行控制。

二、判断题(10×2分)

1、在一个定值控制系统中,被控变量不随时间变化的平衡状态,也即被控变量变化率等于零的状态,称为系统的动态。( )

2、对象特性时间常数越长,则过程反应越快,易引起较长的过渡时间。( )

3、控制通道纯滞后时间长,将使系统超调量增加,干扰通道中纯滞后对调节品质没有影响。 ( )

4、当调节过程不稳定时,可增大积分时间或加大比例度,使其稳定。( )

5、执行器除了能够控制压力、温度、流量外,还能够在装置的安全方面起着重要作

用。( ) 6、串级调节系统可以用于改善纯滞后时间较长的对象,有超前作用。( )

7、串级控制系统中主调节器以“先调”、“快调”、“粗调”克服干扰。( )

8、在双闭环比值控制系统中,主物料流量和从物料流量均可调节。( ) 9、分程控制系统的设计目的是减小可调比( )

10、模糊控制属于智能控制。( )

三、简答题(4×5分)

1、什么是阀门定位器,电气阀门定位器有哪些作用。

2、临界比例度的意义是什么,为什么工程上控制器所采用的比例度要大于临界比例度,

3、串级控制系统中主、副变量应如何选择,

4、什么是均匀控制系统,它有何特点,

四、(10分)在某生产过程中,冷物料通过加热炉对其进行加热,热物料温度必须满足生产工艺要求,故设计图所示温度控制系统流程图,画出控制框图,指出被控过程、被控参数和控制参数。确定调节阀的流量特性、气开、气关形式和调节器控制规律及其正、反作用方式。

F:F,4:2.5AB五、(20分)某化学反应过程要求参与反应的A、B两物料保持的比例,两物

33F,625m/hF,290m/hABmaxmax料的最大流量 ,。通过观察发现A、B两物料流

量因管线压力波动而经常变化。根据上述情况,要求:

1)设计一个比较合适的比值控制系统。2)计算该比值系统的比值系数。 3)在该比值系统中,比值系数应设置于何处,设置值应该是多少(假定采用DDZ-III型仪表)。 4)选择该比值控制系统控制阀的开闭形式及控制器的正、反作用。

过程控制系统试题六

一、选择题(10×3分)

1、( )设定值是未知的时间函数,即设定值随时间任意变化。

A. 定值控制系统

B. 随动控制系统

C. 前馈控制系统

D. 程序控制系统 2、在一阶过程控制系统中, ( )决定了系统在响应结束时的稳定性能

A.时间常数T

B.输入值

C.延迟时间

D.放大系数K 3、被控变量的测量值就是( )环节输出的信号。

A.控制阀

B.控制器

C.被控对象

D.变送器 4、某控制系统采用比例积分作用调节器。某人用先比例后加积分的凑试法来整定调节器的参数。若比例带的数值已基本合适,再加入积分作用的过程中,则( )

A.应适当减少比例带

B.适当增加比例带

C.无需改变比例带

D.与比例带无关

5、阀门定位器可以改变调节阀的( )。

A.可调比

B.流量特性

C.最大流量

D.开关形式 6、利用换热器对冷物料进行加热。进人换热器的蒸汽压力有波动,将会影响调节质量,可以采用( )调节系统。

A(温度 B.温度,压力串级 C(压力 D.前馈,反馈 7、一个设计好的控制系统一般投运步骤是( )。

A. 人工操作、手动遥控、自动控制

B. 手动遥控、自动控制

C.自动控制

D. 无固定要求

8、在单回路控制中,控制阀的结构形式的选择很重要,在高压差时选用( )

A.角形控制阀

B.隔膜控制阀

C.三通控制阀

D.蝶阀 9、关于串级控制系统,

正确的说法是( )。

A. 是两个单回路控制系统的串联

B. 串级系统的副回路是一个随动系统

C. 主回路是一个定值系统

D. 有两个闭合回路

10、对于串级均匀控制系统的控制目的,下列说法哪一个正确( )。

A.串级均匀控制系统只稳定主变量,对副变量没要求。

B.串级均匀控制系统的主、副变量都比较平稳,在允许范围内变化。

C.串级均匀控制系统的参数整定可按4:1衰减法整定。

D.串级均匀控制系统控制器的比例和积分作用都很强。

×2分) 二、判断题(10

1、由控制阀操纵,能使被控变量恢复到设定值的物料量或能量即为操纵变

量。( ) 2、进行单容对象特性测试时,改变出水口阀开度的大小,不影响对象的

时间常数和放大倍数。( )

3、对象的时间常数与阻力成正比,与容量也成正比。( )

4、对纯滞后大的调节对象,为克服其影响,可引入微分调节作用来克服。( )

5、微分作用通常不能单独使用是因为微分作用太超前。( )

6、目前调节阀主要

有线性、等百分比、快开、抛物线4种流量特性。( ) 7、串级控制系统的副环可

以等效为一个反作用环节。( )

8、为了实现系统的硬保护,可设计选择性控制系统。( )

9、若设计双闭环比值系统,则要求两种物料中至少有一种流量是可控的。( )

10、数字式显示仪表具有精度高、功能全、速度快、可与计算机配合等优点。( )

三、简答题(4×5分)

1、什么是调节器的控制规律,基本控制规律有哪几种,各有什么特点,

2、串级控制系统有哪些特点,主要使用在哪些场合,

3、简述经验凑试法及其特点,经验凑试法整定控制器参数的关键是什么,

4、

什么叫分程控制,根据两个阀的不同动作可以分为哪四种情况,以图说明。

四、(10分)下图为液位控制系统原理图。生产工艺要求汽包水位一定必须稳定。画出控制系统框图,指出被控过程、被控参数和控制参数。确定调节阀的流量特性、气开、气关形式和调节器的控制规律及其正反作用方式。

五、(20分) 一双闭环比值控制系统如右图所示。

F 1其比值用DDZ-III型乘法器来实现。

F,7000kg/hF,4000kg/h已知,。 1max2max

要求: FC 11) 画出该系统方块图。 I,18mA2)若已知求该比值系统的比值K=, × 0

'I K,?比值系数 0FC 2

I,10mAI,?3)待该比值系统稳定时,测,试计算此时 12

F 2

过程控制系统试题七

一、选择题(10×3分)

1、引起被调参数偏离给定值的各种因素称( )。

A.调节

B.扰动

C.反馈

D.给定

2、控制器加入微分作用是为了克服被控对象的( )。

A.惯性滞后、容量滞后

B.纯滞后

C.惯性滞后、纯滞后

D.容量滞后、纯滞后

3、只允许流体向一个方向流动的阀门是( )。

A(调节阀 B(闸阀 C(蝶阀 D.止回阀

4、典型衰减振荡过程曲线最佳衰减比为( )。

A. 4:1

B. 10:1

C. 4:1,10:1

D. 2:1,10:1 5、单回路定值调节系统的静态是指( )。

A.调节阀开度为零,调节器偏差为零

B.调节器偏差为恒定值,调节阀开度非恒定值

C. 调节器偏差为零,调节阀开度为50,

D.调节器偏差为零,调节阀开度稳定

6、描述对象特性的参数有( )。

A. R

B. T

C. K

D. C 7、串级控制系统主回路是( )控制系统,副回路是( )控制系统。

A. 比值

B. 定值

C. 分程

D. 随动

8、均匀调节系统中,对前后两个产生矛盾参数的调节要达到一定目的,下面哪种说法不正确( )。

A.两个参数都要变化

B.变化要求缓慢

C.要保证主要参数不变化

D.要在一定范围之内变化

9、化工生产过程中( )属于开关量。

A(温度 B(流量 C(压力 D(电机起、停二、判断题(10×2分)

1、按控制系统的输出信号是否反馈到系统的输入端可分为开环系统和闭环系统。 ( )

2、时间常数越小,对象受干扰后达到稳定值所需时间越短。( )

3、当调节过程不稳定时,可增大积分时间或加大比例度,使其稳定。( )

4、控制阀的理想流量特性是指阀的前后差压保持不变时的流量特性,而阀门制造商提供的是实际流量特性。( )

5、控制系统中控制阀的作用方向选择主要是使得控制系统实现闭环负反馈。( )

6、串级控制系统中主调节器以“先调”、“快调”、“粗调”克服干扰。 ( )

7、若设计双闭环比值系统,则要求两种物料的流量都是可控的。( )

8、流通能力十分接近的线性阀不能用于分程控制系统。( )

9、Smith预估控制是克服对象纯滞后影响的一种有效方法。( ) 10、集散控制

系统的基本特点是彻底分散控制,集中管理。( ) 三、简答题(4×5分)

1、过程控制系统中常用的控制规律及其特点。

2、什么是调节阀的可调比,串联或并联管道时会使实际可调比如何变化,

3、

什么叫串级控制系统,请画出串级控制系统的典型方块图。

4、什么是生产过程的软保护措施?如何实现,与硬保护措施相比,软保护措施

有什么优点?

四、(10分)在硝酸生产过程中有一氧化工序,其任务是将氨氧化成一氧化氮。

为了提高氧化率,要求维持氨与氧的比例为2:1。该比值控制系统采用如图所示的

结构形式。已知33F,5000m/hF,12000m/h氧max氨max,。画出由氨流量做主流量

的单闭环比值控制系统,

'K试求比值系数=,

五、(20分)如图所示为聚合釜温度控制系统。冷却水通入夹套内,以移走聚合

反应所产生的热量。试问:

1)这是一个什么类型的控制系统,试画出它的方块图;

2)如果聚合温度不允许过高,否则易发生事故,试确定调节阀的气开、气关型式;

3)确定主、副调节器的正、反作用。

TC TT 1

进料

FC

冷却水出料

过程控制系统试题八一、选择题(10×3分)

1、依据所测物理量的不同, 控制系统可分为( )。

A.压力控制系统、物位控制系统、流量控制系统、温度控制系统等

B.指示型、记录型、讯号型、远传指示型、累积型等

C.离散型和连续型

D.以上都不对

2、化学反应器最重要的被控制变量是( )。

A.反应压力

B.反应温度

C.进料流量

D.出料流量 3、在简单的控制系统中,

扰动主要针对( )环节。

A.测量变送

B.控制器

C.控制阀

D.被控对象 4、控制器环节在PID特性的选

择上,必须有( )特性。

A. P

B.I

C. D

D. P和I 5、调节系统中调节器正、反作用的确定是根据:( )

A(实现闭环回路的正反馈。 B(实现闭环回路的负反馈。

C(系统放大倍数恰到好处 D(生产的安全性。 6、控制阀为气关形式就是( )

A.无信号,阀关

B.无信号,阀开

C.信号增大,开度增大

D.信号增大,开度

减小

7、调节阀前后压差较小,要泄漏量较小,一般可选( )阀。

A.套筒阀

B.单座阀

C.隔膜阀

D.蝶阀 8、经验凑试法的关键是“看曲线,调

参数”。在整定中,观察到曲线最大偏差大且趋于非周期过

程时,需把比例度( )。

A. 增大

B.减少

C.减到最小

D.置0 9、串级控制系统副回路工作频率要求比

主回路工作频率( )。

A(高 B.低 C.稳定 D.不变 10、对于对象的纯滞后时间较大,时间常数特别大的应采用( )控制。

A.分程控制

B.前馈控制

C.均匀控制

D.比值控制二、判断题(10×2分)

1、对于控制通道来说希望τ越大越好,而对扰动通道来说希望τ适度小点好。 ( )

2、对象的时间常数都由阻力与容量所决定,一个对象当系统阻力不变时,时

间常数T和容量系

数C成正比。容量系数越大,时间常数也越大。( ) 3、采用PID调节器不能

克服对象纯滞后。 ( ) 4、当阀体直立,阀杆下移时,阀芯与阀座间的流通面积减小的称为正装。( )

5、串级控制系统起主导作用的参数是主参数,稳定主导参数的辅助参数叫副

参数。( )

6、控制系统中控制阀的作用方向选择主要是使得控制系统实现闭环负反馈。( )

7、若设计单闭环比值系统,则要求两种物料中至少有一种流量是可控的。( )

8、分程控制系统可以增大系统的可调比。( )

9、流通能力十分接近的线性阀可以用于分程控制系统。( )

10、集散控制系统由分散过程监控装置、集中操作管理装置和通信系统3大部分组成。( ) 三、简答题(4×5分)

1、什么是控制器的“积分饱和”现象?产生积分饱和的条件是什么,

2、某流量调节系统,调节阀是对数特性,在满负荷生产时,测量曲线平直,

改为半负荷生产时,曲线漂浮,不容易回到给定值,是何原因,怎样才能使曲线在给定值上稳定下来, 3、什么是比值控制系统,用除法器组成比值系统与用乘法器组成比值系统有何不同之处, 4、均匀控制的目的是什么,均匀控制系统调节器参数的整定方法。

控制系统仿真试题参考2解析

频率特性类题目 1 一个系统的开环传递函数为 ,试绘制其当K=5、30时系统的开环频率特性Nyquist 图,并判断系统的稳定性。 2系统开环传递函数为 ,建立其零极点增益模型, 然后分别绘制当K=5、K=30时系统的开环频率特性Bode 图,并判断系统的稳定性。 3 系统开环传递函数为 ,计算K=5和K=30时系统的幅值裕度与相位裕度。 4 已知某系统的闭环传递函数()s Φ如下,试用roots ()命令来判断系统的稳定性。 25432 325 ()24576 s s s s s s s s ++Φ=+++++ 5 某单位负反馈系统的开环控制系统的传递函数为 2k (0.80.64) ()(0.05)(5)(40) K s s G s s s s s ++=+++ (1)绘制系统的根轨迹; (2)当10K =时,绘制系统的Bode 图,判断系统的稳定性,并且求出幅值裕度和相角裕度。 6 已知系统的状态空间模型如下: ???=11x ???-31x + ?? ????01u [1=y ]1x (1)绘制系统的Bode 图和nyquist 图; (2)求系统的幅值裕度和相位裕度; 7 已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ) 1(1 2 ++s s s ,试绘制系统的单位阶跃响 应、开环Bode 图和Nyquist 曲线,并求系统的幅值裕度和相位裕度。 ) 5.01)(1.01()(s s s k s G ++=) 5.01)(1.01()(s s s k s G ++=) 5.01)(1.01()(s s s k s G ++=

8 用筛选法求某自然数范围内的全部素数。素数是大于1,且除了1和它本身以外,不能被其他任何整数所整除的整数。用筛选法求素数的基本思想是:要找出2~m 之间的全部素数,首先在2~m 中划去2的倍数(不包括2),然后划去3的倍数(不包括3),由于4已被划去,再找5的倍数 (不包括5),…,直到再划去不超过的数的倍数,剩下的数都是素数。 9 已知 ∑ =-=n k k y 11 21 ,当n=100时,求y 的值。 10 利用for 循环计算1!+2!+3!+….. +20!的值。 11 用while 循环来实现求1+2+……+100的值。 12 编一函数计算以下分段函数值。 2 32(0)21 (01)321(1)x x x x x x x

最新过程控制系统考试试题汇总

精品文档过程控制系统考试试题汇总(预测) 编辑:郭长龙河南工业大学 一:填空题28分 1?过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程、测量变送等环节组成。 2.过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。 3?过程控制仪表的测量变送环节由传感器和变送器两部分组成。 4.过程检测仪表的接线方式有两种:电流二线制四线制、电阻三线制 5?工程中,常用引用误差作为判断进度等级的尺度。 6?压力检测的类型有三种,分别为:弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测 7?调节阀按能源不同分为三类:气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀&电动执行机构本质上是一个位置伺服系统。 9 ?气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。 10. 理想流量特性有四类,分别是直线、对数、抛物线、快开。 11. 过程数学模型的求取方法有三种,分别是机理建模、试验建模、混合建模。 12?PID调节器分为模拟式和数字式两种。 13?造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用,外因是控制器长期存在偏差。 14?自动控制系统稳定运行的必要条件是:闭环回路形成负反馈。 15?DCS的基本组成结构形式是三点一线”。 二:名词解释20分 1?过程控制:指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。 2?积分饱和:在积分控制范围内,积分控制输出与偏差的时间积分成正比,当控制输出达到一定限制后就不在继续上升或下降,这就是积分饱和现象。 3?串级控制系统:值采用两个控制器串联工作,主控制器的输出作为副控制器的设定值,由副控制器的输入去操纵调节阀,从而对住被控变量具有更好的控制效果。 4?比例控制系统:凡是两个或多个参数自动维持一定比例关系的过程控制系统,称为比例控制系统。5均匀控制系统:控制量和被控量在一定范围内都缓慢而均匀的变化的系统,称为均匀控制系统。6?超驰控制系统:指在一个控制系统中,设有两个控制器,通过高低值选择器选出能适应安全生产状态的控制信号,实现对生产过程的自动化控制。 7?分程控制系统:一个控制器的输出信号分段分别去控制两个或两个以上调节阀动作的系统称为分程控制系统。 8?阀位控制系统:是综合考虑快速性、有效性、经济性和合理性的一种控制系统。 9?集散控制系统:是把控制技术、计算机技术、图像显示技术及通信技术结合起来,实现对生产过程的监视控制和管理的系统。 10?现场总线:是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算机网络,具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点,是工业控制网络向现场级发展的产物。 三:简答题32分 1?什么是PID,它有哪三个参数,各有什么作用?怎样控制? 答:PID是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为: (1 )比例参数KC,作用是加快调节,减小稳态误差。 (2)积分参数Ki,作用是减小稳态误差,提高无差度 精品文档

(完整word版)自动控制原理选择题(48学时)有答案要点

自动控制原理选择题(48学时) 1.开环控制方式是按 进行控制的,反馈控制方式是按 进行控制的。 (A )偏差;给定量 (B )给定量;偏差 (C )给定量;扰动 (D )扰动;给定量 ( B ) 2.自动控制系统的 是系统正常工作的先决条件。 (A )稳定性 (B )动态特性 (C )稳态特性 (D )精确度 ( A ) 3.系统的微分方程为 222 )()(5)(dt t r d t t r t c ++=,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( D ) 4.系统的微分方程为)()(8)(6)(3)(2233t r t c dt t dc dt t c d dt t c d =+++,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( B ) 5.系统的微分方程为()()()()3dc t dr t t c t r t dt dt +=+,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( C ) 6.系统的微分方程为()()cos 5c t r t t ω=+,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( D ) 7.系统的微分方程为 ττd r dt t dr t r t c t ?∞-++=)(5)(6 )(3)(,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( B ) 8.系统的微分方程为 )()(2t r t c =,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 9. 设某系统的传递函数为:,1 2186)()()(2+++==s s s s R s C s G 则单位阶跃响应的模态有: (A )t t e e 2,-- (B )t t te e --, (C )t e t sin - (D )t t te e 2,-- ( ) 10. 设某系统的传递函数为:,2 2186)()()(2+++==s s s s R s C s G 则单位阶跃响应的模态有:

过程控制系统复习题

过程控制系统复习题 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

过程控制系统复习题 一.选择题(每题2分,共10题,共20分) 1.过程控制系统由几大部分组成,它们是:( C ) A.传感器、变送器、执行器 B.控制器、检测装置、执行机构、调节阀门 C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象 D. 控制器、检测装置、执行器 2. 在简单控制系统中,接受偏差信号的环节是( B )。 A .变送器 B. 控制器, C. 控制阀 D. 被控对象 3. 串级控制系统主、副对象的时间常数之比,T01/T02=( )为好,主、副回路恰能发挥其优越性,确保系统高质量的运行。 A. 3~10 B. 2~8 C. 1~4 D. 1~2 4. 过渡过程品质指标中,余差表示( )。 A.新稳态值与给定值之差 B.测量值与给定值之差 C.调节参数与被调参数之差 D.超调量与给定值之差 调节器变为纯比例作用,则( )。 A. 积分时间置∞、微分时间置∞ B. 积分时间置0、微分时间置∞ C. 积分时间置∞,微分时间置0 D. 积分时间置0,微分时间置0 6.( )在阀芯行程比较小时,流量就比较大,随着行程的增加,流量很快地达到最大。 A. 快开流量特性 B. 线性流量特性 C. 抛物线流量特性 D. 等百分比流量特性 7.闭环控制系统是根据( )信号进行控制的。 A.被控量 B.偏差 C.扰动 D.给定值 8.衡量控制准确性的质量指标是( )。 A.衰减比 B.过渡过程时间 C.最大偏差 D.余差

9.对象特性的实验测取常用的方法是( )。 A.阶跃响应曲线法 B.频率特性法 C.比例积分法 D.最小二乘法 10.用于迅速启闭的切断阀或两位式调节阀应选择( )的调节阀。 A.快开特性 B.等百分比特性 C.线性 D.抛物线特性 11.调节具有腐蚀性流体,可选用( )阀。 A.单座阀 B.双座阀 C.蝶阀 D.隔膜阀 12.调节阀接受调节器发出的控制信号,把( )控制在所要求的范围内,从而达到生产过程的自动控制。 A. 操纵变量 B.被控变量 C. 扰动量 D. 偏差 13.串级调节系统主调节输出信号送给( )。 A.调节阀 B.副调节器 C. 变送器 D. 主对象 14.在阶跃扰动作用下,过程控制系统的过渡过程出现的形式如下,( )是一种稳定控制系统 A.发散振荡过程 B.等幅振荡过程 C.衰减振荡过程 D.非振荡发散过程 15. 串级控制系统参数整定步骤应为( )。 A. 先主环,后副环 B.先副环后主环 C.只整定副环 D.没有先后顺序 16. 引起被调参数偏离给定值的各种因素称( )。 A.调节 B.扰动 C.反馈 D.给定 17.依据所测物理量的不同, 控制系统可分为( )。 A.压力控制系统、物位控制系统、流量控制系统、温度控制系统等 B.指示型、记录型、讯号型、远传指示型、累积型等 C.离散型和连续型

控制系统仿真期末考试题及答案

《自动控制系统计算机仿真》习题参考答案 1-1什么是仿真?它的主要优点是什么?它所遵循的基本康JM是什么? 答:所谓仿耳,畝是使用其它相似的系统来樓仿曳实的需要研究的系统.计算机仿真是指以数字计算机为主要工具,编写并且运行反映真实系统运行状况的程序.对计算机■出的信息进行分析和研究,从而对实际系统运行状杏和演化规律进行編合评估与预测.它是非的设计自动控制系统或甘评价系统性能和功能的一种技术手段. 仿真的主要优点是,方便快捷、成本低巌、工作效車和计算II度都很高.它所遵循的基本原则是相似性原理. 1-2你认为计算机仿真的发展方向是什么? 各;向模型更加准确的方向发展,向虐拟现实技术,以及高技术智能化、一体化方向发尺.向更加广■的时空发展. 1-3计算机敷字仿真包括■些要素?它们的关系如何? 答,计算机仿真的三要素是:系一丸的对象、模一系统的抽象、计算机一真的工具和手段.它<1的关系是相互依存. 2-1控制算法的步长应该如何选择? ?:控制算法步长的选择应该怡当.如果步长太小,就会增加迭代次数,增加计算量;如果步长太大,计算碳養将显著堆加,甚至造成计算结杲失真. 2-2通常控制系统的建模有■几种方法? 4t. i\ *?、1、绘厶 2-2通常控制系统的建模有■几种方法? I)机理建模法,2)实鲨麓模法;3)综合建模法. 2-3用欧拉法求以下系统的■出响应)?(/)在0W/W1上"0.1时的效值解? y + y = 0, y(0) = 0.8 解,输入以下语句 dt=0. 1; X set step y=0.8; % set initial value for 1=1:10; 尸y-y拿dt; yl (i+l)=y; end t=0:0. 1:1; yl (1)=0. 8; plot (t,yl)

过程控制系统试题一

一:填空题 28分 1.过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程、测量变送等环节组成。 2.过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。 3.过程控制仪表的测量变送环节由传感器和变送器两部分组成。 4.过程检测仪表的接线方式有两种:电流二线制四线制、电阻三线制 5.工程中,常用引用误差作为判断进度等级的尺度。 6.压力检测的类型有三种,分别为:弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测 7.调节阀按能源不同分为三类:气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀 8.电动执行机构本质上是一个位置伺服系统。 9.气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。 10. 理想流量特性有四类,分别是直线、对数、抛物线、快开。 11. 过程数学模型的求取方法有三种,分别是机理建模、试验建模、混合建模。 12.PID调节器分为模拟式和数字式两种。 13.造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用,外因是控制器长期存在偏差。 14.自动控制系统稳定运行的必要条件是:闭环回路形成负反馈。 15. DCS的基本组成结构形式是“三点一线”。 二:名词解释 20分 1.过程控制:指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。 2.积分饱和: 在积分控制范围内,积分控制输出与偏差的时间积分成正比,当控制输出达到一定限制后就不在继续上升或下降,这就是积分饱和现象。 3.串级控制系统:值采用两个控制器串联工作,主控制器的输出作为副控制器的设定值,由副控制器的输入去操纵调节阀,从而对住被控变量具有更好的控制效果。 4.比例控制系统:凡是两个或多个参数自动维持一定比例关系的过程控制系统,称为比例控制系统。 5均匀控制系统:控制量和被控量在一定范围内都缓慢而均匀的变化的系统,称为均匀控制系统。 6.超驰控制系统:指在一个控制系统中,设有两个控制器,通过高低值选择器选出能适应安全生产状态的控制信号,实现对生产过程的自动化控制。 7.分程控制系统:一个控制器的输出信号分段分别去控制两个或两个以上调节阀动作的系统称为分程控制系统。 8.阀位控制系统:是综合考虑快速性、有效性、经济性和合理性的一种控制系统。 9.集散控制系统:是把控制技术、计算机技术、图像显示技术及通信技术结合起来,实现对生产过程的监视控制和管理的系统。 10.现场总线:是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算机网络,具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点,是工业控制网络向现场级发展的产物。 三:简答题 32分 1.什么是PID,它有哪三个参数,各有什么作用?怎样控制? 答: PID是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为: (1)比例参数KC,作用是加快调节,减小稳态误差。 (2)积分参数Ki,作用是减小稳态误差,提高无差度 (3)微分参数Kd,作用是能遇见偏差变化趋势,产生超前控制作用,减少超调量,减少调节时间。2.正反方向判断气开气关,如何选择? P84 答:所谓起开式,是指当气体的压力信号增大时,阀门开大;气关式则相反,压力增大时,阀门关小。气动调节阀气开气关形式的选择,主要从工艺生产的安全来考虑的。详见例题3-5 气开气关调节阀的选择主要是从生产安全角度和工艺要求考虑的,当信号压力中断时应避免损坏设备和伤害操作人员。如阀门处于开的位置时危害性小,则应选气关式反之选用气开式。 3.控制器正反方向判断 P133

过程控制系统试卷及答案

过程控制系统试卷C卷 一、填空题(每空1.5分)(本题33分) 1、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环组成。 2、过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。 3、压力检测的类型有三种,分别为:弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测。 4、气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。 5、根据使用的能源不同,调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除稳态误差(余差),但引入积分作用会使系统稳定性下降。 8、在工业生产中常见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、造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用,外因是控制器长 期存在偏差。 二、名词解释题(每小题5分)(本题15分) 1、过程控制:指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。 2、串级控制系统:值采用两个控制器串联工作,主控制器的输出作为副控制器的设定值,由副控制器的输入去操纵调节阀,从而对住被控变量具有更好的控制效果。 3、现场总线:是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算机网络,具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点,是工业控制网络向现场级发展的产物。 三、简答题(每小题8分)(本题32分) 1、什么是PID,它有哪三个参数,各有什么作用?怎样控制? 答:PID是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为:(1)比例参数KC,作用是加快调节,减小稳态误差。(2)积分参数Ki,作用是减小稳态误差,提高无差度(3)微分参数Kd,作用是能遇见偏差变化趋势,产生超前控制作用,减少超调量,减少调节时间。 2、前馈与反馈的区别有哪些? 答:(1)控制依据:反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”,前馈控制是“基于扰动消除扰动对被控量的影响”。

过程控制系统与仪表习题答案汇总 (1)

第1章过程控制 1-1 过程控制有哪些主要特点?为什么说过程控制多属慢过程参数控制? 解:1.控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富3.控制多属慢过程参数控制4.定值控制是过程控制的一种主要控制形式5.过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统?典型过程控制系统由哪几部分组成? 解:过程控制系统:一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成:由被控过程和过程检测控制仪表(包括测量元件,变送器,调节器和执行器)两部分组成。 1-4 说明过程控制系统的分类方法,通常过程控制系统可分为哪几类? 解:分类方法说明:按所控制的参数来分,有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等;按控制系统所处理的信号方式来分,有模拟控制系统与数字控制系统;按控制器类型来分,有常规仪表控制系统与计算机控制系统;按控制系统的结构和所完成的功能来分,有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等;按其动作规律来分,有比例(P)控制、比例积分(PI)控制,比例、积分、微分(PID)控制系统等;按控制系统组成回路的情况来分,有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统;按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。

通常分类:1.按设定值的形式不同划分:(1)定值控制系统(2)随动控制系统(3)程序控制系统 2.按系统的结构特点分类:(1)反馈控制系统(2)前馈控制系统(3)前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统 解:在定值控制系统中设定值是恒定不变的,引起系统被控参数变化的就是扰动信号。 1-6 什么是被控对象的静态特性?什么是被控对象的动态特性?二者之间有什么关系? 解:被控对象的静态特性:稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性:。系统在动态过程中,被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性? 解:稳态:对于定值控制,当控制系统输入(设定值和扰动)不变时,整个系统若能达到一种平衡状态,系统中各个组成环节暂不动作,它们的输出信号都处于相对静止状态,这种状态称为稳态(或静态)。 动态:从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作,到整个系统又建立新的稳态(达到新的平衡)、调节过程结束的这一段时间,整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中,这种状态称为动态。

自动控制系统分类

1-3自动控制系统的分类 本课程的主要内容是研究按偏差控制的系统。为了更好的了解自动控制系统的特点,介绍一下自动控制系统的分类。分类方法很多,这里主要介绍其中比较重要的几种: 一、按描述系统的微分方程分类 在数学上通常可以用微分方程来描述控制系统的动态特性。按描述系统运动的微分方程可将系统分成两类: 1.线性自动控制系统描述系统运动的微分方程是线性微分方程。如方程的系数为常数,则称为定常线性自动控制系统;相反,如系数不是常数而是时间t的函数,则称为变系数线性自动控制系统。线性系统的特点是可以应用叠加原理,因此数学上较容易处理。 2.非线性自动控制系统描述系统的微分方程是非线性微分方程。非线性系统一般不能应用叠加原理,因此数学上处理比较困难,至今尚没有通用的处理方法。 严格地说,在实践中,理想的线性系统是不存在的,但是如果对于所研究的问题,非线性的影响不很严重时,则可近似地看成线性系统。同样,实际上理想的定常系统也是不存在的,但如果系数变化比较缓慢,也可以近似地看成线性定常系统。 二、按系统中传递信号的性质分类 1.连续系统系统中传递的信号都是时间的连续函数,则称为连续系统。 2.采样系统系统中至少有一处,传递的信号是时间的离散信号,则称为采样系统,或离散系统。 三、按控制信号r(t)的变化规律分类 1.镇定系统() r t为恒值的系统称为镇定系统(图1-2所示系统就是一例)。 2.程序控制系统() r t为事先给定的时间函数的系统称为程序控制系统(图1-11所示系统就是一例)。 3.随动系统() r t为事先未知的时间函数的系统称为随动系统,或跟踪系统,如图1-7所示的位置随动系统及函数记录仪系统。

过程控制系统模拟试题

过程控制系统试题 一、填空题(20') 1、典型的过程控制系统由控制器、执行机构、被控对象和测量变送装置等环节构成。 2、对过程控制系统的基本性能要求有三点,分别为稳定性、快速性、和准确性。 3、根据使用的能源不同,调节阀可分为气动调节阀、液动调节阀和电动调节阀三大类。 4、扰动通道静态放大系数越大,则系统的稳态误差越大。控制通道的静态放大系数越大,表示控制作用越灵敏,克服扰动能力越强。 5、串级控制系统主回路一般是一个定值控制系统,副回路一般是一个随动控制系统。 6、常用的解耦控制设计方法有前馈补偿解耦、反馈解耦法、对角解耦法、单位阵解耦法。 二、单项选择题(10') 1、在过程控制系统过渡过程的质量指标中,( C )是衡量系统快速性的质量指标。 A)最大偏差B)衰减比C)振荡周期D)余差 2、下列叙述中不是串级控制系统的特点的是( C ) A.结构上由两个闭环组成B.对二次扰动有很明显的克服作用C.系统中有两个调节阀D.提高了整个系统的响应速度 3、串级控制系统系统中存在的二次扰动来源于它的(B)

A)主回路B)副回路C)主副回路都有D)不能确定 4、下面前馈控制系统中对过程的控制质量没有影响的是(D) A)控制通道放大倍数Ko B)扰动通道放大倍数Kf C)扰动通道时间常数D)扰动通道纯滞后时间 5、用于迅速启闭的切断阀或两位式调节阀应选择( A )特性的调节阀。 A、快开特性 B、等百分比特性 C、线性 D、抛物线特性 三、判断题(10') 1、串级控制系统中应使主要和更多的干扰落入副回路。(√) 2、过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。(√) 3、扰动量是作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素(×)答案:扰动量是除操纵变量外作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。 4、对干扰通道时间常数越小越好,这样干扰的影响和缓,控制就容易。(×) 答案:时间常数越大越好,这样干扰的影响和缓,控制就容易 5、串级控制系统中主调节器以“先调”、“快调”、“粗调”克服干扰。(×)答案:串级控制系统中主调节器以“慢调”、“细调”作用,使主参数稳定在设定值上,副调节器则以“先调”、“快调”、“粗调”克服干扰。 6、测量滞后一般由测量元件特性引起,克服测量滞后的办法是在调节规律中增加积分环节。(×) 答案:微分作用能起到超前调节的作用,因此能克服纯滞后;积分作用能克服余差。

控制系统数字仿真题库

控制系统数字仿真题库 填空题 1.定义一个系统时,首先要确定系统的;边界确定了系统的范围,边界以外对系统的作用称为系统的,系统对边界以外环境的作用称为系统的。 1.定义一个系统时,首先要确定系统的边界;边界确定了系统的范围,边界以外对系统的作用称为系统的输入,系统对边界以外环境的作用称为系统的输出。 2.系统的三大要素为:、和。 2.系统的三大要素为:实体、属性和活动。 3.人们描述系统的常见术语为:、、和 3.人们描述系统的常见术语为:实体、属性、事件和活动。 4.人们经常把系统分成四类,分别为:、、和 4.人们经常把系统分成四类,它们分别为:连续系统、离散系统、采样数据系统和离散-连续系统。 5、根据系统的属性可以将系统分成两大类:和。 5、根据系统的属性可以将系统分成两大类:工程系统和非工程系统。 6.根据描述方法不同,离散系统可以分为: 和。 6.根据描述方法不同,离散系统可以分为:离散时间系统和离散事件系统。 7. 系统是指相互联系又相互作用的的有机组合。 7. 系统是指相互联系又相互作用的实体的有机组合。 8.根据模型的表达形式,模型可以分为和数学模型二大类,期中数学模型根据数学表达形式的不同可分为二种,分别为:和。8.根据模型的表达形式,模型可以分为物理模型和数学模型二大类,期中数学模型根据数学表达形式的不同可分为二种,分别为:静态模型和动态模型。 9.连续时间集中参数模型的常见形式为有三种,分别为:、和。 9.连续时间集中参数模型的常见形式为有三种,分别为:微分方程、状态方程和传递函数。 10、采用一定比例按照真实系统的样子制作的模型称为,用数学表达式来描述系 统内在规律的模型称为。 10、采用一定比例按照真实系统的样子制作的模型称为物理模型,用数学表达式来描述系统 内在规律的模型称为数学模型。 11.静态模型的数学表达形式一般是方程和逻辑关系表达式等,而动态模型的数学表达形式一般是方程和方程。 11.静态模型的数学表达形式一般是代数方程和逻辑关系表达式等,而动态模型的数

过程控制系统试题一

过程控制系统试题一 一、选择题(10×3分) 1、过程控制系统由几大部分组成,它们是:( c ) A.传感器、变送器、执行器 B.控制器、检测装置、执行机构、调节阀门 C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象 D. 控制器、检测装置、执行器 2、在过程控制系统过渡过程的质量指标中, ( A )反映控制系统稳定程度的指标 A.超调量 B.衰减比 C.最大偏差 D.振荡周期 3、下面对过程的控制质量没有影响的是: ( D ) A .控制通道放大倍数K B.扰动通道放大倍数K Of C.扰动通道时间常数 D.扰动通道纯滞后时间 4、在对象特性中,( )是静特性。 A. 放大系数Κ B. 时间常数T C.滞后时间τ D.传递函数 5、选择调节参数应尽量使调节通道的( ) A.功率比较大 B.放大系数适当大 C.时间常数适当小 D.滞后时间尽量小 6、在简单控制系统中,接受偏差信号的环节是( )。 A .变送器 B. 控制器, C. 控制阀 D. 被控对象 7、下列说法正确的是( )。 A. 微分时间越长,微分作用越弱; B. 微分时间越长,微分作用越强; C. 积分时间越长,积分时间越弱; D. 积分时间越长,积分时间越强。 8、调节阀按其使用能源不同可分为( )三种。 A(电动 B(液动 C(气动 D(压动 9、打开与控制阀并联的旁路阀,会使可调比(A)。 A.变小 B.变大 C.不变 D. 为零 10、串级控制系统主、副对象的时间常数之比,T/T,( )为好,主、副回路恰能发挥其优0102

越性,确保系统高质量的运行。 A. 3,10 B. 2,8 C. 1,4 D. 1,2 二、判断题(10×2分) 1、过程控制系统中,需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。( ) 2、调节阀的结构形式的选择首先要考虑价格因素。( ) 3、当生产不允许被调参数波动时,选用衰减振荡形式过渡过程为宜。( ) 4、临界比例度法是在纯比例运行下进行的。通过试验,得到临界比例度δ和临界周期T,然后KK根据经验总结出来的关系,求出调节器各参数值。( ) 5、一般来说,测量变送环节的作用方向总是正的。( ) 6、均匀控制系统单从结构上看与简单控制是不同的。( ) 7、采取分程控制通常可以提高控制阀的可调比。( ) 8、积分饱和通常不影响控制系统品质。( ) 9、干扰进入调节系统的位置离调节阀越近,离测量元件越远,调节质量越好。( ) 10、串级调节系统要求对主参数和副参数均应保证实现无差控制。( ) 三、简答题(4×5分) 1、按照设定值的不同形式, 过程控制系统可分为哪几类, 2、何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性,常用的调节阀理想流量特性有哪些, 3、前馈控制与反馈控制的区别有哪些, 4、什么叫积分饱和,在选择性控制系统中防止积分饱和的方法一般有几种, 四、(10分)某化学反应过程要求参与反应的A、B两物料保持 F:F,4:2.5AB 的比例,两物料的最大流量 3F,625m/hAmax , 3F,290m/hBmax

(完整版)自动控制原理知识点总结

@~@ 自动控制原理知识点总结 第一章 1.什么是自动控制?(填空) 自动控制:是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵受控对象,是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。 2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么?(填空) 开环控制和闭环控制 3.开环控制和闭环控制的概念? 开环控制:控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系 特点:开环控制实施起来简单,但抗扰动能力较差,控制精度也不高。 闭环控制:控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且还有反向联系,既有被控量对被控过程的影响。 主要特点:抗扰动能力强,控制精度高,但存在能否正常工作,即稳定与否的问题。 掌握典型闭环控制系统的结构。开环控制和闭环控制各自的优缺点? (分析题:对一个实际的控制系统,能够参照下图画出其闭环控制方框图。) 4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面?各自的定义?(填空或判断) (1)、稳定性:系统受到外作用后,其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力 (2)、快速性:通过动态过程时间长短来表征的 e来表征的 (3)、准确性:有输入给定值与输入响应的终值之间的差值 ss 第二章 1.控制系统的数学模型有什么?(填空) 微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性 2.了解微分方程的建立? (1)、确定系统的输入变量和输入变量 (2)、建立初始微分方程组。即根据各环节所遵循的基本物理规律,分别列写出相应的微分方程,并建立微分方程组 (3)、消除中间变量,将式子标准化。将与输入量有关的项写在方程式等号的右边,与输出量有关的项写在等号的左边 3.传递函数定义和性质?认真理解。(填空或选择)

过程控制系统试题一

一、选择题(10×3分) 1、过程控制系统由几大部分组成,它们是:( ) A.传感器、变送器、执行器 B.控制器、检测装置、执行机构、调节阀门 C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象 D. 控制器、检测装置、执行器 2、在过程控制系统过渡过程的质量指标中, ( )反映控制系统稳定程度的指标 A.超调量 B.衰减比 C.最大偏差 D.振荡周期 3、下面对过程的控制质量没有影响的是: ( ) A .控制通道放大倍数K O B.扰动通道放大倍数K f C.扰动通道时间常数 D.扰动通道纯滞后时间 4、在对象特性中,( )是静特性。 A. 放大系数Κ B. 时间常数T C.滞后时间τ D.传递函数 5、选择调节参数应尽量使调节通道的( ) A.功率比较大 B.放大系数适当大 C.时间常数适当小 D.滞后时间尽量小 6、在简单控制系统中,接受偏差信号的环节是( )。 A .变送器 B. 控制器, C. 控制阀 D. 被控对象 7、下列说法正确的是( )。 A. 微分时间越长,微分作用越弱; B. 微分时间越长,微分作用越强; C. 积分时间越长,积分时间越弱; D. 积分时间越长,积分时间越强。 8、调节阀按其使用能源不同可分为( )三种。 A.电动 B.液动 C.气动D.压动 9、打开与控制阀并联的旁路阀,会使可调比(A)。 A.变小 B.变大 C.不变 D. 为零 10、串级控制系统主、副对象的时间常数之比,T01/T02=( )为好,主、副回路恰能发挥其优越性,确保系统高质量的运行。 A. 3~10 B. 2~8 C. 1~4 D. 1~2 二、判断题(10×2分) 1、过程控制系统中,需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。( ) 2、调节阀的结构形式的选择首先要考虑价格因素。( ) 3、当生产不允许被调参数波动时,选用衰减振荡形式过渡过程为宜。( ) 4、临界比例度法是在纯比例运行下进行的。通过试验,得到临界比例度δK和临界周期T K,然后根据经验总结出来的关系,求出调节器各参数值。( ) 5、一般来说,测量变送环节的作用方向总是正的。( ) 6、均匀控制系统单从结构上看与简单控制是不同的。( ) 7、采取分程控制通常可以提高控制阀的可调比。( ) 8、积分饱和通常不影响控制系统品质。( ) 9、干扰进入调节系统的位置离调节阀越近,离测量元件越远,调节质量越好。( ) 10、串级调节系统要求对主参数和副参数均应保证实现无差控制。( ) 三、简答题(4×5分) 1、按照设定值的不同形式, 过程控制系统可分为哪几类 2、何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性常用的调节阀理想流量特性有哪些 3、前馈控制与反馈控制的区别有哪些 4、什么叫积分饱和在选择性控制系统中防止积分饱和的方法一般有几种 四、(10分)某化学反应过程要求参与反应的A、B两物料保持 5.2:4 := B A F F 的比例,两物 料的最大流量 h m F A / 6253 max = , h m F B / 2903 max = 。通过观察发现A、B两物料流量因管线压 力波动而经常变化。根据上述情况,要求: 1)设计一个比较合适的比值控制系统。2)计算该比值系统的比值系数。 五、(20分)如图所示的氨冷器,用液氨冷却铜液,要求出口铜液温度恒定。为保证氨冷器内有一定的汽化空间,避免液氨带入冰机造成事故,采用温度―液位串级控制。 1)此串级控制系统的主副被控变量各是什么 2) 试设计温度—液位串级控制系统完成该控制方案

MATLAB控制系统仿真试题B卷.doc

广东技术师范学院 2010—2011学年度第 一学期期未考查试卷 科 目:控制系统仿真 (B )卷 考试形式:上机考试 考试时间: 120 分钟 所属学院:自动化学院 班级: 姓名: 学号: 答题注意事项:以下题目请大家在计算机上完成,并将结果写成电子文档上交。电子文档中应包含以下几项内容:仿真程序代码、仿真结果截图、仿真实验结论。 1.设单位负反馈系统的开环传递函数为) 5)(2()(2++= s s s K s G k ,试确定分别使 闭环系统稳定的开环增益的取值范围。(20分) 程序如下: num=1; den=conv([1 2 0 0],[1 5]); G=tf(num,den); k=0:0.05:100; rlocus(G) [K,P]=rlocfind(G) 题 目 一 二 三 四 五 总分 标准分数 20 20 20 20 20 100 实得分数 评卷人 装 订 线 考 生 答 题 不 得 超 过 此 线

Select a point in the graphics window selected_point = 0.0024 + 0.3230i K = 1.0607 P = -4.9857 -2.0838 0.0347 + 0.3176i 0.0347 - 0.3176i 运行结果:

K=1.0607; t=0:0.05:100; G0=feedback(tf(K*num,den),1); step(G0,t)

由上图分析可得,系统的临界稳定增益是1.0607,因此该闭环系统稳定的开环增益的取值范围是0~1.0607,随着增益的增加系统趋于发散统系统 2、试求以下单位负反馈系4 1 )(2++=s s s G k 的单位阶跃响应曲线,并求其动态性能 指标r p s t t t %σ。 num=1; den=[1 1 4]; G=tf(num,den); Gk=feedback(G ,1) figure(1);

过程控制系统试题10套

过程控制系统试题10套 过程控制系统试题一 一、选择题,10×3分, 1、过程控制系统由几大部分组成,它们是,( ) A.传感器、变送器、执行器 B.控制器、检测装置、执行机构、调节阀门 C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象 D. 控制器、检测装置、执行器 2、在过程控制系统过渡过程的质量指标中, ( )反映控制系统稳定程度的指标 A.超调量 B.衰减比 C.最大偏差 D.振荡周期 3、下面对过程的控制质量没有影响的是: ( ) A .控制通道放大倍数K B.扰动通道放大倍数K Of C.扰动通道时间常数 D.扰动通道纯滞后时间 4、在对象特性中,( )是静特性。 A. 放大系数Κ B. 时间常数T C.滞后时间τ D.传递函数 5、选择调节参数应尽量使调节通道的( ) A.功率比较大 B.放大系数适当大 C.时间常数适当小 D.滞后时间尽量小 6、在简单控制系统中,接受偏差信号的环节是( )。 A .变送器 B. 控制器, C. 控制阀 D. 被控对象 7、下列说法正确的是( )。 A. 微分时间越长,微分作用越弱, B. 微分时间越长,微分作用越强, C. 积分时间越长,积分时间越弱, D. 积分时间越长,积分时间越强。 8、调节阀按其使用能源不同可分为( )三种。 A,电动 B,液动 C,气动 D,压动 9、打开与控制阀并联的旁路阀,会使可调比(A)。

A.变小 B.变大 C.不变 D. 为零 10、串级控制系统主、副对象的时间常数之比,T/T,( )为好,主、副0102 回路恰能发挥其优越性,确保系统高质量的运行。 A. 3,10 B. 2,8 C. 1,4 D. 1,2 二、判断题,10×2分, 1、过程控制系统中,需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。( ) 2、调节阀的结构形式的选择首先要考虑价格因素。( ) 3、当生产不允许被调参数波动时,选用衰减振荡形式过渡过程为宜。( ) 4、临界比例度法是在纯比例运行下进行的。通过试验,得到临界比例度δ和临K界周期T,然后根据经验总结出来的关系,求出调节器各参数值。( ) K 5、一般来说,测量变送环节的作用方向总是正的。( ) 6、均匀控制系统单从结构上看与简单控制是不同的。( ) 7、采取分程控制通常可以提高控制阀的可调比。( ) 8、积分饱和通常不影响控制系统品质。( ) 9、干扰进入调节系统的位置离调节阀越近,离测量元件越远,调节质量越好。( ) 10、串级调节系统要求对主参数和副参数均应保证实现无差控制。( ) 三、简答题,4×5分, 1、按照设定值的不同形式, 过程控制系统可分为哪几类, 2、何为控制阀的理想流量特性和工作流量特性,常用的调节阀理想流量特性有 哪些, 3、前馈控制与反馈控制的区别有哪些,

控制系统仿真实训试题

一、某控制系统结构图如图所示, (1) 试用SIMULINK 建立系统仿真模型,且该系统中K=1保存路径为:E :\lsfz ; (2) 利用所建立的SIMULINK 仿真模型求该系统闭环传递函数及开环传递函数; (3) 求该系统当K=1和K=2时的单位阶跃响应的峰值时间p t 、超调量o o σ 、调节时间s t 和稳态 值)(∞h ,分析系统性能,指出增益K 对系统的影响; (4) 画出该系统的根轨迹,判断使系统稳定的K 的变化范围,求系统临界稳定时根轨迹增益。 (5) 画出系统的BODE 图,求出系统的频域性能指标幅值裕量和相角裕量。 二、已知某控制系统结构如下图, (1)试用MATLAB 命令(编写m 文件),求出系统的开环和闭环传函; (2)画出该系统的根轨迹,判断使系统稳定的K 的变化范围,求系统临界稳定时的增益及根值。 (3) 在K 值的稳定范围内绘制三组不同K 值的系统单位阶跃响应(同一坐标中),比较其峰值时间p t 、超调量o o σ 、调节时间s t 和稳态值)(∞h ,指出增益K 对系统的影响; (4)画出系统的BODE 图,求出系统的频域性能指标幅值裕量和相角裕量。 三、已知某控制系统结构如下图, (1)当K=1和K=2时,试用时域法分析系统的稳定性。 (2)用根轨迹法确定使系统稳定的K 的范围 (3) 当K=1.5时,画出系统的BODE 图,求出系统的频域性能指标幅值裕量和相角裕量。 (4) 当K=1.5时,试用用奈氏稳定判据判断系统的稳定性。

四、单位负反馈系统的开环传递函数为: 3 )1 ( 1 5.1 ) ( + + - = s s s G , (1)求出闭环系统的单位阶跃响应曲线; (2)使用Z-N第一法确定PID控制器的参数Kp、Ti、T d,求出PID控制后的系统单位阶跃响应曲线,与PID校正前进行对比。 五、单位负反馈系统的开环传递函数为: )5 )(1 ( 1 ) ( + + = s s s s G , (1)求出闭环系统的单位阶跃响应曲线; (2)使用Z-N第二法确定PID控制器的参数Kp、Ti、T d,并求出PID控制后的系统单位阶跃响应曲线,与PID校正前进行对比。

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