过程控制期末大作业
已知飞轮升降系统模型对象：
G(s) = e−30s
(10s+1)2= e−30s
100s2+20s+1
要求：根据下列方法进行PID整定，写出整定后的PID参数，并画阶跃响应曲线表示M p、t s、t p。
1.根据响应曲线法整定参数；
2.使用衰减曲线法整定参数；
3.使用临界比例度法整定参数；
4.使用smith预估器法整定参数。
将四种方法图像放在一张图中比较，并用表格比较动态特性参数。
解：
1.根据响应曲线法整定参数：
τ=30s，T=10s，K=1
则PID调节器的整定参数值为：
K c K= 1.35(τ
T )−1+ 0.27 = 1.35×(30
10
)−1+ 0.27 = 0.72
T i T = [2.5（τ
T
）+ 0.5(τ
T
)2]/[1 + 0.6（τ
T
）] = [2.5×(30
10
)+0.5(30
10
)2]/[1+0.6(30
10
)] = 4.286
T d T = 0.37（τ
T
）/[1 + 0.2（τ
T
）] = 0.37×(30
10
) /[1+0.2(30
10
)] = 0.6938
进而可以求得理论的PID参数为：K p=K c= 0.7200
K i= K p
T i = 0.72
42.86
= 0.01680
K d= K p T d= 0.72×6.938 = 4.995
将理论PID参数带入MATLAB仿真框图：
显示结果：
可以看出，曲线超调量虽然很小，但过渡过程时间依然很长，则仍需继续调节PID参数。
当K p= 0.68；K i= 0.019；K d=7时
显示结果：
此时M p＜10%，t s较之前大大缩短，曲线效果好
2.使用衰减曲线法整定参数：
把调节器置成纯比例控制系统，用MATLAB进行试验，不断调节比例带，直
至输出曲线出现4:1衰减。
测得衰减比例带和衰减周期为：δs= 1.282；T s= 110s
则PID调节器的整定参数值为：
δ= 0.8δs= 0.8×1.282= 1.026
T i= 0.3T s= 0.3×110 = 33s
T d= 0.1T s= 0.1×110 = 11s
进而可以求得理论的PID参数为：
K p=1
δ= 1
1.026
= 0.9747
K i= K p
T i = 0.9747
33
= 0.02954
K d= K p T d= 0.9747×11 = 10.72
将理论PID参数带入MATLAB仿真框图：
显示结果：
可以看出，曲线超调过大，稳态时间过长，需继续调节PID参数以得到好的阶跃响应曲线。
当K p= 0.68；K i= 0.019 ；K d=7时
显示结果：
此时M p＜10%，t s较之前大大缩短，曲线效果好
3.使用临界比例度法整定参数：
把调节器置成纯比例控制系统，用MATLAB进行试验，不断调节比例带，直至输出曲线出现等幅振荡。
测得临界比例度和临界振荡周期为：
δcr= 0.6849；T cr= 100s
则PID调节器的整定参数值为：
δ= 1.67δcr= 1.67×0.6849 = 1.144
T i= 0.5T cr= 0.5×100 = 50s
T d= 0.125T cr= 0.125×100 = 12.5s
进而可以求得理论的PID参数为：
K p=1
δ= 1
1.144
= 0.8741
K i= K p
T i = 0.8741
50
= 0.01748
K d= K p T d= 0.8741×12.5 = 10.93
将理论PID参数带入MATLAB仿真框图：
显示结果：
可以看出，曲线超调过大，稳态时间过长，需继续调节PID参数以得到好的阶跃响应曲线。
当K p= 0.68；K i= 0.019 ；K d=7时
显示结果：
此时M p＜10%，t s较之前大大缩短，曲线效果好4.使用smith预估器法整定参数：
预估器的传递函数为：
D’(s)= 1
(10s+1)2（1 - e−30s）= 1−e
−30s
100s2+20s+1
参考衰减曲线法整定的参数作为理论值，即：K p= 0.9747
K i= 0.02954
K d= 10.72
将理论PID参数带入MATLAB仿真框图：
显示结果：
参考响应曲线法整定的参数作为理论值，即：K p= 0.7200
K i= 0.01680
K d= 4.995
显示结果：
参考临界比例度法整定的参数作为理论值，即：K p= 0.8741
K i= 0.01748
K d= 10.93
显示结果：
可以看出，以上曲线均无超调量，稳态时间也很长，故效果都不理想，仍需继续调节PID参数。
当K p= 0.9；K i= 0.065；K d=1时
显示结果：
可以看出，曲线有一定的超调量，且稳态时间很短，效果理想。
用MATLAB指令程序输出上述各种方式整定下的阶跃响应曲线，并放于同一张图中进行比较。
程序指令为：
>> A1=tf(1,[100 20 1],'inputdelay',30)
>> A2=tf([4.995 0.72 0.0168],[1 0])
>> A=feedback(ss(A2*A1),1);
>> B1=tf(1,[100 20 1],'inputdelay',30)
>> B2=tf([10.72 0.9747 0.02954],[1 0])
>> B=feedback(ss(B2*B1),1);
>> C1=tf(1,[100 20 1],'inputdelay',30)
>> C2=tf([10.93 0.8741 0.01748],[1 0])
>> C=feedback(ss(C2*C1),1);
>> D=tf([1 0.9 0.065],[100 21 1.9 0.065],'inputdelay',30);
>>subplot(2,2,1);plot(step(A));
>>subplot(2,2,2);plot(step(B));
>>subplot(2,2,3);plot(step(C));
>>subplot(2,2,4);plot(step(D));
分别输入时可以得出响应曲线法、衰减曲线法、临界比例度法、smith预估器法整定方式下的M p、t s、t p，如下所示：
用表格显示不同方式整定下的M p、t p、t s：
将曲线放在同一张图中进行比较，显示如下：
从以上表格及比较图中可以看出，使用Smith预估器法进行整定出的曲线M p
要比使用其他方法整定出来的小，到达稳态的时间t s也较另外三种方法短，但到达峰值的时间更长些，说明曲线上升时较另外三种方式下平滑。
且在调试过程中会发现使用相同的理论PID参数时，Smith预估器法整定出来的曲线效果是最好的。
过程控制大作业
班级：06110902
姓名：夏青
学号：20091452。
北京化工大学过程装备控制技术及应用期末复习重点计算题
过控技术与应用分析计算题（补充）第一章题型一过渡过程性能指标的计算1.某化学反应器工艺规定操作温度为10900℃，考虑安全因素，调节过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。
现设计运行的温度定值调节系统，在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图示。
(1)试求该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、超调量、余差、衰减比和振荡周期(2)该调节系统能否满足题中所给的工艺要求？第二章题型一方块图的绘制及其相关分析（正反作用是重点！）1.★管式加热炉出口温度串级控制系统。
1）指出该系统中主、副对象、主、副变量、操纵变量、主、副扰动变量、主、副调节器各是什么？2）画出该控制系统的方块图，并确定各个环节的正反作用方向；3）当燃料油负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制的。
解：1）主对象：加热炉内加热管的管壁；副对象：加热炉的炉膛主变量：原料的出口温度T1；副变量：炉膛内的温度T2；操纵变量：燃料的流量；主扰动量f1：被加热原料的进口的温度、压力、流量副扰动量f2：燃料油的压力、温度；雾化燃料油用的过热蒸汽的压力、流量；燃烧器的配风、炉膛的漏风以及环境温度等。
2）加热炉出口温度串级控制系统的方块图3）当燃料油负荷突然增加，试分析该系统是如何实现自动控制的。
在稳定工况下，原料油出口温度和炉膛温度处于相对稳定状态，控制燃料油的阀门保持在一定的开度。
当燃料油负荷突然增加，这个干扰会使炉膛的温度T2升高，原料油出口温度T1也会随之提高，此时温度检测变送器TT1将信号送给主控制器TC1，e1增大，主控制器输出u1减小，即副控制器的给定值减小，副控制器的输入偏差e2增大，副控制器的输出信号u2减小，控制阀开度减小，即操纵变量燃料油m减小，炉膛温度T2下降，从而炉管内原料油出口温度T1也会随之下降。
2.★课本P.42例2-3第三章题型一压力、温度测量应变片的贴片位置（设计）及其相关计算1.构件受载荷的作用如图示，已知构件截面：Φ20mm，为测量载荷P在构件上贴四个应变片，构成全桥测量。
陕西科技大学机电工程学院过程装备与控制工程安全工程期末考试题2
一，填空题，30分，每题2分1，传热的三种形式是。
典型的三种换热形式是指。
2，常用干燥设备有。
3，车间平面布置方案步骤一般包括。
4，轴封装置分为两类。
5，选择存储设备容器时，常需要做到四个“确定”值，它们分别是。
6，压力标准包括。
Ps150表示，由此数据可得Pn 的大小为。
7，管道热补偿包括两方面的补偿。
常用的补偿器形式有。
8，管道等级代号由组成，简单控制系统的基本组成单元包括。
9，多组分溶液精馏塔中组分分离的顺序不同可以分为。
10，冷凝器流程与形式一般分为三类。
11，釜式反应器的基本组成结构为。
12，离心泵的主要性能参数包括，性能曲线包括，离心泵的安全调节方法有。
13，非均相物质分离时，常用的分离方法有。
14，干燥按其热量供给湿物料的方式分为。
对流干燥过程的实质是。
15，换热器按作用分类分为。
二，简答，30分，每题3分1，与连续生产过程比较，简述简歇生产的显著特点？2，画出温度控制系统示意图并简述其工作原理？3，简述热管换热器的工作原理及其特点？4，分析简述旋风分离器的结构，并简述其除尘过程及其使用范围？5，简述泵的气傅和气蚀现象，及其简单的控制方法？6，简述物料衡算和热量衡算的计算原理及其在化工生产中的运用？7，简述减少流体阻力的措施？8，简述固定床反应器和流化床反应器的异同点？9，简述离心压缩机喘振的现象及其引起因素和控制方法？10，简述换热器安全控制系统中调节流量措施的几条途径？三，计算，20分，每题10分1,已知含尘气体中尘粒的密度为sρ=2300kg/m³气体温度为377K，粘度为0.036cp，流量为1000 m³/h，密度ρ=0.36kg/m³。
现采用标准旋风分离器分离其中的尘粒，取D=400mm。
试计算理论上能分离出来的最小颗粒直径dc 和压强降P∆。
2,某车间的输水系统如右图中（1）所示，已知出口处管径为φ44×2mm ，图中所示管段部分的压头损失为3.2×u 2/2g ，其它尺寸见图。
《热工过程自动控制》课程教学大纲(本科)
热工过程自动控制Automatic Control of Thermal Process课程代码：02410069学分：3学时：48 （其中：课堂教学学时：44实验学时：4上机学时：0课程实践学时:0 ）先修课程：能源与动力工程控制基础适用专业：能源与动力工程教材：《热工过程自动控制》（自编讲义）一、课程性质与课程目标（一）课程性质《热工过程自动控制》是能源与动力工程专业教学计划中重要的专业技术基础课，它是在自动化技术、计算机技术、通讯技术、电子技术、传感技术、测量技术、先进制造技术、管理学等课程知识的基础上，将自动控制原理应用到热工过程的一门应用科学。
通过本课程的学习，使学生掌握热工过程自动控制的基本原理以及必要的理论知识和工程实践能力，为学生毕业后从事本专业以及相关专业方面的工作打下坚实的基础。
（二）课程目标课程目标1:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析热工过程自动控制中的复杂工程问题。
课程目标2：能够针对热工过程自动控制中的复杂工程问题，选择恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，提出热工过程自动控制的解决方案、预期的实现目标以及控制质量的综合评定，并能够理解其局限性。
课程目标3：能够就热工过程自动控制中的复杂工程问题与业界同行进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达和解释。
（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系（认证专业专业必修课程填写）1.毕业要求3：系统掌握本专业领域宽广的、必需的技术理论基础，主要包括机械和力学理论（机械原理、机械设计、理论力学、材料力学）、能源动力工程理论、热流体理论（热力学、流体力学、传热学）、电工电子和自动控制理论以及必要的计算机知识。
2.毕业要求4：掌握本专业领域方向所必需的专业知识和基本技能，了解学科前沿及发展趋势，并对其它相关专业方向的有关知识有一定了解。
3.毕业要求5：具有设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析。
过程控制期末总结
过程控制期末总结随着科技的发展，人们对工业过程的控制要求也越来越高。
过程控制是一门控制工程中的重要学科，它涉及到自动化、信息技术、仪器仪表和工程管理等多个领域。
期末将我的学习成果总结如下。
一、理论知识的掌握在过程控制的学习中，我充分掌握了控制系统的基本原理和方法。
其中包括：控制系统的基本概念，包括开环和闭环控制系统，反馈与前馈控制；传感器和执行器的工作原理；模拟信号和数字信号的处理方法；PID控制器的设计与调节方法等等。
这些理论知识为我后续的学习和实践打下了坚实的基础。
二、实验操作的能力提升在过程控制课程中，我参与了多个实验项目，旨在提高我对过程控制实际操作的了解和能力。
通过这些实验，我理解了数据采集、信号处理、控制算法的设计和调试等等。
例如，在一次温度控制的实验中，我通过使用温度传感器和PID控制器，成功地实现了对温度的自动控制，并且调节了不同的参数，达到了预期的结果。
这些实验不仅提高了我的实践操作能力，还加深了我对理论知识的理解。
三、项目实践的经历除了实验操作，我还参与了一个小型的项目实践。
我们小组的任务是设计一个水平罐液位控制系统。
在这个项目中，我负责设计和调试控制算法，以及编写相应的控制程序。
通过这次项目实践，我进一步巩固了过程控制的理论知识，并实际运用到了工程实践中。
这个项目的成功实施不仅需要我们对过程控制的理解，还需要协作和沟通。
四、团队合作和沟通能力的提升过程控制是一个需要团队合作的学科。
在这门课程中，我有机会和其他同学合作完成实验和项目。
通过团队合作，我学会了如何有效地与他人沟通和协作，如何将个人的想法和意见与他人协调一致，以实现项目的共同目标。
在这个过程中，我不仅提高了自己的团队合作和沟通能力，还学到了如何充分发挥个人的优势和才能。
五、问题解决能力的培养在学习过程控制的过程中，我遇到了许多困难和问题。
有时，我遇到了技术难题，需要借助专业知识和经验来解决；有时，我遇到了项目中的困扰，需要思考和创新来找到解决方案。
过程控制大作业Word版
学号：B11040924 姓名：刘华
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1. 系统设计方案概述 本次设计采用串级控制系统对水塔温度进行控制。 过程控制系统由过程检测、变送和控制仪表、执行装置等组成，通过各种类型的仪
表完成对过程变量的检测、变送和控制，并经执行装置作用于生产过程。 串级控制系统是两只调节器串联起来工作，其中一个调节器的输出作为另一个调节
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仿真波形如图 1.2 所示。
3.系统对象特性设计
图 1.2 串级控制系统仿真波形
水塔温度串级控制系统选择水塔温度为主被控对象，副被控对象为上水流量。当水 塔温度变化的时候，通过控制上水流量改变水塔温度，并最终使其恒定。
主被控对象：水塔温度
副被控对象：上水流量
= 1）
（2—
=
（2—
图 2.1 采样检测电路
A/D 转换电路采用 ADC0809 转换器。将采集来的模拟信号转换成数字信号输出转换 完成的信号 EOC 经反相器接单片机的 P3.2 口，A/D 转换电路如图 2.2 所示。
4.控制器设计
图 2.2 A/D 转换电路
选用单片机作为控制器，对水塔温度进行控制。单片机以其功能强、体积小、可靠 性高、造价低和开发周期短等优点，称为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件，在 工业生产中称为必不可少的器件，尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。
图 1.1 水塔温度串级控制系统框图
图 1.2 水塔温度串级控制系统原理图
2. 水塔温度串级控制系统仿真 水塔温度串级控制系统仿真，积分环节 Initial=0，两个检测变送环节参数设定时
整理为 word 格式
间常数 T=0.01s，扰动通道传函为时间常数 T=2s。输入信号和扰动信号皆为单位阶跃信 号。扰动作用时间 F1 为 step time=50s，
控制工程基础大作业
控制工程基础大作业第一篇：控制工程基础大作业控制工程基础（B）大作业一、查阅相关资料，撰写读书报告通过广泛的资料查阅，以论文形式就控制领域发展状况提交相关读书报告，以培养学生文献检索和阅读能力。
要求：至少阅读5篇2008年以后的文献资料，并在上交时附上相应的参考文献或网址，阅读报告的字数不得少于3000汉字。
二、应用Matlab软件绘制Nyquist图及Bode图1、自己从教材上的例题或者课后作业中选择一个系统，绘制其Bode图。
2、已知系统的开环传递函数为G(s)=100k，用Matlab分s(s+5)(s+10)别绘制k=1,8,20时系统Nyquist 图，并判断系统的稳定性。
试分析k对系统稳定性的影响。
三、控制系统典型环节性能分析熟悉Matlab软件Simulink的基本使用方法，利用Simulink建立各典型环节的仿真模型，并通过仿真得到各典型环节的单位阶跃响应曲线，给出各典型环节相关参数变化对典型环节动态性能的影响。
要求：每个学生的文件名包括姓名、班级和学号（1~2位数字）。
该部分主要是考察大家的自学能力，网上有很多资料可下载、查阅。
大作业以报告形式撰写，由各班长(或者学习委员)负责收齐电子文档，并于6月12日上交，其中电子文档以班为单位打包后发送至邮箱：*****************附：本课程成绩评定方法考勤、课堂表现、平时作业、实验报告、大作业及期末考试相结合，其中：考勤、课堂表现、平时作业与实验报告占20%，大作业占20%，期末考试成绩占60%。
任课教师：江老师2013年5月第二篇：控制工程基础试卷序号一、试写出图示机械装置（物体与地面无摩擦）在外力F作用下的运动（微分）方程，并求该系统的传递函数Y0(s)/F(s)。
（10分）二、试求图示框图的传递函数C(s)/R(s)（方法不限，10分）。
序号三、某单位负反馈控制系统如图。
已知K=4，设输入信号为单位阶跃函数，求：（15分）（1）闭环传递函数C(s)/R(s)；（2）单位阶跃响应c(t)（3）调整时间ts；（4）最大超调量。
《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：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：D4、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：D5、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：C6、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：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：A8、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：B9、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：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：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τ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，（）决定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τ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）量程选项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定值的最大值选项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，（）是描述被控变量偏离设定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定条件是（）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答案：B22、二阶过程控制系统稳定条件是（）选项A）特征根实部为负，微衰减系数小于零，分方程系数都大于零选项B）特征根实部为正，微衰减系数小于零，分方程系数都大于零选项C）特征根实部为正，微衰减系数大于零，分方程系数都大于零选项D）特征根实部为负，微衰减系数大于零，分方程系数都大于零答案：D23、二阶系统的衰减系数与系统的稳定性有很大关系，当衰减系数满足（）时，系统是稳定的选项A）衰减系数=0选项B）-1<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定性有很大关系，当衰减系数满足（）时，系统是稳定的选项A）衰减系数=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δ之间的关系是（）选项A）δ越大，Kc也越大选项B）δ越大，Kc越小选项C）δ变化与Kc无关选项D）δ与Kc都是定值答案：B26、在比例控制器中，在相同输入偏差下，放大倍数Kc和输出p(t)之间的关系是( )选项A）Kc越大,输出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，若使控制变量最终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)比例积分控制器选项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定性之间的关系应满足（）A)衰减系数越大系统越稳定B)衰减系数越大系统越不稳定C)衰减系数与系统稳定无关答案：A31、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KoB)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节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)不能确定答案：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)不能确定答案：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)不能确定答案：C39、控制器正作用时，其放大系数Kc满足( )选项A)Kc<0选项B)Kc<-1选项C)Kc>0选项D)Kc=0答案：C40、控制器负作用时，其放大系数Kc满足( )选项A)Kc<0选项B)Kc<-1选项C)Kc>0选项D)Kc=0答案：A41、在控制器上对所求得的整定参数设置的顺序是（）选项A)P,I,D选项B)P,D,I选项C)I,P,D选项D)I,D,P答案：A42、在某温度控制系统中，采用4：1衰减曲线法整定控制器的参数，得δs=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C)60％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)工程设计选项C)工程安装选项D)仪表调校答案：A44、在控制器的参数整定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、在控制器的参数整定中属于工程整定法得是（）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衰减曲线法整定控制器的参数，得δs=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C)36％选项D)48％答案：A47、在某温度控制系统中，采用4：1衰减曲线法整定控制器的参数，得δs=20%,当控制器为比例积分微分作用时，其整定参数值为（）选项A)20%选项B)40%选项C)16％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)不能确定答案：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：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、副对象控制器 控制阀对象 F2 测量变送 F1控制器 控制阀对象 F2测量变送 F1K 测量变送选项B)主对象选项C)副对象选项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)主定副定选项C)主随副定选项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，流通能力分别为C1＝100，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C)900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.请画出开环比值控制系统和单闭环控制系统的方框图答案：①开环比值控制系统②单闭环比值控制系统控制器 控制阀对象 F2测量变送2 F1 乘法器 测量变送1I 1 I 02.一个双闭环比值控制系统如下图所示。
过程装备控制技术及应用期末考试试卷(武汉工程大学)
1.1.1生产过程自动化系统所包含的内容：自动检测系统：采用检测仪表（如热电偶、热电阻、压力传感器等）对温度、压力、流量、液位等进行测量，自动控制的依据⏹信号连锁系统：信号连锁系统是一种安全装置，包括信号报警和联锁保护，信号连锁系统的作用，在事故发生前，自动发出声光报警信号，引起操作员的注意以便及早采取措施⏹自动操作系统：按预先规定的程序周期性操作（如PLC程序控制）⏹自动控制系统：根据实际的工艺参数变化进行自动调节（如PID调节期、计算机数控等）1、工业生产对过程装备的基本要求是（安全性；经济性；稳定性）等。
2、压差式流量计的核心部件是（节流装置），常见的节流装置有（孔板；喷嘴；文都利管）等。
3、液位是指（容器内液体介质液面的高低），常用的液位计有（浮力式；静压式；电容式；光纤式）4、在PID调节器中，需要整定的参数为（比例度；积分时间；微分时间）。
5、调节阀的选型主要包括（阀的口径选择；型式选择；固有流量特性选择；材质选择）等内容。
6、计算机在过程控制中的应用类型一般可分为（直接数字控制系统；监督控制系统；分级控制系统；集散控制系统）等几种类型。
7、PLC的程序表达方式常采用（梯形图；语句表；逻辑功能图）等方法。
判断1、一单纯比例控制的液位对象，只要比例度选择的合适，系统就能跟踪并最终稳定到设定值。
(错误。
单纯的比例控制不可能消除余差)2、自动调节系统中，滞后的存在总不利于调节的。
（错误。
控制通道的滞后总是不利的，但干扰通道中的容量滞后可以缓和干扰的影响，对控制系统有利。
）3、时间常数越大，表示对象受干扰作用后，到达新稳态值所需的时间越短。
（错误。
时间常数越大，表示对象受干扰作用后，到达新稳态值所需的时间越长）4、控制系统中直接产生控制作用的是控制信号。
（错误。
控制系统中直接产生控制作用的是操纵变量。
）5、串联管路中，随S值下降，调节阀的等百分比流量特性畸变趋近于直线特性。
正确三、简答题1、何为调节器参数的工程整定法，并简述临界比例度法进行参数整定的过程。
过程控制工程》期末考试复习题及参考答案
过程控制工程》期末考试复习题及参考答案答案：C二、___答题1、什么是过程控制工程？过程控制工程是指对生产过程中的物理量进行测量、控制和调节，以达到生产过程稳定、优化和自动化的技术和方法。
2、什么是反馈控制系统？其优点是什么？反馈控制系统是指通过对被控对象输出值与设定值之间的差异进行测量，并将这个差异信号反馈到控制器中，以调节控制器输出信号的系统。
其优点是能够自动调节系统的输出，使系统稳定在设定值附近，具有良好的鲁棒性和适应性。
3、什么是前馈控制系统？其优点是什么？前馈控制系统是指在控制系统中加入一个预测模型，根据预测模型预测被控对象的输出值，并将预测值作为控制器的输入信号，以提高控制系统的响应速度和控制精度。
其优点是能够减小被控对象输出值与设定值之间的误差，提高控制系统的响应速度和控制精度。
4、什么是控制系统的稳态误差？如何消除？控制系统的稳态误差是指被控对象输出值与设定值之间的差异在长时间运行后趋于稳定的误差。
消除稳态误差的方法包括增加控制器增益、调整控制器的积分时间常数、增加前馈控制等。
5、什么是控制系统的过渡过程？如何评价过渡过程的质量？控制系统的过渡过程是指被控对象输出值从设定值开始到稳定在设定值附近的过程。
过渡过程的质量可以通过评价过渡过程时间、超调量、振荡幅值等指标来进行评价。
过渡过程时间越短、超调量越小、振荡幅值越小，说明过渡过程的质量越好。
34、在单回路控制中，选择合适的控制阀结构形式非常重要。
在分流或合流控制时，应该选择三通控制阀。
35、在单回路控制中，选择合适的控制阀结构形式非常重要。
对于大口径、大流量、低差压，而泄漏量要求不高的情况，应该选择蝶阀。
36、为了确保过程控制系统正常工作，必须满足各个环节的静态放大系数相乘小于1.37、在控制阀的正作用下，如果控制阀是气开式，那么Kv应该大于1.38、在控制阀的负作用下，如果控制阀是气关式，那么Kv应该小于1.39、在控制器正作用时，其放大系数Kc应该大于0.40、在控制器负作用时，其放大系数Kc应该小于0.41、在控制器上对整定参数进行设置的顺序应该是P、I、D。
过程控制期末考试题
基于模型的控制
总结词
鲁棒控制是一种控制策略，旨在应对被控过程的不确定性、时变性以及参数变化等问题，从而提高控制系统的鲁棒性和稳定性。
详细描述
鲁棒控制的主要方法包括H∞控制、μsynthesis和自适应控制等。这些方法通过设计控制器来抑制被控过程中引入的干扰和不确定性，使控制系统在各种情况下都能达到良好的性能。
预测控制
THANKS
谢谢您的观看
感受过程变量的变化，转换为相应的电信号或气信号输出。
测量元件
测量元件的作用
温度、压力、液位、流量、速度等传感器。
测量元件的种类
根据被测参数的性质、测量范围、精度要求、环境条件和使用寿命等因素。
测量元件的选用
控制元件的类型
比例控制器、积分控制器、微分控制器。
控制元件的作用
比较测量元件输出的信号与给定值，得出偏差信号，并根据偏差信号的性质进行调节。
详细描述
工业生产过程控制
总结词
应用广泛、节水、环保
详细描述
农业灌溉控制系统是一种应用于农田灌溉的过程控制系统，其应用广泛，具有节水、环保等优点。该系统通过传感器和控制器等设备，监测和调节农田灌溉的水量，使灌溉更加科学合理，提高水资源的利用效率，同时也可以减少对环境的污染。目前，农业灌溉控制系统的应用越来越广泛，已成为现代农业发展的重要方向之一。
定义
过程控制强调预防性、持续改进和标准化，以减少不良品率和生产浪费。
特点
定义与特点
1
过程控制的重要性
2
3
通过过程控制，企业可以减少生产过程中的错误和缺陷，从而提高产品质量。
提高产品质量
通过优化生产过程，减少浪费和废品率，企业可以降低生产成本。