中国石油大学《过程控制工程》复习题及答案
《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。
2020年中国石油大学北京网络学院 过程控制工程-第二次在线作业 参考答案
中国石油大学北京网络学院
过程控制工程-第二次在线作业
参考答案
1.（
2.5分）串级控制系统中的主控制器对下列的哪个环节具有鲁棒性
A、副回路反馈通道
B、副对象
C、主对象
我的答案：B 此题得分：2.5分
2.（2.5分）某个串级控制系统中，调节阀为气开阀，副对象为反作用，则副控制器为
A、正作用
B、反作用
C、正反作用均可
我的答案：A 此题得分：2.5分
3.（2.5分）某个串级控制系统中，调节阀为气开阀，副对象为反作用，主对象为正作用，则主控制器为
A、正作用
B、反作用
C、正反作用均可
我的答案：B 此题得分：2.5分。
过程控制工程2-4章答案(孙洪程著)
第二章思考题及习题2.1 与单回路系统相比，串级控制系统有些什么特点?答：串级控制方案具有单回路控制系统的全部功能，而且还具有许多单回路控制系统所没有的优点。
因此，串级控制系统的控制质量一般都比单回路控制系统好。
(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2.2 为什么说串级控制系统主控制器的正、反作用只取决于主对象放大倍数的符号，而与其他环节无关?答：主控制器的正、反作用要根据主环所包括的各个环节的情况来确定。
主环内包括有主控制器、副回路、主对象和主变送器。
控制器正、反作用设置正确的副回路可将它视为一放大倍数为“正”的环节来看待。
这样，只要根据主对象与主变送器放大倍数的符号及整个主环开环放大倍数的符号为“负”的要求。
即Sign{G 01(s )}Sign{G 02’(s )}Sign{G m1(s )}Sign{G c1(s )}=-1就可以确定主控制器的正、反作用。
实际上主变送器放大倍数符号一般情况下都是“正”的，再考虑副回路视为一放大倍数为“正”的环节，因此主控制器的正、反作用实际上只取决于主对象放大倍数的符号。
当主对象放大倍数符号为“正”时，主控制器应选“负”作用；反之，当主对象放大倍数符号为“负”时，主控制器应选正作用。
2.3 串级控制系统的一步整定法依据是什么?答：一步整定法的依据是：在串级控制系统中一般来说，主变量是工艺的主要操作指标，直接关系到产品的质量，因此对它要求比较严格。
而副变量的设立主要是为了提高主变量的控制质量，对副变量本身没有很高的要求，允许它在一定范围内变化，因此在整定时不必将过多的精力放在副环上，只要主变量达到规定的质量指标要求即可。
此外对于一个具体的串级控制系统来说，在一定范围内主、副控制器的放大倍数是可以互相匹配的，只要主、副控制器的放大倍数K c1与K c1的乘积等于K s (K s 为主变量呈4：1衰减振荡时的控制器比例放大倍数)，系统就能产生4：1衰减过程(下面的分析中可以进一步证明)。
《过程控制系统》复习题
《过程控制系统》复习题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.3～10B.2～8C.1～4D.1～24.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5.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0D.积分时间置0，微分时间置06.()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()。
中国石油大学《化工过程控制》在线考试模拟题4
秋季学期《化工过程控制》在线考试（适用于12月份考试）
以下对微分控制规律的描述，不正确的是（）。
A:微分作用太强，会引起系统振荡
B:微分时间越小，积分作用越弱
C:微分作用有抑制振荡的效果
D:微分作用能够克服恒定偏差
参考选项：D
由于微分调节规律具有超前作用，因此控制器加入微分作用主要是用来（）。
A:克服被控对象的惯性滞后（时间常数T）、容量滞后和纯滞后
B:克服被控对象的纯滞后
C:克服被控对象的惯性滞后（时间常数T）、容量滞后
D:克服信号的传送滞后
参考选项：C
控制阀的泄漏量是指（）。
A:在规定的温度和压力下，阀门全关状态的流量
B:控制阀可以控制的最小流量
C:控制阀最大流量和最小流量之比
D:被调介质流过阀门的相对流量与阀门相对行程之比
参考选项：A
串联水槽对象与一阶水槽对象相比，其对象特性增加了（）。
A:纯滞后
B:传送滞后
C:容量滞后
D:测量滞后
参考选项：C
雷达跟踪系统属于（）
A:定值控制系统
B:随动控制系统
C:程序控制系统
D:前馈控制系统
参考选项：B
气动薄膜控制阀接收信号范围是（）Kpa。
A:20~100
B:20~60
C:90~120
D:10~150
参考选项：A
1。
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。
过程控制工程智慧树知到答案章节测试2023年中国石油大学(华东)
第一章测试1.广义对象包括（）。
A:被控对象B:检测元件C:执行器D:控制器答案:ABC2.先进控制有（）。
A:时滞补偿B:故障诊断C:预测控制D:解耦控制答案:ABCD3.过程控制系统中，代替人眼睛的是（）。
A:执行器B:控制器C:检测装置D:被控对象答案:C4.控制系统组成中具有大脑功能的是（）。
A:控制装置B:检测装置C:执行机构D:被控对象答案:A5.控制目标中不需要考虑环保因素。
A:对B:错答案:B6.随动控制系统的设定值是随时间变化的。
A:对B:错答案:A第二章测试1.被控对象的动态特性是描述被控对象输入输出关系动态特征的。
A:错B:对答案:B2.稳态指的是被控量不再随时间变化时，系统处于平衡状态。
A:对B:错答案:A3.误差绝对值积分（IAE）准则可避免正负积分面积相消现象。
A:对B:错答案:A4.灰箱模型是基于过程动态学的机理建模。
A:对B:错答案:B5.调节通道对象特性的T0小对控制系统有利。
A:错B:对答案:B6.比例积分作用为系统增加了一个开环零点，使系统相角超前，增加了稳定性。
A:错B:对答案:B7.调节系统在纯比作用下已整定好，加入积分作用后，为保证原稳定度，此时应将比例度（）A:减小B:不变C:增大D:先增大后减小答案:C8.对于气动执行机构，当信号压力增加，推杆下移的，称该气动执行机构为A:可调式B:反作用式C:正作用式D:移动式答案:C9.在控制系统中，工艺变量需要控制的生产过程、设备或机械等，称为（）A:反馈B:控制器C:被控过程D:设定值答案:C10.下面对过程的控制质量没有影响的是（）A:扰动通道放大倍数B:扰动通道时间常数C:控制通道放大倍数D:扰动通道纯滞后时间答案:D11.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:超调量与给定值之差D:调节参数与被调参数之差答案:A12.下列哪个参数不是描述对象特性的参数（）A:tB:TC:KD:τ答案:A13.受控制器的操纵，使被控变量保持在设定值的物理量是（）A:操纵变量B:被控对象C:设定值D:测量值答案:A14.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:非振荡发散过程B:衰减振荡过程C:发散振荡过程D:等幅振荡过程答案:B15.以下哪个传递函数可以表示积分环节（）A:TsB:KC:K/(Ts)D:K/(Ts+1)答案:C16.PID参数整定方法有（）A:响应曲线法B:临界比例度法C:继电器型PID自整定法D:经验法答案:ABCD第三章测试1.下列哪种不属于复杂控制系统？A:流量控制系统B:前馈控制系统C:串级控制系统D:解耦控制系统答案:A2.串级控制对所有的干扰都有很强的克服能力A:对B:错答案:B3.串级控制副参数的选择需要注意的问题有（）？A:副参数必须可测B:调节阀与副参数之间具有因果关系C:尽可能将带有非线性或时变特性的环节包含于副回路中D:副参数的选择应使副对象的时间常数比主对象的时间常数小答案:ABCD4.串级控制多用于（）场合？A:用于所有的控制场合；B:用于时滞较大的对象；C:用于对象具有较大的非线性特性，且负荷变化较大；D:用于克服变化剧烈和幅值大的干扰；答案:BCD5.均匀控制有（）两种形式？A:前馈均匀控制B:单回路均匀控制C:串级均匀控制D:比值均匀控制答案:BC6.前馈控制的基本原理是（）？A:可变性原理B:等价原理C:不变性原理D:抗干扰原理答案:C7.动态前馈的效果一定比静态前馈的效果好。
（完整版）过程控制习题与答案
（完整版）过程控制习题与答案第1章绪论思考题与习题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？解答：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？解答：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：控制器，被控对象，执⾏机构，检测变送装置。
1-3简述被控对象、被控变量、操纵变量、扰动（⼲扰）量、设定（给定）值和偏差的含义？解答：被控对象⾃动控制系统中，⼯艺参数需要控制的⽣产过程、设备或机器等。
被控变量被控对象内要求保持设定数值的⼯艺参数。
操纵变量受控制器操纵的，⽤以克服扰动的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。
扰动量除操纵变量外，作⽤于被控对象并引起被控变量变化的因素。
设定值被控变量的预定值。
偏差被控变量的设定值与实际值之差。
1-4按照设定值的不同形式, 过程控制系统可分为哪⼏类？解答：按照设定值的不同形式⼜可分为:1．定值控制系统定值控制系统是指设定值恒定不变的控制系统.定值控制系统的作⽤是克服扰动对被控变量的影响,使被控变量最终回到设定值或其附近.以后⽆特殊说明控制系统均指定值控制系统⽽⾔.2.随动控制系统随动控制系统的设定值是不断变化的.随动控制系统的作⽤是使被控变量能够尽快地,准确⽆误地跟踪设定值的变化⽽变化3.程序控制系统程序控制系统的设定值也是变化的，但它是⼀个已知的时间函数，即设定值按⼀定的时间程序变化。
1-5 什么是定值控制系统?解答：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？为什么说研究控制系统的动态⽐其静态更有意义？解答：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。
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《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. PIB. PDC. PID2、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8、在选择性控制系统中防积分饱合一般采用（）方法。
A．限幅法B．外反馈法C．积分切除法9、控制系统在纯比例作用下已整定好，加入积分作用后，为保证原稳定度，此时应将比例度（）。
A.增大B.减小C.不变10、在某一分离甲苯－二甲苯的精馏塔中，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.双温差三、简答题（每题5分）1、在一个串级控制系统中，原来选用φ30的气开阀，后来因为负荷减小，改用φ20口径，同时改用气关阀。
问：（1）主、副控制器的正、反作用是否需要改变？如需要，应如何改变？（2）主、副控制器的比例度和积分时间是否需要改变？如需要，又如何改变？2、为什么要考虑控制器的正、反作用选择？3、什么是分程控制系统？主要应用在什么场合？4、离心式压缩机防喘振控制方案有哪几种？各适用什么场合？5、什么是锅炉汽包水位的三冲量控制系统？为什么要引入三冲量进行控制？6、什么是控制器的参数整定？工程上常用的控制器参数整定有几种方法？7、什么是锅炉系统中汽包水位的“虚假液位”现象？说出两种能够克服虚假液位影响的控制方案。
8、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？9、什么是离心式压缩机的喘振？10、前馈与反馈控制系统相比有什么不同？11、什么是选择性控制系统？设计选择性控制系统时要考虑哪些问题？12、均匀控制系统的目的和特点是什么？（5分）13、汽包水位的虚假液位现象是怎么回事？采用何种控制方案能够克服虚假液位的影响？（5分）14、往复泵的流量控制方案有哪些？各有什么优缺点？（5分）15、什么叫比值控制系统？（4分）16、前馈控制具有什么特点？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？（4分）四、（15分）如图1所示单容水槽，其进口流量来自上一工序，不可控，控制目标是保证水槽的液位恒定。
1、试对该对象设计一简单控制系统，画出系统的控制流程图（10分）2、分别指出系统的受控变量、操作变量和主要扰动变量（5分）进口流量图1五、（15分）计算题工艺要求两流体的流量比为F2/F1=1/1.2，其中F1为和F2是体积流量。
F1的流量不可控，仪表量程是0～3200Nm3/h，F2的流量可调，仪表量程是0～2400Nm3/h。
试画出控制流程图，并计算比值系数K六、（20分）精馏塔是化工、炼油生产中应用极为广泛的传热传质设备，其目的是将混合物中的各组分分离，达到规定的纯度。
试问1、精馏装置一般由哪些设备组成？画出精馏塔的物料流程图（5分）2、精馏塔可选的操纵变量是哪些？（5分）3、以精馏段指标为受控变量，设计一种精馏塔的基本控制方案，并画出控制流程图。
（10分）七、（15分）某聚合反应釜内进行放热反应，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2所示。
问：1、这是什么类型的控制系统？试画出其方框图，说明主变量和副变量分别是什么？（5分）2、选择控制阀的气开、气关型式。
（2分）3、确定控制器的正反作用。
（3分）4、如果干扰是冷却水的温度波动和进料温度波动时，试简述其控制过程。
（5分）图2八、（15分）计算题如图3所示为一单闭环比值控制系统。
主物料A 的流量A Q 经差压变送器、开方器后的信号送往除法器，与副物料流量B Q 的信号相除，除法器的输出为ABI I I =，设系统采用的是DDZ-Ⅲ型仪表，h m Q A /5003max =，h m Q B /4003max=，工艺要求两流量的比值为5.0==ABQ Q K 。
1、 计算流量控制器FC 的比值系数K '应设定为多少？（5分） 2、 画出上述系统的方块图。
（5分）3、 如控制阀选定为气关型，试确定控制器FC 的正反作用（5分）图3 九、（15分）某精馏塔的控制方案如图4所示。
1、试分析该控制方案由哪些控制系统组成？（5分）2、指出各个控制系统的操纵变量和受控变量分别是什么？（5分）3、请判断该控制方案是物料平衡控制还是能量平衡控制？是按照精馏段指标进行控制还是按照提馏段指标进行控制？（5分）开方器÷开方器FC比值设定K 'AB QA IB I图4十、（10分）请举出一种你在生产或生活中所见到的控制系统的例子，并运用过程控制工程中所学到的知识对该控制系统的设计和实施进行分析和说明。
内容包括：（1）过程的工艺，控制的要求，（2）控制方案的设计（3）控制器控制规律的选择（4）用到的自控设备（5）其它相关的内容十一、（15分）如图5所示为一蒸汽加热器温度控制系统。
（1）指出该系统中的受控变量、操纵变量、受控对象分别是什么？（3分）（2）该系统可能的干扰有哪些？（2分）（3）画出该系统的控制系统方框图。
（5分）（4）如果被加热物料过热易分解时，试确定控制阀的气开、气关型式和控制器的正、反作用。
（5分）图 5 蒸汽加热器的温度控制十二、（15分）计算题在含碱废水的处理过程中，往往采用加酸中和的方法，使得处理后的废水的PH 值为7。
现有一工业含碱废水处理流程，工艺流程如图6所示。
工艺要求F2/F1=1/1.2，其中F1为含碱废水的体积流量，F2为酸液的体积流量。
含碱废水的流量不可控，仪表量程是0～3600Nm3/h ，酸液的流量可调，仪表量程是0～2400Nm3/h 。
1、 试设计一比值控制系统以满足上述工艺要求，并画出该系统的控制流程图和方框图。
（5分）2、 计算比值系数K 。
（5分）3、 主物料和从物料分别是什么？（2分）4、 简述当主物料变化时，系统的控制过程。
（3分）图6十三、（15分）如图7所示液体储罐，其进口流量不可控，出口流量可控，控制目标是保证储罐的液位恒定。
1、试对该对象设计一简单控制系统，画出系统的控制原理方框图（5分）；2、分别指出系统的受控变量、操纵变量和主要扰动变量（5分）；3、假定出口调节阀为气开阀，试确定控制器的正反作用（5分）。
热物料图7十四、（20分）如图8所示加热炉被加热物料出口温度与燃料油压力的串级控制系统，工艺安全条件是：一旦发生重大事故，立即切断燃料油的供应。
试确定： 1）画出该串级控制系统的方框图；（5分）2）调节阀的气开、气关形式；（5分） 3）主、副调节器的正反作用。
（10分）图8十五、（15分）在离心泵的流量控制中，往往采用直接节流的方案。
试问：1、在直接节流法中的调节阀一般是装在离心泵的入口还是出口？分析其原因（10分）。
2、给出直接节流法控制离心泵流量的控制流程图（5分）十六、（15分）压缩机吸入罐压力与压缩机入口流量选择性控制系统如图9所示。
为防止吸入罐压力过低导致吸入罐被吸瘪，又防止压缩机流量过低而产生喘振的双重目的，试确定 1、系统中气体返回控制阀的开、闭形式（5分） 2、控制器的正、反作用（5分） 3、选择器的类型（5分）加热炉被加热物料进口PCPT 被加热物料出口TTTC燃料油出口流量图9十七、（15分）图10所示为一燃料气混合罐，罐内压力需要控制。
一般情况下，通过改变甲烷流出量Q A来维持罐内压力。
当罐内压力降低到Q A =0时仍不能使其回升时，则需要调整来自燃料气发生罐的流量Q A ，以维持罐内压力达到规定值。
1、设计一控制系统，以满足上述工艺要求。
画出系统的控制流程图。
（5分）2、罐内的压力不允许过高，请选择控制阀的气开、气关型式。
（5分）3、确定控制器的正反作用，和各控制阀的工作信号区间。
（5分）图10 燃料气混合罐十八、（15分）在石油化工生产过程中，常常利用液态丙烯气化吸收裂解气体的热量，使裂解气体的温度下降到规定的数值上。
图11是一个简化的丙烯冷却器温度控制系统。
被冷却的物料是乙烯裂解气，其温度要求控制在（15±1.5）℃。
1、指出系统中的受控对象、受控变量和操纵变量各是什么？（5分）Q AQ B2、试画出该控制系统的方框图。
（5分）3、试分析当乙烯裂解气的流量突然增大时，该温度控制系统是如何实现温度控制的？（5分）图11十九、（20分）如图12所示使用燃料气的加热炉，其工艺流程是燃料气在加热炉中燃烧，使被加热物料加热到一定的出口温度，控制的主要目标是使被加热物料的出口温度保持恒定，同时还要防止阀后压力过高，试设计一选择性控制系统以满足上述控制要求。