过程控制工程试题考试题及其答案
自动化仪表与过程控制试题(含答案)
自动化仪表与过程控制试题（含答案）自动化仪表与过程控制试题题号一二三四五总分得分得分评卷人一、填空题(每空1分，共20分)1、测量温度的方法虽然很多，但从感受温度的途径来分，可以分为两大类:一类是( )的，即通过测温元件与被测物体的接触而感知物体的温度;另一类是( )的，即通过接收被测物体发出的辐射热来判断温度。
2、电动温度变送器，核心都是一个直流低电平电压—电流变换器，大体上都可分为( )、( )及( )三部分。
3、调节器的输出电路是一个电压—电流转换器，还承担( )的任务。
4、在数字控制系统中，当需要限制输出量的变化速率，以及需要实现自动/手动无扰切换等场合，使用增量算式有许多便利之处，所以有些控制系统中不直接计算y，而先算出( )。
n5、SLPC单回路控制器是按( )或( )的定周期节拍工作的。
6、DCS系统常采用多主站的令牌传送方式，在系统内，各( )和( )的地位都是相同的，没有固定的主站与从站划分。
7、集散控制系统的操作站主要有三大功能，即以系统生成、维护为主的( )功能，以监视、运行、记录为主的( )功能，以及与现场控制站和上位计算机交换信息的( )功能。
8、从结构来说，执行器一般由( )和( )两部分组成。
9、目前，用来测定对象动态特性的实验方法主要有( )、( )和( )三种。
10、为了克服用白色噪声作为输入，估算脉冲响应函数需要较长时间，可以采用( )信号作为输入探测信号。
得分评卷人二、判断题(每题1分，共10分)1、比例度P是一个无因次量，它表示在只有比例作用的情况下，能使输出量作满量程变化的输入量相对变化的百分数。
( )2、DDZ-?型调节器的运算电路是PD与PID两个运算电路串联组成的。
( )3、在混合过程PID算法的混合过程中要求的是瞬时流量的正负偏差积分为零( ) 4、SLPC型单回路控制器的指令共有46种。
( ) 5、一个功能块参数可分为三类:输入参数，输出参数及外含参数。
控制工程基础试题及参考答案A
---班控制工程基础试卷一、判断题(10分)1、系统的误差是以系统的输入端为基准来定义的，而系统的偏差是以系统的输出端为基准来定义的。
（）2、系统的时间响应按振动性质分为自由响应和零输入响应。
( )3、最大超调量Mp即与阻尼比有关，又与无阻尼固有频率有关。
( )4、对于单位反馈系统，稳态偏差等于稳态误差。
( )5、谐振带越宽，反应速度越快。
( )一、填空题（10分）1、对控制系统的基本要求有：___________，___________，____________。
2、凡是能用____________描述的系统就是线性系统，线性系统的一个最重要特性就是它满足_____________。
3、一阶系统在理想的单位脉冲函数在作用下，其响应函数为_____________4、系统的误差是由___________和____________两部分组成的。
5、最大超调量和振荡次数反应了系统的____________________。
6、系统稳定的充要条件是__________________________________。
三、简答题（15分）1什么是时间响应？时间响应由哪两部分组成？？2什么是频率特性？3什么是相位裕度？什么幅值裕度？四、计算题（计65分）1已知系统的动力学方程式如下（10分）()t y ..+3()()()()t r dt t y t y t y 446.=++⎰ 求出它的传递函数Y(s)/R(s)。
2求出图1所示系统的传递函数X o （s ）/ X i （s ）。
(10分)3由试图所示()t f 施加一个3N 的阶跃力，求出质量m ，阻尼系数c ，弹簧进度系数k 。
(15分) 4已知系统的特征方程()10532234++++=s s s s s B =0，判断系统的稳定性。
（15分）5、已知开环频率特性10()()(1)(12)(13)G j H j j j j ωωωωω=+++，分析系统的稳定性。
大学_过程控制工程课后作业试题以及答案(邵裕森)
过程控制工程课后作业试题以及答案（邵裕森）过程控制工程课后作业试题以及答案(邵裕森版)《过程控制工程第2版》是06月机械工业出版社出版的图书，作者是邵裕森图书简介：编辑作/译者：邵裕森出版社：机械工业出版社出版日期：06月 ISBN：9787111076025 [十位:7111076028]内容提要：编辑过程控制作为自动化技术的重要组成部分,其发展很快,并已广泛地应用于石油、化工、电力、冶金、机械、轻工、原子能、环保等许多国民经济的重要领域。
.具有跨世纪学科特色的规划教材--《过程控制工程》,不仅介绍了过程建模,将数字检测、数字控制仪表与计算机控制贯穿于全书的各章节,使模拟与数字技术融于全书,而且突出了系统的工程设计与工程应用。
教材主要内容包括过程建模,模拟及数字检测控制仪表,简单系统与复杂系统设计,dcs和工程应用举例等。
..本书内容丰富新颖,能适应跨世纪人才培养需要,是工业自... [显示全部]图书目录：编辑前言.第一章绪论第一节过程控制发展概况第二节过程控制的特点第三节过程控制系统的组成及其分类第四节“过程控制工程”课程的性质和任务思考题与习题第二章过程建模和过程检测控制仪表第一节过程建模第二节过程变量检测及变送第三节过程控制仪表第四节其它数字式过程控制装置思考题与习题第三章简单过程控制系统--单回路控制系统的工程设计第一节过程控制系统工程设计概述第二节控制方案设计第三节检测过程控制工程第2版简介课程内容主要包括过程动态测试和建模、控制器的参数整定、单回路控制系统、复杂控制系统、先进控制系统以及典型的工业过程控制系统。
通过学习，要求掌握过程控制系统的控制原理和分析设计方法，具备分析和设计能满足实际工业生产需要的控制系统的技能;掌握常用控制仪表选用，能熟练地操作、运行、安装、校验与维护常用控制仪表，能熟练地调试并进行技术改造，能熟练地正确调试简单控制系统及常用复杂控制系统，较熟练地掌握简单控制系统的开发与组织实施能力。
过程控制试题及答案
过程控制试题及答案三：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答：所谓作用方向，就是指输入作用后，输出的变化方向。
当输入增加时，输出也增加，则成该环节为“正环节”，反之，当输入增加时，输出减少，则称“反作用”。
具体步骤（1），判断被控对象的正/反作用那个方向，主要由工艺机理确定。
（2）确定执行器的正/反作用方向由安全工艺条件决定。
（3）确定广义对象的正/反作用方向（4）确定执行器的正/反作用方向4.串级系统方框图P176及特点是什么？答：特点（1）减小了被控对象的等效时间常数；（2）提高了系统工作频率；（3）对负载变化有一定的自适应能力。
5.前馈反馈的区别有哪些？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”。
（2）控制作用发生时间方面：反馈控制器的动作总是落后于扰动作用的发生，是一种“不及时”的控制；扰动发生后，前馈控制器及时动作。
（3）控制结构方面：反馈为闭环控制，存在稳定性问题，即使闭环环节中每个系统都是稳定的，但闭环后稳定与否，还需要进一步分析；前馈属于开环控制，各环节稳定，系统必然稳定。
过程控制工程考试题及答案
一、填空题（每空1分，共20分）：1．控制通道的时间常数T的大小，反映了控制作用对系统动态过程的影响的快慢，T越小，控制作用越及时，过渡过程越快，有利于提高系统的稳定性。
2.被控变量是指工艺要求以一定的精度保持恒定或随某一参数的变化而变化的参数。
3．从理论上讲，干扰通道存在纯滞后，不影响系统的控制质量。
4．反映对象特性的参数有放大倍数、时间常数和纯滞后时间。
5．检测变送环节对控制系统的影响主要集中在检测元件的滞后和信号传递的滞后问题上。
6. 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。
7．常见的比值控制系统有开环比值、单闭环比值、双闭环比值、串级比值。
8. 简单控制系统的工程整定法有经验方法，简单、方便，工程实际中广泛采用的特点。
一般有经验凑试法、衰减曲线法、临界比例度法、响应曲线法等。
9、离心泵的控制方案有直接节流法、改变泵的转速、改变旁路回流量。
二、简答题（每题5分，共20分）：1．简述被控量与操纵量的选择原则。
答：(1)被控量的选择原则:①必须尽可能选择表征生产过程的质量指标作为被控变量;②当没有合适的质量指标时,应选择与质量指标由单质对应关系的间接指标作为被控量; ③间接指标必须有足够的灵敏度;④被控变量的选择还应考虑工艺过程的合理性及所用测量仪表的性能、价格等因素.(2) 操纵变量选择的原则①操纵变量应是控制通道放大系数K0较大者;②应使扰动通道的时间常数越大越好，而控制通道的时间常数适当小一些。
③控制通道纯滞后时间则越小越好，并尽量使扰动远离被控变量而靠近调节阀;④当广义过程的控制通道由几个一阶滞后环节组成时，要避免各个时间常数相等或相接近的情况;⑤工艺上的合理性和方便性。
2．简述串级控制系统的特点。
答：(1)串级控制系统由于副回路的存在,能够迅速克服进入副回路的扰动的影响;(2) 串级控制系统由于副回路的存在,改善了对象的特性,提高了系统的工作频率;(3) 串级控制系统由于副回路的存在,使对象非线性特性线性化,提高了系统的自适应能力;(4) 能够更精确控制操纵变量的流量.（5）可以实现灵活的操作方式选择3．设置均匀控制系统的目的和其特点是什么？答：目的是:对表征前后设备供求矛盾的两个变量均匀协调,统筹兼顾.特点是:表征前后供求矛盾的两个变量都应该是缓慢变化的;前后互相联系又互相矛盾的两个变量都应保持在工艺操作所允许的范围内.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.过程控制工程试题（卷一）三、计算题（10分）已知对象控制通道阶跃响应曲线数据如下表所表示，调节量阶跃变化为Δu=50。
陕西科技大学过程装备与控制工程专业试题(化工原理,流体力学,电子技术过程设备设计plc,热工基础与应用)
3. 解释流态化现象。
4. 分别比较精馏和萃取操作的依据与基本原理，各举出一组处理对象。
5. 试叙述双膜理论的内容，并说明实验室用水吸收空气中的 CO2、NH3 基本属于气膜控 制还是液膜控制，何种阻力大？
四、有一高位水箱向一常压容器供水，管子为Φ48mm*3.5mm 钢管。系统阻力与管内水的流
速关系为Σhf=5.8(u22/2g)，求水的流量，若流量需要增加 20%，可采取什么措施？
60
2
（３分）
T = Fr = F d 2
0.15
π ×100 ×
9.091
=
µπ
×
0.15
×
0.25
×
60
×
0.62
2 × 10 -3
1.蒸馏分离是利用物系中各组分
的不同加以分离的单元操作，且蒸馏
压强愈高，分离愈
。
2.两组分理想物系的温度-组成图是由两条曲线构成的，上曲线为 t-y 线，又称
为
线，下曲线为 t-x 线，又称为
线，二曲线包
围的区域表示
区。
3.连续板式精馏塔设备，塔顶应设有
器。若全塔由 25 块理论板（含再
过程控制系统试卷和答案
过程控制系统试卷C卷一、填空题〔每空1.5分〕〔此题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局部组成。
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、气动执行构造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〔每题5分〕〔此题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开展的产物。
三、简答题〔每题8分〕〔此题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、前馈与反响的区别有哪些.答：〔1〕控制依据：反响控制的本质是"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〞。
控制工程基础试题及答案1(理工大学)
控制工程基础试题及答案1理工大学机械电子工程专业一、单选题（题数：18，共36.0 分）1下例那个性能指标只与阻尼比有关。
（2.0分）A、超调量B、调节时间C、上升时间D、峰值时间正确答案：A2关于乃氏判据的说法错误的是（2.0分）A、可以判别不稳定根的数量B、判别系统稳定性时需计算乃氏曲线与横轴的交点C、判别系统稳定性时需计算乃氏曲线与纵轴的交点D、乃氏曲线判别系统稳定性时，须知道开环传递函数的极点情况正确答案：C3下例那个结论正确（2.0分）A、稳定性是系统性能分析的前提B、二阶系统的调节时间由阻尼比决定C、系统的频率特性无法分析系统的动态性能。
D、非线性系统的稳定性与输入信号无关正确答案：A4下面那个观点正确（2.0分）A、系统的零点产生运动模态B、误差与输入信号形式无关C、线性系统的稳定性与系统的输入信号有关系D、系统的频率方程也是系统的一种数学模型正确答案：D5系统的稳态误差说法正确的是（2.0分）A、系统的稳态误差与积分环节个数无关B、系统的稳态误差与输入无关C、系统的稳态误差与系统的型别无关D、有静差系统的误差与系统的增益有关正确答案：D6已知典型二阶系统的单位阶跃响应超调量为4.3%，则阻尼比为（）（2.0分）A、1B、0.2C、0.707D、1.2正确答案：C7下例那个信号的拉氏变换是1/s。
（2.0分）A、单位脉冲B、单位阶跃输入C、斜坡输入D、加速度输入正确答案：B8单位反馈系统开环的传递函数为1/(s+1),则系统的闭环传递函数为（2.0分）A、1/sB、1/[s+2]C、1/[s+1]D、1/[s(s+2)]正确答案：B9对于斜坡输入而言，那个系统稳态误差为零（2.0分）A、一型系统B、零型系统C、二型系统D、无正确答案正确答案：C101/[(10s+1)(s+100)]的转折频率是（2.0分）A、10,100B、0.1,100C、1,100D、0.01,10正确答案：B11已知系统的微分方程为c(t)=t*t则系统是（）（2.0分）A、离散系统B、线性定常系统C、线性时变系统D、非线性定常系统正确答案：D12最佳阻尼比值为（2.0分）A、0.3B、0.5C、0.707D、1正确答案：C13关于复合控制说法正确的是（2.0分）A、复合控制也是一种反馈B、复合控制可以对反馈通道的扰动进行抑制。
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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。
答：被控量为了流体出口温度，操纵量为蒸汽流量，调节器应选择PID调节规律。
系统结构原理图如下图所示：
四、(25分) 图2为管式加热炉温度控制系统。
试确定：
1．这是一个什么系统？画出其方框图。
2．调节阀的作用形式；主、副调节器的正反作用；
3．分析系统的可能经受的扰动及主要扰动；
4．简述进料流量增大时的控制过程；
5．如果进料流量是注意扰动，上述系统应如何改进？
答：1、这是个串级控制系统；系统方块图如下
凝液
2、调节阀为气开式，副调节器应为反作用，主调节器也应为反作用
3、可能经受的扰动有被加热物料的流量、温度、成分的变化，燃料油的管道压力、流量、成分的变化及环境温度的变化。
主要扰动应该是燃料油管道压力的波动。
4、若进入加热炉的进料流量发生变化而影响到炉出口温度变化时，则由主调节器首先起控制作用，此时副回路虽不能直接克服扰动，但副回路的存在改善了过程特性，缩短了控制通道，因此控制质量有所提高。
5、此时应该选择炉膛温度作为副变量,组成串级控制系统,如下图所示:
五、（11分）如图所示为锅炉液位双冲量控制系统。
试问：当供水压力波动较大时
该方案是否能够满足控制要求?说明理由.如果不能,请设计出改进的方案. 答：当供水压力波动较大时，由于主要扰
动没有能够及时的克服，所以该方案不能
满足控制要求。
此时应该选择供水流量作
为副变量，以水位为主变量，蒸汽压力为
前馈信号，组成前馈串级复合控制系统。
改进的方案如右图所示
六、（10分）在制药工业中，为了增强药效，需要对某种成分的药物注入一定量的镇定剂、缓冲剂，或加入一定量的酸、碱，使药物呈酸性或碱性。
这种注入过程一般都在混合槽中进行。
工艺要求生产药物与注入剂混合后的含量必须符合规定的比例，同时在混合过程中不允许药物流量突然发生变化，以免混合过程产生局部的化学副反应，为此设计如下图所示的控制系统。
试分析：1图中停留槽的作用是什么？
2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: 停留槽的作用是稳定药物流量,防止其发生急剧变化.图中共有两个控制系统,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;另一个是药物与添加剂的比值控制系统,保持二者的比例关系.
蒸汽汽包省煤器给水。