过程控制工程试题

过程控制工程试题教师：班级：2010级储运

一、填空题（每空一分，共40分）。

1、目前我国生产的控制阀有线性特性、等百分比特性和抛物线特性三种。

2、控制器比例放大倍数K增大，控制精度会越高，但系统的稳定性会增加，积分时间T越小，消除余差的能力越强。

3、控制器参数的工程整定方法有临界比例法、衰减曲线法、反应曲线法。

4、串级控制系统方块图中，习惯上把内环称作副回路、外环称作主回路，副对象的输出称主控制器，主对象的输出称副控制器。

5、双闭环比值控制系统是为了克服单闭环比值控制系统主动量不受控，生产负荷在较大范围内波动的不足而设计的。

6、均匀控制系统经常采用简单均匀控制、串级均匀控制及双冲量均匀控制。

7、单纯的动态前馈控制的作用在于力求在任何时刻均实现对的补偿，通过合适的控制规律选取，使干扰经过前馈控制器至被控变量这一通道的动态特性与干扰通道的动态特性完全。

8、选择性控制系统又叫自动保护控制，其设计包括控制阀开、闭形式选择、调节器及正、反作用选择以及选择器类型选择等。

9、分程控制系统中，每个气动控制阀的输入信号都是到，控制阀上的阀门定位器可分为和。

10、分程控制系统设置的目的有两种：一是，二是。

11、人工智能主要包括专家系统、、等。

12、专家PID控制采用规则ＰＩＤ控制形式，通过对和的识别，了解被控对象过程动态特性的变化。

13、自适应Bang-Bang控制是一种既不用预知精确的，又可适应变化的控制。

14、最优控制的常用求解方法有、最小值原理与。

15、泵按作用原理可分、和。

16、工业用的燃气轮机按其热循环形式可分为回热循环和；按其结构来分有单轴和

两种。

二、简答题（共35分）

1、说出控制变量选择的几种原则依据？4分。

a.控制变量能代表工作操作指标或能反应工艺的操作状态，是重要的变量

b.能频繁控制，以维持控制变量的恒定而不受干扰

c.进来采用直接指标作为控制。直接指标信号无法获取，或其测量信号滞后很大时，可选择与之间有单值对应关系的间接指标作为控制变量

d.控制变量应比较容易测量，并具有小的滞后和足够大的大的灵敏度

e.应考虑工艺合理性和国内仪表产品现状

f.被控变量时独立可控的

2、试述用除法器构成的比值控制系统与用乘法器组成的比值控制系统有什么不同之处？5分。

3、试述均匀控制系统控制规律的选择以及参数整定的原则和方法？均匀控制系统能运用4：1衰减？6分。

4、试述前馈控制与反馈控制各有什么特点？在什么情况下可选用前馈控制系统？5分。

5、在选择性控制系统中，何为积分饱和？它有什么危害性？什么情况下选择同向动作控制阀，什么情况下选择反向动作的控制阀？6分。

6、史密斯补偿的出发点是什么？如何实现史密斯补偿？5分。

7、试述一般最优化方法解决实际工程问题分哪三步进行？4分。

三、分析与作图题（共25分）。

1、PCVD设备的高精度串级温度控制系统如图1所示，LPCVD设备采用电阻炉加热，共分三个温区，其温度串级控制系统见图2，置于炉壁处的外热偶（A'、B'、C'）、副PID、触发电路以及功率部件组成副回路，用来控制炉丝加热电流的大小，而置于炉膛内的内热偶（A、B、C）将侧得的温度与设定值比较后，与主PID、副PID、触发电路以及功率部件一起组成主回路，监控炉膛内恒温区的温度变化。试把图1所示的串级控制系统原理图画成串级控制系统方框图，并说出主调节器与副调节器的功能作用？13分。

2、画出用除法器组成的定比值控制系统与双冲量均匀控制系统方块图。6分。

3、画出可变化结构控制系统示意框图与基于神经网络的PID校正器。6分。