过程装备控制技术 复习题

张海峰12011247894

一、填空题

1．过程装备控制的要求是，，。

2．在阶跃干扰作用下，系统过渡过程有，，

和等过程。

3．微分调节器的输出只与偏差的有关，而与的存在与否无关。

4．线性度是描述仪表的和之间的吻合程度，量程越小，线性化带来的误差（填越大或越小）。

7．气动差压变送器由部分和部分组成。

8．调节器按信号作用方式分为调节器和调节器，其中当测量信号增加，调节器的输出信号减小的是调节器。

9．调节阀的流量特性是指被调介质流过阀的与阀门的

之间的关系，理想流量特性指调节阀在情况下的流量特性。

10．按给定值的特点划分，控制系统可分为，，和

控制系统。

11．被控对象的特性是指当被控对象的发生变化时，其随

的变化规律。

12．在计算机控制系统中，用代替了，并增加了。

13．在PI调节规律中，随着T I的减小，在相同的扰动下，最大偏差 (填增大或减小)，余差消除（填加快或减慢），系统的稳定性（填提高或降低）。

14．对调节器参数进行工程整定的方法有，，和

。

15．线性度是描述仪表的和之间的吻合程度，量程越小，线性化带来的误差（填越大或越小）。

18．串联管道中，当s减小时，调节阀的实际可调比；并联管道中，当x减小时，调节阀的实际可调比（填增大或减小）。

19.按系统输出信号对操纵变量的影响划分，控制系统可分为控制系统和控制系统。

20.放大系数是描述被控对象重新达到平衡时其与之比，是被控变量的特性参数。

21.比例调节规律具有控制及时，克服有力的特点，但无法消除。

22.仪表所能测量的被测量上下限的称为仪表的量程，如测量范围为-200~800℃的温度

计，其量程为℃，若其最大绝对误差为10℃，则该仪表的精度等级为级，其精度（填高于或低于）精度等级为1.5的仪表。

23.热电偶测温仪表的工作原理是利用导体的效应来测温的，产生的热电势是电势和

电势共同作用的结果。

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24.节流通室是由，，和串联组成的。

25.PID调节器硬件结构的主要组成部分有：，，和

。

26.调节阀的额定流量系数反映了，是确定调节阀的主要依据。

27.变送器与电源的连接方式有和，其中具有成本低，安全性能高的特

点。

29．时间常数反映了被控对象受到输入作用后，输出变量达到的快慢，是被控对象的特性参数。

30．比例度是描述比例作用的强弱，比例度越大，余差；比例度越小，最大偏差（填越大或越小）。

38．按系统克服干扰的方法划分，控制系统可分为，，

。

39．滞后时间按形成原因分为和，是描述被控对象的

特性参数。

42．红外线气体分析仪是基于物质对的吸收原理工作的。

45．直通双座阀不平衡力（填大或小），直通单座阀适用于的场合，三通阀适用于。

二、简答题

1．生产过程自动化所包含的内容？

2．简述描述被控对象特性的参数滞后时间的种类及其产生的原因，并分析其对控制通道的影响？

3．热电偶冷端温度的处理方法有哪些？

4．简述气动调节器的结构组成及各部分的作用？

6.简述比例度的定义及其对系统稳定性的影响？

7.热电偶测温过程中为何要引入补偿导线？

10.比例积分调节规律中，积分时间T I对系统过渡过程的影响？

11.DDZ-III型温度变送器的性能优点？

13.一台精度等级为0.5级，量程范围为600~1200℃的电子电位差计，它的最大允许绝对误差是多

少？校验时，如其中的某一点最大绝对误差是4℃，问此表是否合格？

18.简述描述被控对象特性的参数时间常数的定义和性质。

19.热电偶的基本定律有哪些？

20现有精度等级为1.5级，2.0级，2.5级的三块仪表，测量范围分别为0~100℃，-50~550℃和

-100~500℃。现需测量500℃左右的温度，要求测量的相对误差不超过2.5%，选用哪块仪表比较合适？

三、 分析计算题

如图所示为一自力式贮槽水位控制系统，试画出该系统的方块图，并指出系统中被控对象、被控变量、操纵变量是什么？

1-贮槽；2-浮球；3-杠杆；4-针形阀

2．某化学反应器工艺规定操作温度为900±10℃，考虑安全因素，调节过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。现设计一定值控制系统，在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线如图所示。其中y 0=900

℃，y 1=908℃，

y 2=918℃，y 3=950℃，t 1=9min ，t 2=45min ，t 3=47min ，试确定该系统的最大

偏差，衰减比，余差，振荡周期和过渡时间（按被控变量进入±1%新稳态来确定）

，并分析该系统能否满足工艺要求？

图2系统过渡过程曲线

3．用分度号为K的镍铬-镍硅热电偶测量温度，在没有采取冷端温度补偿的情况下，显示仪表指示值为500℃，而这时冷端温度为60℃。试问：实际温度应为多少？如果热端温度不变，设法使冷端温度保持在20℃，此时显示仪表的指示值应为多少？已知热电偶分度表如下表所示：

4．试分析比例度对余差、最大偏差和系统稳定性的影响。一电动比例调节器，它的量程是100~200℃，输出信号是0~10mA，当输入从140℃变化到160℃时，相应的调节器输出从3mA变化到8mA，求该调节器的比例度。

5．计算机控制系统按照目的不同分为哪些类型，并分析计算机控制系统与常规模拟控制系统的相同点和不同点。

6.如图所示，一换热器出口温度控制系统中，工艺要求热物料出口温度保持为某一定值。试画出该控制系统的方框图，并指出该系统的被控对象、被控变量、操纵变量各是什么？