串级复杂控制系统考试试卷答案
控制系统例题和解答
例题和解答【例l】选择题（选择正确的答案，将相应的字母添入题内的括号中。
）1．串级控制系统的特点是两个（）控制一个控制阀。
其中（）的输出作为( )的外给定（ A ）（A）控制器主控制器副控制器（B）控制器副变送器副控制器（C）控制器主变送器副变送器（D）变送器主控制器副控制器2．一分程控制系统调节阀的分程特性如图12-28，试确定两个调节阀的开关形式（ D ）（A）A阀气开式 B阀气关式（B）A阀气开式 B阀气开式（C）A阀气关式 B阀气关式（D）A阀气关式 B阀气开式3．氨冷器中要求保证冷却器出口温度恒定，防止冷却器中液氨液位过高，使气氨中不夹带液氨进入冷冻机，确保冷冻机安全。
设计了如图12-29选择性控制系统，若选低选器、气关式调节阀，试确定两个调节器的正、反作用。
（ A ）（A）TC调节器正作用、LC调节器反作用（B）TC调节器正作用、LC调节器正作用（C）TC调节器反作用、LC调节器反作用（D）TC调节器反作用、LC调节器正作用4．对于选择性控制系统，下列说法哪一个不正确（ B ）（A）选择性控制系统是对生产过程进行安全软限控制。
（B）在生产过程程要发生危险时选择性控制系统可以采取联锁动作，使生产硬性停车。
（C）选择性控制系统可以有两个控制回路，其中一个控制回路工作，另一个控制回路处于开环状态。
（D）选择性控制系统用选择器进行控制。
【例2】什么是分程控制系统?主要应用在什么场合?答：分程控制系统就是一个控制器的输出信号被送往两个或两个以上的控制阀，每个控制阀都只在控制器的某段信号范围内工作。
分程控制系统的应用场合主要有：(1)用于扩大控制阀的可调范围，改善控制品质；(2)用于控制两种不同的介质流量，以满足工艺生产的要求，(3)用作生产安全的防护措施。
【例3】串级控制系统中主、副控制器参数的工程整定主要有哪两种方法?答：有两步整定法和一步整定法两种。
按照串级控制系统主、副回路的情况，先整定副控制器，后整定主控制器的方法叫做两步整定法。
复杂控制系统习题
复杂控制回路1．什么叫串级控制系统?画出一般串级控制系统的典型方块图。
答：串级控制系统是由其结构上的特征而得名的。
它是由主、副两个控制器串接工作的。
主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量的定值控制。
2．串级控制系统有哪些特点?主要使用在哪些场合?答串级控制系统的主要特点为：(1)在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统；(2)系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量}(3)由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响；(4)系统对负荷改变时有一定的自适应能力。
串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。
3．串级控制系统中主、剧变量应如何选择?答主变量的选择原则与简单控制系统中被控变量的选择原则是一样的。
副变量的选择原则是：．(1)主、副变量间应有一定的内在联系，副变量的变化应在很大程度上能影响主变量的变化；(2)通过对副变量的选择，使所构成的副回路能包含系统的主要干扰；(3)在可能的情况下，应使副回路包含更多的主要干扰，但副变量又不能离主变量太近；(4)副变量的选择应考虑到主、副对象时间常数的匹配，以防“共振”的发生4．为什么说串级控制系统中的主回路是定值控制系统，而副回路是随动控制系统?答串级控制系统的目的是为了更好地稳定主变量，使之等于给定值，而主变量就是主回路的输出，所以说主回路是定值控制系统。
副回路的输出是副变量，副回路的给定值是主控制器的输出，所以在串级控制系统中，副变量不是要求不变的，而是要求随主控制器的输出变化而变化，因此是一个随动控制系统。
5．怎样选择串级控制系统中主、副控制器的控制规律?答串级控制系统的目的是为了高精度地稳定主变量，对主变量要求较高，一般不允许有余差，所以主控制器一般选择比例积分控制规律，当对象滞后较大时，也可引入适当的微分作用。
串级复杂控制系统考试试卷答案
--------------装------------------------订------------------------线------------------------内------------------------不------------------------答------------------------题--------------石化公司维修公司（仪表维修工） 串级复杂控制系统考试试卷答案（考试时间： 年 月 日 考试时长： 120 分钟）一、填空题（每空1分，满分 30分）1.串级控制系统是由主、副两个控制器串接工作的。
主控制器的输出作为副控制器的 给定值，副控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量的定值控制。
在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统；2.串级控制系统的目的在于通过改变副变量来提高对主变量的控制质量由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响；系统对负荷改变时有一定的自适应能力。
3.串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。
4.在串级控制系统中，主、副调节器的作用是不同的。
主调节器是定值控制，副调节器是随动控制。
系统对二个回路的要求有所不同。
主回路一般要求无差，主调节器的控制规律应选取PI 或PID 控制规律；副回路要求起控制的快速性，可以有余差，一般情况选取P 控制规律而不引入 I 或 D 控制。
如果引入 I 控制，会延长控制过程，减弱副回路的快速控制作用；也没有必要引入 D 控制，因为副回路采用 P 控制已经起到了快速控制作用，引入D 控制会使调节阀的动作过大，不利于整个系统的控制5.P 控制作用的特点是保证过程的稳定性。
I 控制作用的特点是保证控制过程作无差控制。
D 控制作用的特点是补偿控制对象的迟延和惯性6.过度过程要有较好的稳定性和快速性一般希望调节过程具有较大的衰减比，超调量要小些，调节时间越短越好，又要没有余差二、简答题（共 6 题，每题5分，满分 30 分）1. 简述串级控制系统的投用步骤？ 参考答案：（1）将副调节器“内、外”给定置外给定，“自动、手动”放在“手动”。
DCS系统考试题以及答案【最新版】
DCS系统考试题以及答案一、填空(共23题):1、一个最基本的DCS应包括四个大的组成部分:控制站、操作员站、工程师站、网络。
2、DCS的软件构成包括控制层软件、监控软件、组态软件。
3、过程检测和控制流程图用文字符号中，TRC-210、LIC-101、PT-104分别表示温度记录控制功能、液位指示控制器和压力变送器功能。
4、趋势画面包括实时趋势和历史趋势两类。
5、集散控制系统的组态包括硬件组态和软件组态。
6、我厂使用的DCS系统有横河CS3000、浙大中控ECS-100。
7、集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散型控制系统，集散控制系统的主要特点是集中管理和分散控制。
8、接地按其作用可分为保护性接地和功能性接地两大类。
9、模拟量信号包括模拟输入和模拟输出信号。
10、集散型控制系统的回路控制功能由控制站完成。
11、在DCS中，控制算法的编程是在工程师站上完成的，工作人员对现场设备的监视是在操作员站上完成的。
12、浙大中控ECS-100系统中FW243X是主控制卡。
13、操作站的基本功能包括显示、操作、报警、系统组态、系统维护、报告生成。
14、LIAH表示液位指示高报警。
15、PSHH表示压力高高联锁。
16、数字量信号包括数字量输入和数字量输出。
17、横河CS3000系统硬件中，卡件AAI143为模拟量输入卡，AAI543为模拟量输出卡。
18、横河CS3000系统硬件中，端子SARM15A为数字量输入卡，SMRT为热电阻输入卡。
19、浙大中控ECS-100系统中，机笼与机笼之间采用DB9线连接，卡件与端子之间采用DB25线连接。
20、浙大中控ECS-100系统中，模拟量输入卡为FW351，模拟量输出端子为TB372。
21、DCS由哪四部份组成:I/O板、控制器、操作站、通讯网络。
22、DCS系统中DI表示数字量输入、DO表示数字量输出、AI表示模拟量输入、AO表示模拟量输出。
23、自动调节系统一般是由被调对象、测量变送、调节器、调节阀四个主要环节组成。
2023年化工自动化控制仪表考试历年真题集锦4套合1(附带答案)卷27
2023年化工自动化控制仪表考试历年真题集锦4套合1（附带答案）（图片大小可自由调整）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！套卷一一.全能考点(共50题)1.【单选题】分度号为K的热电偶错用了分度号为E的补偿导线,极性连接正确,则实际的温度如何()。
A、偏大B、受接线处和冷端的温度影响C、偏小参考答案：B2.【判断题】联锁保护系统用于工况达到危险状态时防止事故的发生和扩大,它属于闭环控制系统。
参考答案：×3.【判断题】为确保计算机控制系统的可靠运行,系统的供电一般采用可自动切换的双回路供电,并配有UPS在停电期间短时供电。
参考答案：√4.【单选题】“knife”是指()。
A、秤B、叉子C、杯子D、刀参考答案：D5.【判断题】浮筒式液位计属于变浮力式液位计,浮球式液位计属于恒浮力式液位计。
参考答案：√6.【判断题】电气转换器由正作用转换成反作用只需将信号反接即可。
参考答案：√7.【判断题】FSC系统用户程序下装时,FORCE-ENANLE开关必须置于ON状态。
参考答案：√8.【单选题】代表柴油在柴油发动机中发火性能的一个约定量值是（）。
A、辛烷值B、十六烷值C、馏程参考答案：B9.【判断题】《气瓶安全监察规定》规定,禁止对使用过的非重复充装气瓶再次进行充装。
参考答案：√10.【单选题】电解质能够导电的原因是（）。
A、电解质本身导电B、水能够导电C、在水中离解成自由移动的帯电荷的离子D、能与水发生了化学反应而导电参考答案：C11.【判断题】如果在比例控制中增加积分作用,通常需要适当减小放大倍数,与原来只采用比例控制相比,控制的及时性有所降低,但控制质量更高。
参考答案：√12.【单选题】用诊断仪对发动机进行检测，点火开关应()。
A、关闭B、打开C、位于启动档D、位于锁止档参考答案：B13.【判断题】转子流量计制造厂为了便于成批生产,在进行度时,是根据使用单位的实际情况,用水或空气对仪表进行标定并给出曲线的。
控制系统考试题库
控制系统考试题库一、选择题1. 控制系统的开环传递函数G(s)H(s)=\frac{K}{s(s+1)}，闭环传递函数为G(s)H(s)=\frac{K}{s(s+1)+K}。
若要求系统单位阶跃响应的超调量小于10%，则K的取值范围是多少？A. K > 10B. K > 9C. K > 8.2D. K > 32. 在控制系统中，若系统开环增益K增加，系统的性能指标将如何变化？A. 稳态误差减小B. 系统超调量增大B. 系统稳定性变差D. 以上都是3. 以下哪个不是控制系统的典型环节？A. 比例环节B. 积分环节C. 微分环节D. 延迟环节4. 系统的时间常数τ与系统的阻尼比ζ之间有何关系？A. τ = 1/(2ζ)B. τ = 1/ζC. τ = 2/ζD. τ = ζ5. 在PID控制器中，I代表的是：A. 比例B. 积分C. 微分D. 延迟二、简答题6. 简述控制系统的稳定性与稳态误差之间的关系。
7. 描述什么是系统的频率响应，并解释它在控制系统设计中的重要性。
8. 解释什么是系统的动态性能和静态性能，并给出它们各自的主要性能指标。
9. 什么是控制系统的开环和闭环？它们在系统分析中有何作用？10. 简述PID控制器的工作原理及其在工业控制中的应用。
三、计算题11. 已知控制系统的开环传递函数为G(s)=\frac{K}{s(s+2)}，试求系统的单位阶跃响应，并画出其阶跃响应曲线。
12. 给定一个二阶欠阻尼系统的传递函数G(s)=\frac{1}{s^2+4s+5}，求其阻尼比和自然频率，并计算其单位阶跃响应的超调和调整时间。
13. 设有一个控制系统，其开环传递函数为G(s)H(s)=\frac{K}{s(s+3)(s+5)}，若要求系统在单位阶跃输入下的稳态误差为0.05或更小，求K的最小值。
14. 假设有一个简单的比例控制器，其传递函数为Kp=K。
如果系统的目标值与实际值之间的偏差为0.1，求控制器输出。
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。
控制系统期末考试题及答案
控制系统期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 控制系统的基本功能是什么？A. 放大信号B. 稳定系统C. 转换能量D. 以上都是答案：B2. 下列哪个是开环控制系统的特点？A. 有反馈回路B. 没有反馈回路C. 需要外部输入D. 可以自我调节答案：B3. 闭环控制系统中，反馈信号的作用是什么？A. 放大输入信号B. 减小系统误差C. 提高系统稳定性D. 以上都是答案：B4. 系统的时间响应包括哪些？A. 稳态响应B. 瞬态响应C. 频率响应D. 以上都是答案：B5. PID控制器中的I代表什么？A. 比例B. 积分C. 微分D. 增益答案：B6. 系统稳定性分析中，根轨迹法的基本原理是什么？A. 系统开环增益的变化B. 系统闭环增益的变化C. 系统开环极点的变化D. 系统闭环极点的变化答案：A7. 系统设计中，超调量（overshoot）是什么？A. 系统达到稳态值前的最大偏差B. 系统达到稳态值后的最大偏差C. 系统稳态误差D. 系统稳态响应答案：A8. 状态空间表示法中，状态变量的个数通常与系统的什么有关？A. 系统的输入个数B. 系统的输出个数C. 系统的自由度D. 系统的阶数答案：D9. 系统频率响应分析中，奈奎斯特判据的适用条件是什么？A. 系统必须是线性的B. 系统必须是时不变的C. 系统必须是最小相位系统D. 系统必须是开环系统答案：C10. 什么是系统的传递函数？A. 系统输入与输出之间的数学关系B. 系统状态与输入之间的数学关系C. 系统输出与状态之间的数学关系D. 系统状态与状态之间的数学关系答案：A二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述控制系统的分类及其特点。
控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。
开环控制系统没有反馈回路，系统的输出不会影响输入，结构简单，成本较低，但对外部干扰敏感，控制精度较低。
闭环控制系统具有反馈回路，系统的输出会反馈到输入端，形成闭环，能够自动调节，对外部干扰有较强的抵抗能力，控制精度较高。
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石化公司维修公司（仪表维修工） 串级复杂控制系统考试试卷答案
（考试时间： 年 月 日 考试时长： 120 分钟）
一、填空题（每空1分，满分 30分）
1.串级控制系统是由主、副两个控制器串接工作的。
主控制器的输出作为副控制器的 给定值，副控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量的定值控制。
在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统；
2.串级控制系统的目的在于通过改变副变量来提高对主变量的控制质量
由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响；系统对负荷改变时有一定的自适应能力。
3.串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。
4.在串级控制系统中，主、副调节器的作用是不同的。
主调节器是定值控制，副调节器是随动控制。
系统对二个回路的要求有所不同。
主回路一般要求无差，主调节器的控制规律应选取PI 或PID 控制规律；副回路要求起控制的快速性，可以有余差，一般情况选取P 控制规律而不引入 I 或 D 控制。
如果引入 I 控制，会延长控制过程，减弱副回路的快速控制作用；也没有必要引入 D 控制，因为副回路采用 P 控制已经起到了快速控制作用，引入D 控制会使调节阀的动作过大，不利于整个系统的控制
控制作用的特点是保证过程的稳定性。
I 控制作用的特点是保证控制过程作无差控制。
D 控制作用的特点是补偿控制对象的迟延和惯性
6.过度过程要有较好的稳定性和快速性一般希望调节过程具有较大的衰减比，超调量
要小些，调节时间越短越好，又要没有余差
二、简答题（共 6 题，每题5分，满分 30 分）
1. 简述串级控制系统的投用步骤 参考答案：
（1）将副调节器“内、外”给定置外给定，“自动、手动”放在“手动”。
主调节器
“内、外”给定置内给定，“自动、手动”放在“手动”，并把“正、反”作用开 关分别放在正确位置，调节器参数分别放在预定值。
（2）用副调节器手动控制
（3）当主参数接近给定值，副参数也较平稳后，调节主调节器手动输 出，使副调节
器偏差为零，将副调节器由手动切到自动。
（4）调节主调节器给定值，使主调节器偏差为零 （5）将主调节器由手动切到自动。
2.简述串级控制系统主、副控制器作用方式的选择依据 参考答案：
（ 主控制器± ） （ 副对象± ） （ 主对象± ） ＝ （ — ）
因此：当主、副变量同向变化时，主控制器应选反作用方式，反向变化则应选正作用方式。
副控制器作用方式选择：
（ 副控制器± ） （ 控制阀± ） （ 副对象± ） ＝ （ — ） 3. 简述单回路控制系统的投用步骤 参考答案：
1. 设置好控制器正反作用和Ｐ、Ｉ、Ｄ参数。
2. 先手动控制使测量值逐步接近给定值，并保持测量值稳定
3. 按无扰动切换（指手、自动切换时阀上信号基本不变）的要求将控制器切入自动
4. 简述单回路控制系统的“4 :1衰减振荡”参数整定方法
参考答案：
在系统闭环情况下：Ti 放到最大, Td放到零，δ从大（100%）往小变化,用改变设定值的方法，每改变一次δ施加一阶跃干扰,直至出现4 :1（或10:1)衰减振荡为止，如下图示,记录此时的比例度δs和振荡周期Ts。
根据δS和TS ，按表中的经验公式计算各参数值。
控制器类型
控制器参数δ,% Ti,min Td,min
P δs
————
PI δs
——
PID δs
5.请说出自动控制回路P、I、D工程整定方法
参考答案：
临界比例度法
衰减曲线法
响应曲线法
经验法
6.简述“经验法”PID参数调整方法
参考答案：
经验法是工人、技术人员在长期的生产实践中总结出来的一种整定方法。
它是按被控变量的性质提出控制器参数的合适范围。
实质是“看曲线、调参数”
系统
参数
δ，%TI，min TD，min
温度20~603~10~3
流量40~100~1
得分
评分人
三、计算题：（共 2 题，每题6分，满分12 分）
1.某控制系统采用临界比例度法整定参数。
已测得临界比例度δk=20%，临界周期Tk =4Min，求当控制系统采用P 、PI 、PID调节规律时的P、I、D值
参考答案：
P调节规律: P= 2*20%=40%
PI调节规律: P=*20%=44% I=*4= Min
PID调节规律: P=*20%=34% I=*4=2 Min D=*4= Min
2.某控制系统采用4 :1衰减振荡临界法整定参数。
已测得比例度δs=10%，振荡周期Ts=4Min，求当控制系统采用P 、PI 、PID调节规律时的P、I、D值
参考答案：
P调节规律: P= 10%
PI调节规律: P=*10%=12% I=*4=2Min
PID调节规律: P=*10%=8% I=*4= Min D=*4= Min
得分
评分人
四、论述题：（共 2 题，每题10分，满分20 分）
1．论述串级控制系统“两步整定法”参数整定
参考答案：
实际操作中，一般用两步法，先整定副回路，再整定主回路。
如蒸馏塔温度和加热蒸汽的串级，一般先整定副回路，再整定主回路。
两步整定法是按主副回路分别整定，第一步先整定副回路，第二步整定主回路。
步骤如下。
（1）工艺稳定，主副回路均在纯比例调节规律运行的条件下，将主调节器比例度置于100%，逐渐减小副调节器的比例度，当副回路达到4∶1的衰减震荡过程时，记下副调节器的比例度δ2S和过渡周期T2S。
（2）将副调节器比例度固定在δ2S，逐渐减小主调节器的比例度，当主回路达到4∶1衰减振荡过程时，记下主调节器的比例度δ1S和过渡周期T1S。
（3）根据求出的δ2S、T2S、δ1S、T1S，按表计算出主副调节器的比例度、积分时间和微分时间。
（4）按“先副后主”、“先比例次积分后微分“的原则，将计算得出的调节器参数加到调节器上。
（5）观察记录曲线，进行适当的调整。
2．论述串级控制系统“一步整定法”参数整定
（1）根据副变量的类型，按下表的经验数据选择好副控制器的比例度。
表一步整定法的控制器参数经验数据
（2）将副控制器参数置于经验值，然后按单回路控制系统中任一整定方法整定主控制器参数。
（3）观察控制过程，根据主、副控制器放大系数匹配的原理，适当调整主、副控制器的参数，使主变量控制质量最好。
（4）若出现振荡，可加大主（或副）控制器的δ，即可消除。
如出现剧烈振荡，可
先转入遥控，待产生稳定之后，重新投运和整定。
得分
评分人
五、绘图题：（共 1 题，满分8 分）
1.绘出液位-流量串级控制自控流程图（位号按自动设计要求自己定义），并画出串级控制控制系统方框图
参考答案：
副变量类型副控制器放大系数
K C2
副控制器比例度δ
（%）
温度5～20～60压力3～30～70流量～40～80液位5～20～80
+
-
x
2
z
2
e
2
+
-
x
1
e
1
z
1
y
1主调节器副调节器执行器副对象
副变送器
主对象
主变送器
y
2。