第一章7 在阶跃扰动作用下，定值控制系统过渡过程有哪几种形式？稳定的过渡过程是哪种？①单调衰减过程②振荡衰减过程③等幅振荡过程④振荡发散过程单调过程和衰减振荡过程是稳定的过渡过程。

8 某换热器的温度控制系统给定值为200 C。

在阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图所示。

试求最大偏差、余差、衰减比、振荡周期。

解：最大偏差A=230-200=30 C余差C=205-200=5 C衰减比n=y i：y 3=25:5=5:1振荡周期T=20 - 5=15 （min）9定值控制系统（p5）10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。

动态特性：系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系称为动态特性。

第二章1. 一台仪表的显示位数为三位，其分辨率便为（百分之一）2. —台温度指示仪，最末一位数字表示的温度值为0.1 C，该表的分辨力为（0.1 C）3•某台仪表的基本误差为土 1.8%，则该表的精确度等级符合（2.5 ）级。

4•某台测温仪表的测温范围为-100〜700C，校验该表时测得全量程内最大绝对误差为+5C,该仪表的精度等级是（1.0级）5•（热电偶）一般用于测量500〜1600 C之间的温度，（铂电阻）用于500C以下的中、低温测温。

6. 热电偶的热电势由（接触电势）和（温差电势）两部分组成，（组成值）常忽略不计。

7. 用热电阻测温时一般用（三线制）接法，以抵消接线电阻对电桥的影响。

8 （补偿导线）的作用是（将热电偶冷端延长到距热源较远，温度较稳定的地方）。

9灵敏度表示：指针式测量仪表对被测参数变化的敏感程度。

10灵敏限表示：指针式仪表在量程起点处，能引起仪表指针动作的最小被测参数变化值。

11热电偶是应用（热电效应）测量温度的。

12配置补偿导线的必须条件是（补偿导线的热电特性在低温段与所配热电偶相同）。

13如果用镍铬一康铜热电偶测温时仪表指示值为400 C,而冷端温度为30 C,则热端实际温度为430 °CoX14应变式压力传感器是利用电阻应变原理测量压力。

15压阻式压力传感器：根据半导体材料的压阻效应测压的。

16压电式压力传感器：利用某些材料的压电效应原理制成的。

17椭圆齿轮流量计是一种容积式流量测量仪表，以测量封闭容积中的流体体积以测量流量。

18靶式流量计是使用悬在管道中央的靶作为节流元件，根据作用于靶上的推力大小而测定流速。

19差压式流量计是利用流体的节流原理流测量的，差压式流量计是在节流面积不变的条件下，以差压变化来反映流量的大小。

20转子流量计是以定压降、变节流面积法测量流量的。

21涡轮式流量是在测量管道内，安装一个可以自由转动的涡轮，当流体通过时，流体的动能使涡轮旋转。

根据转速的大小测量流量。

22旋涡式流量计是利用流体遇到阻碍物后产生的漩涡测量流量。

23利用差压式液位变送器测量液位，若容器是密闭的，则变送器正压室接容器（底部），负压室接容器（顶部）。

24某台测压仪表的测压范围为0〜8MPa根据工艺要求，测压示值的误差不允许超过土0.05 MPa问应如何选择仪表的精度等级才能满足以上要求？解：根据工艺要求，仪表的允许基本误差为：土5MPa/8MPO< 100% =± 0.625 %去掉“土”和“％”号后，0.625介于0.5〜1.0之间。

若选精度为1.0级的仪表，其允许的最大绝对误差为土0.08 MPa。

超过了工艺允许的数值。

故：应选择0.5级的表。

24 （2-1 ）某一标尺为0〜1000 C的温度计出厂前经校验得到如下数据：求：①该表的最大绝对误差；②该表的精度；③如果工艺允许最大绝对误差为土5C ，该表是否可用? 答案：①该表的最大绝对误差：6C② 该表的精度：6/1000 X% =0.6 %;而该仪表的误差超过了 0.5级仪表所允许的最大绝对误差。

故这台测温仪表的精度等级为1.0级③ 如果工艺允许最大绝对误差为土 5C ,若选精度为1.0级的仪表，其允许的最大绝对 误差为土 10C 。

超过了工艺允许的数值。

该表不可用 25 ( 2-2 )某压力表量程 0〜10Mpa,经检验有以下测量结果：求：①变差② 基本误差③ 该表是否符合1.0级精度解：①变差=最大绝对差值/量程X 100% =0.12/10 X 100% =1.2 %② 基本误差=0.06/10 X 100 % =0.6 %③ 0.6 %去掉％，套入规定的仪表精度等级系列，该表符合 1.0级精度。

3. ( 2-2 )某压力表量程 0〜10Mpa,经检验有以下测量结果：求：①变差② 基本误差③ 该表是否符合1.0级精度解：①变差=最大绝对差值/量程X 100% =0.12/10 X 100% =1.2 %② 基本误差=0.06/10 X 100 % =0.6 %③ 0.6 %去掉％，套入规定的仪表精度等级系列，该表符合 1.0级精度。

26(5分)一台最大允许绝对误差为2C,精度为1.0级的仪表，其下限刻度值为负值，且为量程的25%，试求该仪表的测量范围。

解：设量程为X已知精度为1.0，最大允许绝对误差为 2 C根据精度定义f 100 % "°%__________ X -Xo 标尺上限值 -标尺下限值100% 于 100 %X=200测量范围下限刻度值为负值，且为量程的 25%所以：测量范围为-50到15027（5分）某压力表的测量范围为 0-1.6MPa ，精度为1级，其校验结果如下:试问此表是否合格?解：正行程示值最大引用误差为 0 .01X100 % =0.625 %% = 6.25%第三章0〜10mA 或 4〜20mA 的标准信号）。

2. 气动仪表的输入输出信号均采用（20〜100kPa 的标准气压信号）。

3. 控制规律是指控制器的（输出信号）与（输入偏差）信号之间的关系。

4简述比例、积分、微分控制规律各自的特点？为什么积分和微分不能单独使用？写出连续 PID 调节规律表达比例控制的特点（P ）:控制及时、灵敏；但控制结果存在静差。

积分控制的特点（I ）:消除余差；但控制动作缓慢，故积分作用不单独使用。

微分控制的特点（D ）:微分作用能超前控制。

微分对静态偏差毫无控制能力。

积分控制控制动作缓慢，故积分作用不单独使用。

微分控制当偏差存在，但不变化时，微分输出为零，因此不能单独使用。

PID 调节规律表达4 4de （t ）y （t ）=a 【e （t ）+亍 Je （t ）dt+T D 罟]5写出位置型离散 PID 算式及增量型PID 算式，在实际应用中增量型PID 算式有何优点1 r 丄 1 J 山丄丁 e n —en+y n =二® +匚 e 也T +T D ]P T iz0 也T1 .6 反行程示值最大引用误差为 0.110C1 .6不合格1.电动仪表的输入输出信号电流信号均采用（1 r丄1 J r 丄〒e n —en + y n =二® +匚L e^T +T D] P T g 也T第四章1. 气动调节阀由（执行机构）和（控制机构）两部分组成。

2. 气动调节阀执行机构的作用是将压力的大小转换为阀杆（位移）3. 气动调节阀控制机构的作用是将阀杆的位移转换为（流通面积）的大小。

4. 调节阀的流量特性不仅与（阀门的结构和开度）有关，还与阀前后的（压差）有关。

5. 影响调节阀的流量特性的因素有（阀门的结构与开度）及阀前后的（压差）。

6电/气转换器作用是将 （4〜20mA 的电流信号）转换成（20〜100KpaKPa 的标准气压信号） 7 （阀门定位器）的作用是（保证阀门准确定位） 。

8何谓调节阀的理想流量与工作流量特性？固有流量特性（理想流量）：在将控制阀前后压差固定时得到的流量特性称为固有流量特性。

它取决于阀芯的形状。

工作流量特性：实际使用时，调节阀装在具有阻力的管道系统中。

阀前后压差也是变化的， 这时流量特性会发生畸变。

称为工作流量特性第五章1. 建立被控过程数学模型的基本方法主要有（机理法）和（测试法） 。

2.（多容过程对干扰相应时间上的滞后）称（容量）滞后； （由信号或能量的传输时间造成 的滞后现象）属于（纯）滞后。

3•已知某化学反应器的特性是具有纯滞后的一阶特性. 其时间常数为4.15，放大系数为8.5 ,纯滞后时间为3.5，其传递函数是4自衡特性：在扰动作用在破坏其平衡工况后， 被控过程在没有外部干预的情况下自动恢复平衡的特性，称为自衡特性。

5无自衡特性：由于输出量不能对扰动作用施加反作用，只要被控过程的平衡工况被破坏， 就无法自行重建平衡，这就是无自衡特性的本质。

第六章1 （比例控制）适用于（控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺上没有提出无差要求的系 统）。

（比例积分控制）适用于（控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺参数不允许有余差的系 统）。

（比例微分控制）适用于（控制通道滞后较大的系统）。

G p (s)=8.5 4.15S 1—3.5S2.控制通道放大系数越大，控制作用越强，被调参数对控制作用的反应越灵敏。

"3 •控制通道放大系数 K 越大，操纵变量对被控变量的影响就越大，控制作用越强；但 大，对被控变量的影响过强，使系统稳定性下降。

“4干扰通道放大系数越大，被控变量的波动就越大，最大偏差越大。

" 5干扰通道放大系数越小，干扰作用越弱，最大偏差越大。

X6干扰通道时间常数越大，干扰对被控变量的影响越缓慢，越有利于控制。

" 7干扰通道时间常数越小，干扰对被控变量的影响越缓快，越有利于控制。

X8.简述简单控制系统设计的基本要求、内容与步骤？基本要求：安全性、稳定性、经性济主要内容：方案设计、工程设计、工程安装、调节器参数整定步骤:①掌握生产工艺对控制系统的技术要求；②建立被控过程的数学模型；③确定控制方 案；④控制设备选型；⑤实验(或仿真)验证。

9何谓被控变量？简述被控变量选择基本原则是什么 ？答：被控变量是生产过程中希望借助自动控制保持恒定值(或按一定规律变化)的变量。

原则：1、根据生产工艺的要求，找出影响生产的关键变量作为被控变量2、 当不能用直接工艺参数作为被控变量时，应选择与直接工艺参数有单值函数关系的间接 工艺参数作为被控变量。

3、被控变量必须有足够大的灵敏度4、选择被控变量时，必须考虑工艺合理性 10何谓控制变量？选择原则是什么？把用来克服干扰对被控变量的影响，实现控制作用的变量称为控制变量或操纵变量。

控制变量的选择原则： 控制变量的选择原则：(1)控制变量是可控的，即工艺上允许调节的变量 (2 )控制变量比其他干扰对被控参数的影响灵敏(3) 应使干扰通道的放大倍数尽可能小，时间常数尽可能大。

(4) 被控过程存在多个时间常数，在选择控制参数时，应尽量使时间常数错开 (5) 要考虑工艺的合理性与生产的经济性。