《过程装备控制技术及应用》（本）课后复习题第一章控制系统的基本概念一、填空题1、评定过渡过程的性能指标主要有。

2、自动控制系统按设定值的不同形式可分为、、等控制系统。

3、过程控制系统基本组成是、、和等环节。

二、判断题1、系统的过渡时间短，则调节系统能及时克服干扰作用，调节质量就越高。

（）2、余差是指调节过程结束后，被调参数稳定值与测量值之差。

（）三、选择题1、系统的衰减一般为时最好。

A．20︰1 B. 8︰1 C. 4︰12、系统过渡过程中的最大偏差是指调节过程中出现的最大差值。

A．被调参数指示值与给定值的 B. 被调参数指示值与测量值的C. 新的稳定值与给定值的四、简答题1、在阶跃扰动作用下，自控系统的过渡过程有哪些基本形式？其主要品质指标有哪些？2、化工自动化主要包括哪些容？3、自动控制系统主要由哪些环节组成？4、图1-1为某列管式蒸汽加热器控制流程图。

试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。

图1-1 某列管式蒸汽加热器控制流程图[P16，图1-17]5、在自动控制系统中，测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用？6、图1-2为一组在阶跃扰动作用下的过渡过程曲线。

⑴指出每种过程曲线的名称。

⑵试指出哪些过程曲线能基本满足控制要求？哪些不能？为什么？图1-2 过渡过程曲线7、试画出衰减比分别为n<1,n=1,n>1,n→∞时的过度过程曲线？五、计算题某化学反应器工艺规定操作温度为(800±10)℃。

为确保生产安全，控制中温度最高不得超过850℃。

现运行的温度控制系统，在最大阶跃扰动下的过渡过程曲线如图1-3所示。

⑴分别求出最大偏差、余差、衰减比、过渡时间(温度进入按±2%新稳态值即视为系统已稳定来确定)和振荡周期。

⑵说明此温度控制系统是否满足工艺要求。

图1-3 温度控制系统过渡过程曲线第二章过程装备控制基础一、填空题1、按对象静态特性选择调节参数时，调节通道放大倍数越大，则克服干扰能力就越。

2、按对象特性选取调节参数时，应使干扰通道的时间常数越越好，而调节通道的应适当一些。

3、时间常数是当输入阶跃变化时，仪表的输出值达其稳定值的所需的时间。

4、选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数(增益) 干扰通道的放大倍数(增益)。

5、描述对象特性的三个参数是、和。

6、如果时间常数越大，系统的响应速度，系统的稳定性。

7、控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是：干扰通道的时间常数愈大，对被控变量的影响；干扰通道容量滞后愈多，则调节质量；干扰通道的纯滞后对调节质量。

8、在自动控制系统中，由于种种干扰作用，使被控变量偏离了设定值，即产生。

9、单回路控制时，其积分作用越强，积分时间，微分时间越长，微分作用。

10、调节器的比例放大系数越小，比例作用，余差。

11、安全栅起到隔离作用，主要是通过和来实现的。

越大，则比例度越；调节作用越。

12、比例调节器的放大倍数KC13、调节规律是调节器的与之间的函数关系，输入偏差e是指与之间的差。

14、在控制系统中，增加比例度，控制作用；增加积分时间，控制作用；增加微分时间，控制作用。

二、判断题1、对象特性包括自衡性、动特性、时间特性和负荷特性。

（）2、传递滞后是指在调节对象中物料平衡被破坏时，被调参数也随之发生的时间。

（）3、阶跃干扰是一种突变作用，一经产生后就持续下去，不再消失。

（）4、克服余差的办法是在比例控制的基础上加上微分控制作用。

（）5、在自动调节系统中给定值是指生产中要求保持的工艺指标。

（）6、当比例带(即比例度)越小时(在临界比例度之前)，调节系统越容易稳定。

（）7、在危险场所和控制室之间设置安全栅，这样构成的系统叫做安全火花型防爆系统。

（）8、单元组合式仪表变送器其滞后时间常数都很小，可视为一个放大环节。

（）9、调节系统的超调量小，过渡过程短，没有余差，应选用PI调节规律。

（）10、微分调节能消除系统余差。

（）三、选择题1、聚合釜的温度控制具有较大的滞后性，为了保证控制效果良好，一般为选用制规律。

A. 比例B. 比例+积分C. 比例+积分+微分D. 比例+微分2、由于微分调节规律有超前作用，因此调节器加入微分作用主要是用来。

A. 克服调节对象的惯性滞后(时间常数T)、容量滞后τC 和纯滞后τB. 克服调节对象的纯滞后τC. 克服调节对象的惯性滞后(时间常数T)、容量滞后τC3、比例环节的特点是当输入信号变化时，输出信号会复现输入信号的变化。

A. 同时以一定的比例B. 按积分规律C. 按微分规律四、简答题1. 在控制系统应用中，有哪些基本控制规律和组成控制规律？写出各自的表达式。

2．调节器参数整定的目的是什么？工程上常用的整定方法有哪些？3.什么是自衡特性？具有自衡特性被控过程的系统框图有什么特点？4.1当物料为温度过低时易析出结晶颗粒的介质，调节介质为过热蒸汽时；（）4.2当物料为温度过高时易结焦或分解的介质，调节介质为过热蒸汽时；（）4.3当物料为温度过低时易析出结晶颗粒的介质，调节介质为待加热的软化水时；（）4.4当物料为温度过高时易结焦或分解的介质，调节介质为待加热的软化水时；（）A.气关调节阀，正作用调节器；B.气开调节阀，反作用调节器；C.气开调节阀，正作用调节器；D.气关调节阀，反作用调节器.5、试分辨（a）、（b）两过渡曲线哪一个的比例度大、那一个的比例度小？五、案例分析题（一）图2为聚合釜温度控制系统。

试问：1.这是一个什么类型的控制系统？试画出它的方块图；2.如果聚合釜的温度不允许过高，否则易发生事故，试确定控制阀的气开、气关形式；3.分析确定主、副控制器的正、反作用？4.简述当冷却水压升高时的控制过程。

5.如果冷却水的温度是经常波动的，上述系统应如何改进？（二）对于图3加热器的温度-流量串级控制系统。

要求：1.画出该控制系统的方框图，并说明主变量、副变量分别是什么？主控制器、副控制器分别是哪个？2.若工艺要求加热器温度不能过高，否则易发生事故，试确定控制阀的气开气关型式；3.确定主、副控制器的正反作用；4.当蒸汽压力突然增加时，简述该控制系统的控制过程；（注：要求用各变量间的关系来阐述）图3加热器的温度-流量串级控制系统第三章过程检测技术y t yt（a ） （b ）一、填空题1、补偿导线通常在围其热电特性与热电偶本身几乎完全一样。

2、节流式流量计的测量原理是利用流体流经节流装置时所产生的实现流量测量的。

3、节流装置属于、变压差的一种测量方法。

4、转子流量计属于恒压差，的一种测量方法。

5、涡街流量计是根据的原理而进行测量的一种流量仪表。

6、零点迁移就是改变量程的上、下限，相当于测量围的平移，而不改变的大小。

7、使用电磁流量计测量流量时，介质必须是可以导电的电介质，电导率应。

8、当需要测量腐蚀、导电或带固体微粒的流量时，可选用。

当需要测量高粘度流体流量时，可选用。

9、热电偶是利用原理测温的。

热电阻是利用测温的。

10、瞬时流量是指。

11、椭圆齿轮流量计适用于流量测量，而不适用于的测量。

12、某温度表的精度为0.5级，其测量下限是50℃，上限是850℃。

则此表的量程是；测量围是；允许基本误差是；最大绝对误差是。

13、热电偶温度计中常用的冷端温度补偿方法有、、、、五种。

14、按误差出现的规律，可将误差分为误差、误差及误差。

15、在常用的热电偶温度计中，精度较高的是热电偶，线性最好的是热电偶，灵敏度较高的是热电偶。

16、不受被测介质物理性质影响的流量计是：、、(说出三种即可)。

17、电容式差压变送器的测量部分是先将转变成，然后再变成作为转换部分的输入。

18、传感器的主要特性有：，，。

二、判断题1、标准孔板是一块具有圆形开孔，并与管道同心，其直角入口边缘非常锐利的薄板。

（）2、差压变送器的量值为0～10KPa，经迁移后的测量围为5～15KPa，则迁移量为100%。

（）3、用标准节流装置测量流量时，流体必须充满圆管的节流装置。

（）4、一台磅秤，其测量误差为+0.5%，在使用时，会多给用户产品。

（）5、用标准节流装置测量流量，当雷诺数较小时，流量系数α值的变化较小。

（）6、涡街流量计的标定系数，当流体压力温度，密度及成分发生变化时，需重新标定。

（）7、电磁流量计的变送器地线接在公用地线或上下水管道上也可以。

（）8、电磁流量计不能测量气体介质的流量。

（）9、在差压变送器测量液位中，迁移的实质是同时改变仪表量程的上、下限，而不改变仪表的量程。

（）10、转子流量计的锥管必须垂直安装，不可倾斜。

（）11、为使热电偶冷端保持恒定，常采用补偿导线将冷端延伸出来。

要求补偿导线在任何温度围具有和所连接的热电偶相同的热电特性，其材料又是廉价的金属。

（）12、弹簧管压力表指针上的游丝是为了克服传动机构之间的间隙，减小仪表变差。

（）三、选择题1、用差压变送器测量液位的方法是利用。

A. 浮力压力B. 静压原理C. 电容原理D. 动压原理2、涡街流量计为电流输出时，输出的电流与流量成关系。

A. 平方B. 开方C. 线性D. 非线性3、当被测介质含有固体悬浮物时，且为导电介质时，宜选用流量计。

A. 电磁B. 涡街C. 椭圆齿轮D. 节流装置4、有一变化围为150～450℃的温度，则用哪个温度仪表测量精度最高。

A. 1级0～600℃B. 0.5级200～450℃C. 0.5级0～600℃D. 1级200～450℃5、目前使用的智能变送器的精度一般是。

A. 0.1B. 0.5C. 0.075D. 0.26、一般情况下，流量测量要求其流体流动时应处于状态。

A. 层流B. 紊流C. 过渡流D. 脉动流7、下述节流装置哪一个为非标准节流装置。

A. 孔板B. 双重孔板C. 文丘利管D. 喷嘴8、常用的孔板测量流量时，其环室取压应属于取压法。

A. 法兰取压法B. 经距取压法C. 角接取压法D. 管接取压法9、当需要测量高粘度流体流量时，可选用。

A. 电磁流量计B. 椭圆齿轮流量计C. 旋涡流量计D. 靶式流量计10、在管道上安装孔板时，如果将方向装反了会造成。

A. 压差计倒指示B. 压差计指示变小C. 压差计指示变大D. 对压差计指示无影响11、下面所示容中，不属于衡量仪表性能指标的是。

A. 灵敏度与灵敏限B. 量程C. 最大相对百分误差D. 线性度S报警器的检测围为0～100ppm对应输出为4～20mA，如显示值为50ppm，那么12、通常H2输出电流为。

A. 5MaB. 7.2mAC. 8mAD. 12mA13、零点迁移的实质就是测量围的平移，某仪表测量围是0～200kPa；仪表量程A=200kPa；如测量围变为-300～-100kPa，仪表量程不变。

则负迁移量是。