过程控制复习题(增加)

《过程控制工程》期末复习题

班级：姓名：学号：

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. PI

B. PD

C. PID

2、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）

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）