苏州科技过控复习题
过控复习题
过程控制总复习绪论1、简单控制系统有哪几局部组成？简述各个局部的作用。
答：由被控对象、测量变送器、执行机构、控制器组成作用：被控对象：是指需要控制其工艺参数的生产设备或装置测量变送器：检测被控变量的数值，并将其转化成一种特定的输出信号送给控制器。
控制器：接受测量装置送来的信号，与给定量进行比拟得出偏差，并按一定的运算规律算出结果送往执行器。
执行器：能自动根据控制器送来的控制信号来改变操纵变量的数值，以到达控制被控量的目的2、过程控制的任务、要求是什么？要求：平安性、稳定性、经济性。
任务：在了解掌握工艺流程和生产过程的静动态特性的根底上，根据平安性、经济性、稳定性的要求，应用理论对控制系统进行分析和综合，最后采用适宜的技术手段加以实现。
第一章生产过程的动态特性1、稳态、动态、过度过程、衰减比、衰减率的概念。
〔第8页〕2、掌握教材第10～15页的内容。
3、工业过程动态特性的特点是什么？1 对象的动态特性是不振荡的2对象的动态特性有迟延3被控对象本身是稳定的或者中性稳定的4被控对象往往具有非线性特性第二章比例积分微分控制及其调节过程1、简述PID控制的优点。
原理简单、使用方便，适应性强，鲁棒特性强2、调节器的正、反作用。
〔第32页〕正作用：是指调节器的输出信号U随被调量Y的增大而增大，称整个调节器的增益为正反作用：是指调节器的输出信号U随被调量Y的增大而减小，称整个调节器的增益为负3、什么是调节器的动作规律？ P、I、D控制规律各有何特点？P调节：有差调节，快速消除干扰I调节：无差调节，稳定作用比P调节差D调节：根据被调量的变化速度来调节，具有一定的预见性，提高系统的稳定性ＰＩ调节：利用Ｐ调节快速抵消干扰的影响，同时利用Ｉ调节消除残差！4、掌握教材第33～34页的内容。
〔第33页〕5、积分饱和现象。
〔第39页〕具有积分作用的调节器，只要被调量和设定值之间有偏差，其输出就会不停的变化，如果由于某种原因是偏差一时无法消除，然而调节器还是要试图校正这个偏差，结果经过一段时间后，调节器输出将进入深度饱和状态。
过程控制知识考试题库
过程控制知识考试题库一、选择题1. 过程控制的基本原理是什么？A. 开环控制B. 闭环控制C. 线性控制D. 非线性控制2. 以下哪个不是过程控制系统的组成部分？A. 传感器B. 执行器C. 显示器D. 电源3. PID控制器中的I代表什么？A. 比例（Proportional）B. 积分（Integral）C. 微分（Derivative）D. 增益（Gain）4. 过程控制中，什么是反馈？A. 系统输出的信号B. 系统输入的信号C. 系统内部的信号D. 系统外部的信号5. 以下哪个是过程控制系统的典型应用？A. 温度控制B. 压力控制C. 流量控制D. 所有以上选项二、填空题6. 过程控制中，______ 用于测量过程变量。
7. 过程控制系统的目的是维持过程变量在______ 附近。
8. PID控制器的输出信号是比例项、积分项和______ 的组合。
9. 在过程控制中，______ 可以用于消除系统的稳态误差。
10. 过程控制系统的稳定性可以通过______ 判据进行判断。
三、简答题11. 简述开环控制系统与闭环控制系统的区别。
12. 解释什么是过程控制中的超调量，并说明它对系统性能的影响。
13. 描述PID控制器的工作原理，并解释各参数如何影响控制效果。
14. 什么是控制回路的死区？它在实际应用中的作用是什么？15. 举例说明过程控制系统在工业生产中的应用。
四、计算题16. 假设有一个简单的PID控制系统，其比例增益Kp=2，积分时间Ti=1秒，微分时间Td=0.5秒。
如果设定值为10，实际值为8，初始时刻t=0，求在t=1秒时系统的输出值。
五、案例分析题17. 某化工厂需要控制反应器内的温度，以保证化学反应的顺利进行。
请根据以下信息设计一个合适的过程控制系统：- 温度测量范围：100°C至200°C- 允许的最大超调量：5%- 控制精度：±1°C- 反应器热容量：5000 J/°C- 环境温度：25°C- 反应器加热器功率：10 kW六、论述题18. 论述现代过程控制系统中数字控制技术的优势及其在工业自动化中的应用。
江苏科技大学控制工程基础试题2
学院 专业 学号 姓名密封线内不要答题 密封线内不要答题江 苏 科 技 大 学20×× － 20×× 学年第×学期《自动控制基础》课程试题1. （10分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)5(4)(+=S S s G ，求该系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。
2. （10分）设单位负反馈系统的开环传递函数为)0()(3>=K SKs G ，若选定奈氏路径如图（a ）（b ）所示，试分别画出系统与图（a ）和图（b ）所对应的奈氏曲线，并根据所对应的奈氏曲线分析系统的稳定性。
3. （10分）系统闭环传递函数为2222)(nn n s s G ωξωω++=，若要使系统在欠阻尼情况下的单位阶跃响应的超调量小于16.3%，调节时间小于6s ，峰值时间小于6.28s ，试在S 平面上绘出满足要求的闭环极点可能位于的区域。
4. （10分）试回答下列问题： （1） 串联超前校正为什么可以改善系统的暂态性能？（2）从抑制扰动对系统的影响这一角度考虑，最好采用哪种校正方式？5．（15分）对单位负反馈系统进行串联校正，校正前开环传递函数)12()(2++=S S S Ks G ，试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹。
若用角平分线法进行校正（超前），使校正后有复极点j 2321±-，求校正装置)()(c c cc c P Z P S Z S s G <++=及相应的K 值。
6． （15分）已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如下图所示（分段直线近似表示） （1）试写出系统的传递函数G(s)；（2）画出对应的对数相频特性的大致形状； （3）在图上标出相位裕量Υ。
7．（15分）题7图（a ）所示为一个具有间隙非线性的系统，非线性环节的负倒幅相特性与线性环节的频率特性如题6图（b ）所示。
这两条曲线相交于1B 和2B 两点，判断两个交点处是否存在稳定的自持振荡。
过控思考题及习题全
过控思考题及习题全(总58页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章思考题及习题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答：所谓“通道”，就是某个参数影响另外一个参数的通路，这里所说的控制通道就是控制作用(一般的理解应当是控制器输出)U(s)对被控参数Y(s)的影响通路(一般的理解是控制作用通过执行器影响控制变量，然后控制变量通过被控对象再影响被控参数，即广义对象上的控制通道)。
同理，干扰通道就是干扰作用F(s)对被控参数Y(s)的影响通路。
干扰通道的特性对控制系统质量影响如下表所示。
控制通道的特性对控制系统质量影响如下表所示如何选择控制变量答：①所选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数越大越好，而控制通道时间常数应适当小一些为好，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。
一般来说，生产负荷直接关系到产品的产量，不宜经常变动，在不是十分必要的情况下，不宜选择生产负荷作为控制变量控制器的比例度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答：当G c(s)=K c时，即控制器为纯比例控制，则系统的余差与比例放大倍数成反比，也就是与比例度δ成正比，即比例度越大，余差也就越大。
K增大、δ减小，控制精度提高(余差减小)，但是系统的稳定性下降。
c4：1衰减曲线法整定控制器参数的要点是什么答：衰减曲线法是在系统闭环情况下，将控制器积分时间T i放在最大，微分时间T d放在最小，比例度放于适当数值(一般为100%)，然后使δ由大往小逐渐改变，并在每改变一次δ值时，通过改变给定值给系统施加一个阶跃干扰，同时观察过渡过程变化情况。
江苏科技大学复习题答案
江苏科技大学《工程热力学》练习题参考答案第一单元一、判断正误并说明理由：1．错。
理想气体的热力学能是温度的单值函数，如果理想气体是定温吸热，那么其热力学能不变。
2．错。
压力表读数等于容器中气体的压力加上大气压力。
所以压力表读数发生变化可以是气体的发生了变化，也可以是大气压力发生了变化。
3．错。
系统处在稳定状态，而平衡状态要求在没有外界影响的前提下，系统在长时间内不发生任何变化。
4．错。
外界获得的技术功可以是正，、零或负。
5．错。
在郎肯循环基础上实行再热的主要好处是可以提高乏汽的干度，如果中间压力选的过低，会使热效率降低。
6．错。
因为水蒸汽的热力学能不是温度的单值函数，所以水蒸汽的定温过程中，加入的热量并不是全部用与膨胀做功，还使水蒸汽的热力学能增加。
7．对。
余隙容积的存在降低了容积效率，避免了活塞和气门缸头的碰撞，保证了设备正常运转，设计压气机的时候应尽可能降低余容比。
8．错。
在循环增压比相同吸热量相同的情况下，定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率高；但是在循环最高压力和最高温度相同时，定容加热理想循环热效率比混合加热理想循环热效率低。
9．错。
熵是状态参数，工质熵的变化量仅与初始和终了状态相关，而与过程可逆不可逆无关。
10．错。
湿空气是干空气与水蒸汽的混合物，据状态公理，确定湿空气的状态需要三个状态参数。
二、简答题：1.热力学第二定律可否表示为：机械能能完全转换为热能，而热能不能全部转换为机械能。
不可以。
机械能可以无条件地转化为热能，热能在一定条件下也可能全部转化为机械能。
2.试画出蒸汽压缩制冷简单循环的T-s图，并指出各热力过程以及与过程相对应的设备名称。
蒸汽压缩制冷简单循环的T-s图.1-2为定熵压缩过程，在压缩机中进行；2-3为定压冷凝过程，在冷凝器中进行；3-4发器中进行。
3. 用蒸汽作循环工质，其放热过程为定温过程，而我们又常说定温吸热和定温放热最为有利，可是为什么蒸汽动力循环反较柴油机循环的热效率低？考察蒸汽动力循环和柴油机循环的热效率时，根据热效率的定义121211T T q q t -=-=η知道，热效率的大小与平均吸热温度和平均放热温度有关。
过程装备控制技术10级A期末考试题
陕西科技大学试题纸（A)课程过程控制技术及其应用班级过控10级班学号姓名题号一二三四五六七八九十总分得分阅卷人一，填空题，每空1分，共30分1，自动化仪表防爆结构的类型有。
它们的标志分别是。
2，阶跃干扰作用下过渡过程的形式有。
3，热电偶的组成结构主要有,,，。
4，控制阀的理想流量特性包括：。
5，测量误差按性质可分为随机误差,,三大类。
随机误差的四个主要特性是。
6，QDZ仪表的信号范围是。
7，工业生产对过程装置的基本要求是：。
8，PID调节器中需要整定的参数有。
自动调节系统常用的工程整定有。
9，复杂控制系统按照一定的分类方法被分为两大类，这两大类具体是指。
10，生产自动化的含义是。
实现生产自动化的目的是。
生产自动化控制系统包括。
11，DDC的含义是，它的理想PID算法包括三种形式。
12，执行器按其能源型式可分为,,三大类。
13，工业上很少单独使用纯积分调节控制规律的原因是。
14，在串级气温调节系统中，主调节器应选用规律，以保证稳态时汽温等于其给定值。
15，DDZ-Ⅲ型仪表采用国际标准信号，现场传输信号和控制联络信号分别是。
进行热电偶测量温度时，采用补偿导线的原因是，补偿导线的选用原则是。
热电偶温度计由组成。
二，简答题，每题5分，共30分1，简要阐述我国压力表量程的系列？写出选用压力测量计时应注意的事项？2，什么是积分饱和？积分饱和产生的条件是什么？阐述产生积分饱和现象所造成的危害以及消除措施？3，简要阐述弹性式压力计的工作原理？4，阐述单回路控制系统和简单均匀控制系统的相同点和不同点？5，试简要分析本质安全防爆系统的防爆原理？6，何为串级控制系统?简要阐述串级控制系统的特点？试画出其典型方块图？三，分析题，每题10分，共20分1，以下是单容液位对象的控制系统图，完成下面二个小题。
（1）简要推导其数学表达式。
4分（2）根据推导的表达式求解阶跃，画出阶跃响应曲线。
3分（3）简要说明放大系数和时间常数对控制系统的影响。
过控题库
过程控制系统与仪表复习题一、判断题：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. 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。
3. 由调节器输出至被调参数间的所有环节称为干扰通道。
（×）答案：由调节器输出至被调参数间的所有环节称为调节通道。
4. 过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。
（√）5. 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。
（√）6. 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。
（√）7. 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。
（×）答案：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、随动控制系统、程序控制系统。
8. 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。
（×）答案：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，称为系统的静态，静态是一种相对静止状态。
9. 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。
（√）10. 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。
（×）答案：时间常数越大，被控变量的变化越慢，达到新的稳态值所需的时间也越长。
11. 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。
（√）12. 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。
13. 放大倍数K 取决于稳态下的数值，是反映静态特性的参数。
（√）14. 对象特性放大系数Κm是动特性，时间常数Tm和滞后时间τm是测量元件和变送器的静态特性。
过程控制系统试卷及答案
过程控制系统试卷及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 以下哪个不是过程控制系统的基本组成部分？A. 控制器B. 被控对象C. 执行机构D. 操作系统答案：D2. 以下哪种控制方式属于闭环控制？A. 开环控制B. 串级控制C. 比例控制D. 反馈控制答案：D3. 在PID控制器中，以下哪个参数主要影响系统的稳定性？A. 比例系数B. 积分系数C. 微分系数D. 比例系数和积分系数答案：C4. 以下哪个过程控制系统中，被控变量是流量？A. 液位控制系统B. 温度控制系统C. 压力控制系统D. 流量控制系统答案：D5. 以下哪个控制策略主要用于抑制高频干扰？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案：C6. 在过程控制系统中，以下哪个环节不属于控制回路？A. 控制器B. 执行机构C. 传感器D. 被控对象7. 以下哪种控制方式属于非线性控制？A. 比例控制B. 串级控制C. 模糊控制D. 反馈控制答案：C8. 在过程控制系统中，以下哪个环节的作用是进行信号转换和放大？A. 控制器B. 执行机构C. 传感器D. 被控对象答案：C9. 以下哪种控制方式适用于大滞后系统？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制10. 在过程控制系统中，以下哪个参数表示系统的快速性？A. 调整时间B. 超调量C. 稳态误差D. 稳定性答案：A二、填空题（每题3分，共30分）11. 过程控制系统的基本组成部分有控制器、被控对象、执行机构和________。
答案：传感器12. 在PID控制器中，比例系数、积分系数和________系数共同调节系统的性能。
答案：微分13. 串级控制系统由主控制器、副控制器和________组成。
答案：副被控对象14. 在过程控制系统中，________的作用是将被控对象的输出信号转换为控制器所能接收的信号。
答案：传感器15. 模糊控制器主要由模糊化、________和反模糊化三个环节组成。
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1、某一测量范围为0~1000℃的温度计出厂前经校验得到如下数据：
标准表读数/℃02004006008001000
被校表读数/℃02034056048061001
求：1）该表最大绝对误差；
2）该表精度；
3）如果工艺允许最大测量误差为±5℃，该表是否能用
2、试简述用切线法确定一阶惯性加纯滞后环节特征参数K、T、 的步骤。
3、在设计过程控制系统时，被控变量选择的一般原则有哪些
4、如图所示热交换器，将进入其中的冷却物料加热到设定温度。
工艺要求不能发生过热情况，以免造成生产事故。
试设计一个简单控制系统，实现热物料的温度控制，并完成下列问题。
确定调节阀的气开、气关方式，调节器的正反作用方式，以及调节器的调节规律。
1）画出该控制系统的方框图。
2）指出系统中被控过程、被控变量、操纵变量是什么
3）确定调节阀的气开、气关方式。
4）分析当被加热物料出口温度大于给定温度时，该系统是如何实现自动控制的。
5）确定系统中各环节的正反作用。
5、某反应器工艺规定操作温度为100±8℃，为确保生产安全，控制过程中最高
不得超过120℃，现运行的温度控制系统在最大阶跃干扰下的过渡过程曲线如图所示。
1） 试分别求出稳态误差、衰减比和超调量。
2）此温度控制系统能否满足工艺要求请说明理由。
27
208
100
105110130
温度℃
t(min)
6、根据00/T 的比值简述选择PID 调节器控制规律的基本原则。
7、什么是热电偶的冷端温度补偿利用热电偶温度计测温时为什么要用补偿导线对冷端进行温度补偿。
8、试比较前馈控制和反馈控制系统的特点与不同。
9、某一标尺为0~500℃的温度计出厂前经校验，其刻度标尺上的各点测量结果分别为：
求： 1）该温度计的最大绝对误差值；
2）确定该温度计的允许误差及精度等级。
3）经过一段时间使用后重新校验时，仪表最大绝对误差为±8℃，问该仪表是否还符合出厂时的精度等级
10、试分析PI 、PD 、PID 控制规律各自有何特点在P 、I 、D 、PI 、PD 、PID 控制
规律中,哪些是有差调节,哪些是无差调节
与反馈控制系统相比，前馈控制系统有哪些特点
11、
12、如图所示在某生产过程中，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。
1）试设计一个热物料出口温度的串级控制系统，在图中画出控制方案图。
2）画出该控制系统方框图。
3）试确定主副变量、操纵变量及可能的干扰有哪些
4）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。
5）确定两台调节器的正反作用方式，必须有详细的分析过程。
13、管式加热炉是炼油、化工生产中重要装置之一。
其作用是对原料进行加热，工艺上对原料出口温度的调节十分重要。
如图所示是一管式加热炉的温度控制系统示意图，图中T1为原料出口温度，T2为燃烧室的温度。
原料在管式加热炉中进行加热，通过调节进入燃烧室的燃料流量来控制原料出口温度保持不变。
要求：
1)画出该控制系统方框图，并用文字说明它是什么类型的控制系统；
2)此控制系统的主、副被控变量各是什么
3)若在事故状态下造成停气时，要求管式加热炉温度不能过高，试确定调节阀的气开、气关型式；
4)确定两个调节器正、反作用，说明理由；
5)若原料的进料流量波动的影响不能忽略，应如何对此控制系统进行改进
原料出口温度
T。