过程控制工程复习题库

水污染控制工程(上册)复习题

水污染控制工程（上册）复习题第一章排水管渠系统一、填空 1、污水按照来源不同，可分为生活污水、工业废水、降水3 类。 2、根据不同的要求，经处理后的污水其最后出路有：排放水体、灌溉农田、重复使用。 3、排水系统的体制一般分为：合流制和分流制两种类型。二、简答题 1、污水分为几类，其性质特征是什么？答：按照来源的不同，污水可分为生活污水、工业废水和降水3类。生活污水是属于污染的废水，含有较多的有机物，如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物、尿素和氨氮等，还含有肥皂和合成洗涤剂等，以及常在粪便中出现的病原微生物，如寄生虫卵和肠西传染病菌等。工业废水是指工业生产中所排出的废水，来自车间或矿场。由于各种工厂的生产类别、工艺过程、使用的原材料以及用水成分的不同，使工业废水的水质变化很大。降水即大气降水，包括液态降水和固态降水，一般比较清洁，但其形成的径流量较大，则危害较大。 2、何为排水系统及排水体制？排水体制分几类，各类的优缺点，选择排水体制的原则是什么？答： 1.排水系统：为了系统地排除和处置各种废水而建设的一整套工程设施称为排水系统。

2.排水体制：采用不同的污水排除方式所形成的排水系统，也称排水制度。 3．排水体制分类： A．合流制：优点：工程造价投资少，缺点：对水体污染严重。 B．分流制：缺点：工程造价投资巨大，优点：对环境污染很小。 3、排水系统主要由哪几部分组成，各部分的用途是什么？答： 1.管渠系统：收集和输送废水的工程设施。 2.污水厂：改善水质和回收利用污水的工程设施。 3.出水口：净化后废水排入水体的工程措施。 4、排水系统布置形式有哪几种？答：排水系统的布置形式有：正交式、截流式、平行式、分区式、分散式、环绕式。 5、排水管道材料主要有哪些？答： 1.混凝土管 2.钢筋混凝土管 3.塑料管和玻璃钢管 4.陶土管 5.金属管

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一：填空题 1、控制系统的基本要求是（稳定性）、（快速性）、（准确性）。 2、线性定常控制系统的传递函数是零初始条件下，（输出变量）与（输入变量）的拉氏变换之比。 3、一个稳定的线性系统的稳态误差取决于（系统型别）、（开环增益）与（输入信号的类型和幅值）。 4、常用的校正方式有（串联校正）、（反馈校正）、( 前馈校正 ) （复合校正）。 5、反馈控制原理是（利用偏差消除偏差）。 6、线性系统的基本特性是可以应用叠加原理，即具有（齐次性）与（可叠加性）。 7、一个线性定常控制系统稳定的充分必要条件是（闭环极点均严格位于 s 左半平面）。 8、线性系统的频率特性包括（幅频特性）与（相频特性）。 9、若负反馈前向通道的传递函数为 G （ s ），反馈通道的传递函数为 H （s ），则开环传递函数为（ G (s) H (s) ），闭环传递函数为（ G( s) ）。 G(s)H ( s) 1 10、在斜坡函数的输入作用下，（0）型系统的稳态误差为无穷大。 11、在斜坡函数的输入作用下，（Ⅱ）型系统的稳态误差为零。 12、一阶惯性环节的传递函数 1 ，它的幅频特性的数学式是（ 1 ）， Ts 1 1 2 T 2 它的相频特性的数学式是（arctan T ）。 13、已知系统的开环传递函数为 G (s) 3s 3 2 , 称之为（Ⅰ）型系统，系 s(s 3s 2) 统的开环极点为（ -1 ），（ -2 ），（ 0），零点为（ -1 ）。 1 14、惯性环节的传递函数表达式为 G （s ）=（）。 Ts 1 15、一阶微分环节的传递函数表达式为 G （s ）=（ Ts 1 ）。 16、积分环节的传递函数表达式为 G （ s ）=（ 1 ）。 s 17、在斜坡函数的输入作用下，（0）型系统的稳态误差为无穷大。 18、函数 f (t ) 3e 6t 的拉氏变换式是（ 3 ）。 s 6

过程控制工程课程设计

过程控制工程课程设计任务书设计名称：扬子烯烃厂丁二烯装置控制模拟设计设计时间：2006.2.20~2006.3.10 姓名：毛磊班级：自动化0201 学号：05号南京工业大学自动化学院 2006年3月

1.课程设计内容：学习《过程控制工程》课程和下厂毕业实习2周后，在对扬子烯烃厂丁二烯装置的实际过程控制策略、实习环节的控制系统以及相应的组态软件有一定的认识和了解的基础上，针对扬子烯烃厂丁二烯装置，设计一个复杂控制系统（至少包含一个复杂回路和3-5个简单回路），并利用组态软件进行动态仿真设计，调节系统控制参数，使控制系统达到要求的控制效果。 1)独立完成设计任务，每个人根据下厂具体实习装置，确定自己的课程设计题目，每1-3人/组； 2)选用一种组态软件（例如：采用力控组态软件）绘制系统工艺流程图； 3)绘制控制系统原有的控制回路； 4)利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软件，对控制系统进行组态； 5)改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态； 6)调节控制参数，使性能指标达到要求； 7)写出设计工作小结。对在完成以上设计过程所进行的有关步骤：如设计思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出说明，并对所完成的设计做出评价，对自己整个设计工作中经验教训，总结收获。 2. 进度安排（时间3周） 1)第1周选用一种组态软件绘制系统工艺流程图；绘制控制系统原有的控制回路； 2)第2周利用下厂收集的实际数据和工艺要求，选择被控对象模型，利用组态软件，对控制系统进行组态； 3)第3周(1-3) 改进原有的控制回路，增加1-2个复杂回路，并进行组态；调节控制参数，使性能指标达到要求； 4)第3周(4) 书写课程设计说明书 5)第3周(5) 演示、答辩

过程控制工程试题考试题及其答案

过程控制工程试题一、填空题（每空1分，共20分）：的增加，控制作用增强，克服干扰的能力最1．随着控制通道的增益K 大，系统的余差减小，最大偏差减小。 2．从理论上讲，干扰通道存在纯滞后，不影响系统的控制质量。 3．建立过程对象模型的方法有机理建模和系统辨识与参数估计。4．控制系统对检测变送环节的基本要求是准确、迅速和可靠。 5. 控制阀的选择包括结构材质的选择、口径的选择、流量特性的选择和正反作用的选择。 6．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。 7．如果对象扰动通道增益f K增加，扰动作用增强，系统的余差增大，最大偏差增大。 8．在离心泵的控制方案中，机械效率最差的是通过旁路控制。二、简答题（每题6分，共24分）： 1、电气阀门定位器有哪些作用

答： ①改善阀的静态特性 ②改善阀的动态特性 ③改变阀的流量特性 ④用于分程控制 ⑤用于阀门的反向动作 2.简述串级控制系统的设计原则。答：（1）副回路的选择必须包括主要扰动，而且应包括尽可能多的扰动；（2）主、副对象的时间常数应匹配；（3）应考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。 3. 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节器组成。检测元件和变送器用于检测被控变量，并将检测到的信号转换为标准信号，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，得出偏差，并把偏差信号按一定的控制规律运算，运算结果输出到执行器。执行器是控制系统回路中的最终元件，直接用于改变操纵量，以克服干扰，达到控制的目的。 4. 前馈控制和反馈控制各有什么特点？为什么采用前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质？答:前馈控制的特点是:根据干扰工作;及时;精度不高,实施困难;只对某个干扰有克服作用.反馈的特点作用依据是偏差;不及时:精度高,实施方便,对所有干扰都有克服作用.由于两种控制方式优缺点互补, 所以前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质. 三、(10分)一个如图1所示的换热器,用蒸汽将进入其中的冷物料加热到一定温度,生产工艺要求热物料出口温度维持恒定(1 T≤ ?℃).试设计一简单温度控制系统,选择被控量和操纵量，画出其结构原理图，并选择调节器的控制规律。

过程控制工程A-复习题

学号班级座位号过程控制工程A 复习题一、判断题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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。（ 1） 2. 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。（ 1） 4. 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。（1 ） 6. 时间常数指当对象受到阶跃输入作用后，被控变量达到新稳态值的 63.2 %所需要的时间。（1 ） 8. 放大倍数K 取决于稳态下的数值，是反映静态特性的参数。（1 ） 9. 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。（ 0） 11. 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。（0 ） 12. 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。（ 1） 13. 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。（0 ） 15. 积分作用可以消除余差，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。（ 1）

学号班级座位号二、填空题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分） 1．随着控制通道的增益K 0的增加，控制作用增强，克服干扰的能力增强，系统的余差小，最大偏差小。 3．建立过程对象模型的方法有机理法和测试法。 4 5. 控制阀的选择包括结构材质的选择、、和。 7．如果对象扰动通道增益f K 增加，扰动作用增强，系统的余差增大，最大偏差增大。 9. 调节阀的流量特性有直线流量特性、快开流量特性和对数流量特性，流量特性的选择主要是与被控对象相匹配。 10．被调介质流过阀门的相对流量与阀门相对行程之间的关系,称为调节阀的 liuliang 特性;若阀前后的压差保持不变时,上述关系称为固有流量特性特性;实际使用中,阀前后的压差总是变化的,此时上述关系为工作流量特性特性。 12．控制系统引入积分作用是为了消除余差 ,但积分的引入会使系统 ,引入微分作用是为了克服容量

自动控制复习题

第一章绪论 1. 自动控制理论的三个发展阶段就是(经典控制理论、现代控制理论、智能控制理论) 2. 偏差量指的就是(给定量)与反馈量相减后的输出量 3. 负反馈就是指将系统的(输出量)直接或经变换后引入输入端,与(输入量)相减,利用所得的(偏差量)去控制被控对象,达到减少偏差或消除偏差的目的。 4. 对控制系统的基本要求有(稳定性、快速性、准确性) 5. 稳定性就是系统正常工作的必要条件,,要求系统稳态误差(要小) 6. 快速性要求系统快速平稳地完成暂态过程,超调量(要小),调节时间(要短) 7. 自动控制理论的发展进程就是(经典控制理论、现代控制理论、智能控制理论) 8. 经典控制理论主要就是以(传递函数)为基础,研究单输入单输出系统的分析与设计问题第二章自动控制系统的数学模型 1. 数学模型就是描述系统输出量,输入量及系统各变量之间关系的(数学表达式) 2. 传递函数的分母多项式即为系统的特征多项式,令多项式为零,即为系统的特征方程式,特征方程式的根为传递函数的(极点),分子的形式的根就是传递函数的(零点) 3. 惯性环节的传递函数为(1 1 Ts )

4. 惯性环节的微分方程为(T ) ()(t d t dc +c(t)=r(t) 5. 振荡环节的传递函数为(G(s)=n n s s 2222ωζωω++) 6. 系统的开环传递函数为前向通道的传递函数与反馈通道的传递函数的(乘积) 7. 信号流图主要由(节点与支路)两部分组成 8. 前向通道为从输入节点开始到输出节点终止,且每个节点通过(一次)的通道 9. 前向通道增益等于前向通道中各个支路增益的(乘积) 10. 在线性定常系统中,当初始条件为零时,系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比称作系统的(传递函数) 11. 传递函数表示系统传递,变换输入信号的能力,只与(结构与参数)有关,与(输入输出信号形式)无关 12. 信号流图主要由两部分组成:节点与支路,下面有关信号流图的术语中,正确的就是(B) A ．节点表示系统中的变量或信号 B ．支路就是连接两个节点的有向线段,支路上的箭头表示传递的方向,传递函数标在支路上 C ．只有输出支路的节点称为输入节点,只有输入支路的节点为输出节点,既有输入支路又有输出支路的节点称为混合节点 D ．前向通道为从输入节点开始到输出节点终止,且每个节点通过(一次)的通道,前向通道增益等于前向通道中各个支路增益的乘积

过程控制工程复习要点

1、被控变量的选择原则：（1）应当尽量选择质量指标参数作为被控变量；（2）当不能选择质量指标参数作为被控变量时，应当选择一个与产品质量指标有单值对应关系的间接指标参数作为被控变量；（3）所选择的间接指标参数应具有足够大的灵敏度，以便反映产品质量的变化；（4）选择被控变量时需考虑到工艺的合理性和国内、外仪表生产的现状。 2、控制变量的选择原则：（1）所选择控制变量必须是可控的；（2）所选控制变量应是通道放大倍数比较大者，最好大于扰动通道的放大倍数；（3）所选控制变量应使扰动通道时间常熟越大越好，而控制通道时间常数应适当小一些，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）所选择控制变量应尽量使干扰点远离被控变量而靠近控制阀；（6）在选择控制变量时还需考虑到工艺的合理性。3、控制阀气开、气闭形式的选择原则：（1）首先要从生产安全出发。（2）从保证产品质量出发。但控制阀处于无能源状态而回复到初始位置时，不应降低产品的质量。（3）从降低原料、成品、动力损耗来考虑。（4）从介质的特点考虑。 4、控制阀的选择原则：（1）开、闭形式的选择（2）口径大小的选择（3）流量特性的选择（4）结构形式的选择 5、图1-42为一蒸汽加热设备，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。试问：影响物料出口温度的主要因素有哪些？如果要设计一温度控制系统，你认为被控变量与操纵变量应选谁？为什么？如果物料在温度过低时会凝结，应如何选择控制阀的开闭形式及控制器的正反作用？答：影响物料出口温度的因素主要有蒸汽的流量和温度、搅拌器的搅拌速度、物料的流量和入口温度。被控变量应选择物料的出口温度，操纵变量应选择蒸汽流量。物料的出口温度是工艺要求的直接质量指标，测试技术成熟、成本低，应当选作被控变量。可选作操纵变量的因数有两个：蒸汽流量、物料流量。后者工艺不合理，因而只能选蒸汽流量作为操纵变量。控制阀应选择气关阀，控制器选择正作用。 7、串级控制系统的特点：（1）串级控制系统具有更高的工作频率。（2）串级控制系统具有较强的抗干扰能力。（3）串级控制系统具有一定的自适应能力。 8、串级控制系统在选择具体控制方案时，应考虑的主要问题：（1）所选用的仪表信号必须互相匹配。（2）所选用的副控制器必须具有外给定输入接口，否则无法接受主控制器来的外给定信号。（3）应考虑除串级和副环单独控制外，是否还有“主控”要求。（4）实施方案应力求简洁实用。（5）实施方案应便于操作。 9、均匀控制系统有些什么特点? 答：(1)结构上无特殊性,均匀控制是指控制目的而言，而不是由控制系统的结构来决定的。 (2)参数应变化，而且应是缓慢地变化 (3)参数应限定在允许范围内变化 10、前馈控制与反馈控制的比较前馈控制：扰动可测，但不要求被控量可测，超前调节，可实现系统输出的不变形，开环调节，无稳定性问题，系统仅能感受有限个可测扰动，对于干扰与控制通道的动态模型，对时变与非线性对象的适应性弱。反馈控制：被控量直接可测，按偏差控制，存在才能调节，闭环调节，存在稳定性问题，系统可感受所有影响输出的扰动，对通道模型要求若，大多数情况无需各道模型，对时变与非线性对象的适应性与鲁棒性强。 11、锅炉设备主要控制系统有哪些？答：①锅炉汽包水位控制。②锅炉燃烧系统的控制。 ③过热蒸汽系统的控制。④锅炉水处理过程的控制。 12、汽包水位的假液位现象是怎么回事?它是在什么情况下产生的?具有什么样的危害性? 答：当蒸汽量加大时，虽然锅炉的给水量小于蒸发量，但在一开始，水位不仅不下降反而迅速上升，然后再下降；反之，蒸汽流量突然减少时，则水位先下降，然后上升。这种现象称之为"虚假水位"。虚假水位现象属于反向特性，给控制带来一定的困难，在控制方案设计时，必须引起注意。 13、何谓离心式压缩机的喘振?喘振产生的原因是什么? 答：离心式压缩机在运行过程中，当负荷低于某一定值时，气体的正常输送遭到破坏，气体的排出量发生强烈振荡，此时可看到气体出口压力表、流量表的指示大幅度波动。随之,压缩机将会发出周期性间断的吼响声,这种现象就是离心式压缩机的喘振，或称飞动。喘振是由离心式压缩机的固有特性――特性曲线呈驼峰型而引起的。正由于特性曲线极值点的存在，一旦工艺负荷下降，使工作点移入极值点左侧，成为不稳定的工作点。此时，系统稍有扰动，就不能稳定下来，出现气体排量强烈振荡而引起的喘振现象。引起离心式压缩机喘振的直接原因是负荷的下降，使工作流量Q1 小于极限流量QP ，从而工作点进入到喘振区内。 14、在选择性控制系统中，选择器的类型是如何确定的? 答：选择器的类型可以根据生产处于非正常情况下控制器的输出信号高、低来确定。如果在这种情况下它的输出为高信号，则应选高选器；如果在这种情况下它的输出为低信号，则应选低选器。

过程控制工程课后习题参考答案-前三章

过程控制工程第一章单回路控制系统 1.1 何谓控制通道？何谓干扰通道？它们的特性对控制系统质量有什么影响？控制通道——是指操纵变量与被控变量之间的信号联系；干扰通道——是指干扰作用与被控变量之间的信号联系。（1）控制通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面）控制通道静态放大倍数越大，系统灵敏度越高，余差越小。但随着静态放大倍数的增大，系统的稳定性变差。控制通道时间常数越大，经过的容量数越多，系统的工作频率越低，控制越不及时，过渡过程时间越长，系统的质量越低，但也不是越小越好，太小会使系统的稳定性下降，因此应该适当小一些。控制通道纯滞后的存在不仅使系统控制不及时，使动态偏差增大，而且还还会使系统的稳定性降低。（2）干扰通道特性对系统控制质量的影响：

（从K、T、τ三方面）干扰通道放大倍数越大，系统的余差也越大，即控制质量越差。干扰通道时间常数越大，阶数越高，或者说干扰进入系统的位置越远离被控变量测量点而靠近控制阀，干扰对被控变量的影响越小，系统的质量则越高。干扰通道有无纯滞后对质量无影响，不同的只是干扰对被控变量的影响向后推迟一个。纯滞后时间τ 1.2 如何选择操纵变量？ 1）考虑工艺的合理性和可实现性； 2）控制通道静态放大倍数大于干扰通道静态放大倍数； 3）控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小，一般要求小于干扰通道时间常数。干扰动通道时间常数越大越好，阶数越高越好。 4）控制通道纯滞后越小越好。 1.3 控制器的比例度δ变化对控制系统的控制精度有何影响？对控制系统的动态质量有何影响？比例度δ越小，系统灵敏度越高，余差越小。

《过程控制工程》期末考试复习题及参考答案

过程控制工程复习题（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：B 2、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：A 3、下列中对干扰通道特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）K f增加，余差增加，系统稳定性不变选项B）T f增加，过渡过程时间减小选项C）T f增加，振荡幅值减小选项D）τf增加，余差减小答案：D 4、下列中对控制对象特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）一般希望放大倍数K0大些好，易于调节选项A）一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：D 5、下列对操纵变量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：C 6、下列中对控制通道特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）K0增加，余差增加，系统稳定性不变选项B）T0增加，过渡过程时间增加选项C）T0增加，系统频率变慢选项D）τ0增加，稳定程度大大降低答案：A 6、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：B 7、在控制系统中，能准确、快速、及时地跟踪设定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：A 8、在过程控制系统中，系统的设定值保持不变的系统属于（）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：B 9、在过程控制系统中，系统的设定值有规律变化的系统属于（）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：C 10、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）被控对象选项B）被控变量选项C）操纵变量选项D）测量值答案：B 11、受控制器的操纵，使被控变量保持在设定值的物理量是（）选项A）被控对象选项B）设定值选项C）操纵变量选项D）测量值答案：C 12、一阶环节的传递函数是（）选项A）K/(Ts+l) 选项B）K/Tis

自动控制工程基础复习题及答案

20．二阶系统当0<ζ<1时，如果增加ζ，则输出响应的最大超调量%σ将（ B ） A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 24. 比例环节的频率特性相位移θ(ω)= ( C ) A.90° B.-90° C.0° D.-° 25. 奈奎斯特稳定性判据是利用系统的( C )来判据闭环系统稳定性的一个判别准则。 A.开环幅值频率特性 B.开环相角频率特性 C.开环幅相频率特性 D.闭环幅相频率特性 26. 系统的传递函数 ( C ) A.与输入信号有关 B.与输出信号有关 C.完全由系统的结构和参数决定 D.既由系统的结构和参数决定，也与输入信号有关 27. 一阶系统的阶跃响应， ( D ) A.当时间常数T 较大时有振荡 B.当时间常数T 较小时有振荡 C.有振荡 D.无振荡 28. 二阶振荡环节的对数频率特性相位移θ(ω)在( D )之间。 A.0°和90° B.0°和－90° C.0°和180° D.0°和－° 29. 某二阶系统阻尼比为0.2，则系统阶跃响应为 ( C ) A. 发散振荡 B. 单调衰减 C. 衰减振荡 D. 等幅振荡二、填空题： 1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用___叠加__原理，而非线性控制系统则不能。 2．反馈控制系统是根据输入量和__反馈量__的偏差进行调节的控制系统。 3．在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差e ss =__∞___。 4．当且仅当闭环控制系统特征程的所有根的实部都是__负数__时，系统是稳定的。 5.框图中环节的基本连接式有串联连接、并联连接和__反馈 _连接。 6．线性定常系统的传递函数，是在_ 初始条件为零___时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 7．函数te -at 的拉氏变换为 2 )(1 a s +。 8．线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__相频特性__。 9．积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为__－20__dB ／dec 。

过程控制工程知识点复习

过程控制工程知识点复习一.过程控制系统及其分类 1.过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论，主要解决单输入单输出的定值控制系统的分析和综合问题。 2.过程控制有三种图表示分别是系统框图控制流程图工艺流程图我们应当学会识别。控制流程图系统框图

工艺流程图 3.过程控制系统的分类按结构特点分为反馈控制系统（闭环）前馈控制系统（开环）前馈-反馈控制系统（复合控制系统）复合控制系统按信号特点分定值控制系统（给出给定值）程序控制系统（按一定规律变化如空调温度随时间变化定值变化11：00给25°c 12：00给28°c）随动控制系统（如比值控制）二.过程建模被控过程是指正在运行的多种被控制的生产工艺设备，如锅炉，精馏塔，化学反应器等等，被控过程的数学模型（动态特性）是指过程在各输入量（控制量与扰动）作用下相应输出量变化函数关系的数学表达式。过程的数学模型有两种 1.非参数模型，如阶跃响应曲线脉冲响应曲线频率特性曲线是用曲线表示的 2.参数模型，如微分方程传递函数脉冲响应函数状态方程差分方程是用数学方程式表示的。机理法建模机理法建模又称为数学分析法建模或理论建模。

自平衡能力：即过程在输入量的作用下其平衡状态被破坏后无需人或仪器的干预，依靠过程自身能力逐渐恢复达到另一新的平衡状态试验法建模试验法建模是在实际的生产过程中，根据过程输入，输出实验数据，通过过程辨识与参数估计的方法建立被控过程的数学模型。特点是不需要深入了解过程机理但必须设计合理实验。三.过程测量及变送测量误差测量误差是指测量结果与被测量的真值之差，测量误差反应了测量结果的可靠度。绝对误差：绝对误差是指仪表指示值与被测变量的真值之差，在工程上，通常把高一等级精度的标准仪器测得的值作为真值（实际值）此时的绝对误差是指用标准仪表（高精度）与测量仪表（低精度）同时测量同一值是，所得两个结果之差。相对误差：相对误差是指绝对误差与被测量的真值之比的百分数，它比绝对误差更具有说明测量结果的精度。相对误差分为实际相对误差和标称相对误差和引用相对误差引用相对误差δ=（（绝对误差）/（仪表量程））*100%=（（x-x0）/（a-b））*100% x仪表测量值x0仪表测量真值a仪表上限b仪表下限实际相对误差为绝对误差与真值之比的百分数标称相对误差为绝对误差与仪表指示值之比的百分数四.简单过程控制系统对过程控制设计的一般要求1.安全性2.稳定性3.经济性（单回路）过程控制系统的设计步骤 1.根据工艺参数合理选择性能指标 2.选择合理的控制参数和被控参数 3.合理的选择和设计控制器 4.兼顾被控参数的测量与变送器执行器的选择控制方案设计 1.合理选择被控参数Y（s） 2.合理选择被控参数Q（s） 3.合理设计（选择）控制（调节）规律Wc（s） 4.被控过程参数的测量与变送Wm（s） 5.控制执行器的选择Wv（s）过程控制系统在运行中有两种状态，一种是稳态，一种是动态阶跃响应的性能指标 1.余差（静态偏差）C 过渡过程后给定值与被控参数稳态值之差 2.衰减率衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标 ψ=(B1-B2)/B1=1-B2/B1 为保持系统足够的稳定度，一般取ψ=0.75-0.9 3.最大偏差A（超调量σ）最大偏差是指被控参数第一个波的峰值与给定值的差 σ=（y（tp）-y（∞））/ y（∞）*100% 这个值表示被控参数偏离给定值的程度，衡量性能的重要指标 4.过渡时间ts 从受扰动开始到进入新的稳态值+-5%范围内的时间，衡量快速性的指标，该值约小

《过程控制工程》期末复习题_85961521510003093

《过程控制工程》期末复习题一、（每空1分）填空题： 1、对于一个比例积分微分（PID）控制器来说，积分时间越小则积分作用越；微分时间越小，则微分作用越。 2、三种常用的均匀控制方案包括、、。 3、常规PID控制器中的P指作用、I指作用、 D指作用。 4、用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备，其中输送液体并提高其压头的机械称为，而输送气体并提高其压头的机械称为。 5、工程上常用的几种整定PID控制器参数的方法是、、、。 6、请举出我们曾经学过的三种复杂控制系统：、、。 7、比值系统控制系统从结构上可分为四种，分别是开环比值控制系统、、、四种。 8、调节阀的固有流量特性主要有、、、四种。 9、比值系统控制系统从结构上可分为四种，分别是开环比值控制系统、、、四种。 10、单回路控制系统一般由、、、四个环节组成 11、常见的传热设备有、、等。 12、要消除系统的稳态误差，通常选用控制器。 13、用来评价控制系统性能优劣的阶跃响应曲线性能指标分别是、、、振荡频率和回复时间等。 14、工程上进行PID控制器参数整定时，随动系统的控制品质要求衰减比为，定值系统中控制品质要求衰减比为。 15、常见的传热设备有、、等。 16、精馏装置一般由、、、等设备组成。精馏塔产品质量指标选择有直接产品质量指标和两类。

二、选择题（10分，每小题2分） 1、成分、温度调节系统的调节规律，通常选用（）。 A. PI B. PD C. PID 2、自动控制系统中控制器正、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。 3、单纯的前馈调节是一种能对（）进行补偿的调节系统。 A．测量与给定之间的偏差 B．被调量的变化 C．干扰量的变化 4、分程控制系统常要加装（）来达到分程的目的。 A．调节器 B.变送器 C.阀门定位器 5、在某一分离异丁烷与正丁烷的精馏塔中，微小的压力波动也会影响温度的变化，同时压力波动引起的各板上温度变化的方向是一致的，此时应选择（）作为间接质量指标进行控制。 A．灵敏板温度 B.温差 C.双温差 6、如果甲乙两个广义调节对象的动态特性完全相同（如均为二阶对象），甲采用PI作用调节器，乙采用P作用调节器。当比例带的数值完全相同时，甲，乙两系统的振荡程度相比 A. 甲系统振荡程度比乙系统剧烈。 B. 乙系统振荡程度比甲系统剧烈。 C. 甲、乙两系统的振荡程度相同。 7、定值控制系统是（）环调节，单纯的前馈控制系统是（）环调节。 A．开，闭 B．闭，开 C．开，开 D．闭，闭

自动控制考试题三(与答案)

一、(6分) 判断题 1. 线性系统的传递函数与系统的结构及输入信号有关。（） 2. 传递函数中的s 是有量纲的。（） 3. 系统的脉冲响应反映了系统的静、动特性，可作为系统的数学模型。（） 4. 线性系统的稳定性只与系统的结构有关。（） 5. 闭环系统的极点是稳定的实极点，则阶跃响应是无起调的。（） 6. 稳态误差为无穷大的系统是不稳定的系统。（） 7. 幅频特性相同的系统相频特性必相同。（） 8. 单位负反馈系统的开环传递函数为2)1(s ts k +，式中0,0>>t k ,则该系统的稳定性与的大小无关（） 9. 当系统输入正弦信号时，系统的稳态输出称之为频率特性。（） 10. 由最大相位系统的Bode 图，当0=L 时，若 180->?，则由该系统所得的单位负反馈系统必稳定。（） 11. 单位负反馈系统的开环系统的中频段决定了系统的动静态性能。（） 12. 串联滞后矫正是利用矫正网络的滞后特性从而改善系统性能的。（）二、(10分) 求图示系统的传递函数)()(s R s C 。三、(18分) 已知某单位反馈系统的开环传递函数为) 5(100)(+=s s s G ， 1．试求出该系统的单位阶跃响应的起调量和调整时间，并画出阶跃响应的大致图形，在图上表出性能指标s v p t t t ,,，%σ的定义(?取5%)； 2．为了改善系统性能，对该系统实施速度反馈，试画出速度反馈系统的方块图。为使系统的阻尼比为0.7，速度反馈系数为多少？四、(18分) 设某控制系统如图所示，误差定义为)()()(t C t r t e -=，试选择参数z

《控制工程基础》期末复习题及答案_81251553585744438

《控制工程基础》期末复习题一、选择题 1、采用负反馈形式连接后,则 ( ) A 、一定能使闭环系统稳定; B 、系统动态性能一定会提高; C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除; D 、需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。 A 、增加开环极点; B 、在积分环节外加单位负反馈; C 、增加开环零点; D 、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ,则系统 ( ) A 、稳定; B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升; C 、临界稳定; D 、右半平面闭环极点数2=Z 。 4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ,说明 ( ) A 、型别2

8、若某最小相位系统的相角裕度0γ>,则下列说法正确的就是 ( )。 A 、不稳定; B 、只有当幅值裕度1g k >时才稳定; C 、稳定; D 、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。 9、若某串联校正装置的传递函数为1011001 s s ++,则该校正装置属于( )。 A 、超前校正 B 、滞后校正 C 、滞后-超前校正 D 、不能判断 10、下列串联校正装置的传递函数中,能在1c ω=处提供最大相位超前角的就是: A 、 1011s s ++ B 、1010.11s s ++ C 、210.51s s ++ D 、0.11101 s s ++ 11、关于传递函数,错误的说法就是 ( ) A 传递函数只适用于线性定常系统; B 传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入与扰动对传递函数也有影响; C 传递函数一般就是为复变量s 的真分式; D 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 12、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果 ( )。 A 、增加积分环节 B 、提高系统的开环增益K C 、增加微分环节 D 、引入扰动补偿 13、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴,则系统的 ( ) 。 A 、准确度越高 B 、准确度越低 C 、响应速度越快 D 、响应速度越慢 14、已知系统的开环传递函数为50(21)(5) s s ++,则该系统的开环增益为 ( )。 A 、 50 B 、25 C 、10 D 、5 15、若某系统的根轨迹有两个起点位于原点,则说明该系统( ) 。 A 、含两个理想微分环节 B 、含两个积分环节 C 、位置误差系数为0 D 、速度误差系数为0 16、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( ) 。 A 、超调%σ B 、稳态误差ss e C 、调整时间s t D 、峰值时间p t 17、已知某些系统的开环传递函数如下,属于最小相位系统的就是( ) A 、 (2)(1)K s s s -+ B 、(1)(5K s s s +-+） C 、2(1)K s s s +－ D 、(1)(2) K s s s -- 18、若系统增加合适的开环零点,则下列说法不正确的就是 ( )。

自动控制原理期末考试题

《自动控制原理B 》试题A 卷答案一、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1．若某负反馈控制系统的开环传递函数为 5 (1) s s +，则该系统的闭环特征方程为 ( D )。 A ．(1)0s s += B. (1)50s s ++= C.(1)10s s ++= D.与是否为单位反馈系统有关 2．梅逊公式主要用来（ C ）。 A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹 3．关于传递函数，错误的说法是 ( B )。 A.传递函数只适用于线性定常系统； B.传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响； C.传递函数一般是为复变量s 的真分式； D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 4．一阶系统的阶跃响应（ C ）。 A ．当时间常数较大时有超调 B ．有超调 C ．无超调 D ．当时间常数较小时有超调 5. 如果输入信号为单位斜坡函数时，系统的稳态误差为无穷大，则此系统为（ A ） A ． 0型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共10分） 1．一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：___稳定性、快速性、__准确性___。 2.对控制系统建模而言，同一个控制系统可以用不同的数学模型来描述。 3. 控制系统的基本控制方式为开环控制和闭环控制。 4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ，反馈通路的传递函数为()H s ，则系统的开环传递函数为()()G s H s ，系统的闭环传递函数为 () 1()() G s G s H s + 。 5 开环传递函数为2(2)(1) ()()(4)(22) K s s G s H s s s s s ++= +++，其根轨迹的起点为0,4,1j --±。 6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时，在单位阶跃输入信号作用下，最大超调量将增大。 7.串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之积。三、简答题（本题10分）图1为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方框图，并说明为了保持热水温度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？

2017年春季学期四川农业大学《过程控制工程》复习题

《过程控制工程》复习题一、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：B 2、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：A 3、下列中对干扰通道特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）K f增加，余差增加，系统稳定性不变选项B）T f增加，过渡过程时间减小选项C）T f增加，振荡幅值减小选项D）τf增加，余差减小答案：D 4、下列中对控制对象特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）一般希望放大倍数K0大些好，易于调节选项A）一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：D 5、下列对操纵变量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：C 6、下列中对控制通道特性对控制质量影响描述错误的是（）选项A）K0增加，余差增加，系统稳定性不变选项B）T0增加，过渡过程时间增加选项C）T0增加，系统频率变慢选项D）τ0增加，稳定程度大大降低答案：A 6、下图的曲线中，哪一条是对数流量特性的是（）

过程控制工程A复习题答案

《过程控制工程》A复习题答案一、判断题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分） 1.（√） 2.（×） 4.（√） 6. （√） 8.（√） 9.（×） 11.（×） 12.（√） 13. （×） 15.（√）二、填空题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分）1．增强，最大，减小，减小。 3．机理建模和系统辨识与参数估计 4．准确、迅速和可靠 5. 口径的选择、流量特性的选择和正反作用的选择7．增强，增大，增大 9. 快开、等百分比和线性，广义对象特性10．Q/Qma x l/L 流量理想工作

12．消除余差产生振荡现象克服容量滞后 13．减小调节器的放大倍数 14．经验法衰减曲线法临界比例度法反应曲线法15．气动, 电动, 液动 16．执行机构和调节机构 17．增益增大，增益减小 19. 克服容量滞后 20 . 大于减小不变缩短提高。三、选择题（本大题共10个小题，每小题1分，共10分） 1. （A ） 2. （A ）。 3. （C ）。 4. （D ）。 5. （C ）。 6. （B ） 7. （B ）。 8. （A ）。 9. （B ） 10．（B ）。四、简答题（本大题共4个小题，每小题5分，共20分） 1、电气阀门定位器有哪些作用

答： ①改善阀的静态特性1分 ②改善阀的动态特性1分 ③改变阀的流量特性1分 ④用于分程控制1分 ⑤用于阀门的反向动作1分 4. 前馈控制和反馈控制各有什么特点？为什么采用前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质？答:前馈控制的特点是:根据干扰工作;及时;精度不高,实施困难;只对某个干扰有克服作用. 2分反馈的特点作用依据是偏差; 不及时:精度高,实施方便,对所有干扰都有克服作用.由于两种控制方式优缺点互补, 所以前馈-反馈复合系统将能较大地改善系统的控制品质.3分五、综合分析题（本大题共3个小题，第1题15分第2第3题10分共35分） 1. 如图示加热炉，采用控制燃料气流量来保证加热炉出口温度恒定。 1.若进料量是主要扰动且不可控制时，设计合理的控制方案，并作简要说明。 2.当燃料气阀前压力是是主要扰动且不可控时，设计合理的控制方案，并作简要说明。答：当总进料量是主要扰动时，控制方案如图1所示。该方案为前馈－反馈控制系统方案。