过程控制系统 期末复习题
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一、填空(每空1分,共20分)
1、自动控制系统按给定值不同分类,可分为定值控制系统、随动控制系统 、程
序控
制系统 三种类型。
2、比例控制规律的优点是
控制及时、积分控制规律的优点是消除余差、微分控
制规律的特点是 超前控制 。
3、自动控制系统中LT表示 液位变送器,LRC表示 。
5、控制器的工作状态有 气开式 和 气关式 。
7、自动控制系统是由控制对象、测量变送器、控制器、控制阀 四部分组成。
8、气动控制阀开关形式有 气开式 和 气关式 。
1、
、串级控制系统中副控制器的正反作用方式由 和
决定的。
2、控制阀的选择主要从 结构类型
、流量特性、 口径和 作用方式 四个方面考
虑。
3、简单控制系统是由
一个测量元件
、
一个变送器
、
一个控制器
、
一个控制阀<
br>
和
一
个被控对象
组成的闭环
负反馈 系统。
4、
比值控制系统的类型有 开环比值
、
单闭环比值
、
双闭环比值
和
变比值控制
系统
。
5、DDZ-Ш仪表输出信号为4--20m A DC或 1--10 VDC。
6、控制器的工作状态有 气开式 和 气关式 。
7、控制器的作用方式有 正作用 和 反作用 。
二、分析说明(共35分)
1、举一个串级控制系统的例子,并说明使用串级控制系统的场合?(10分)
(TC)
T1C Ti T (TT) 热物料T1
(出料T)
(FC) (Y) T2C T2T
∑
T2V ( TV) T2
燃料油
(FT)
(进料F)
冷物料
当对象滞后较大,干扰幅值比较小,而且频繁,采用简单控制系统得不到满意的效果时,易采用串级控制系统,
2、举一个前馈-
反馈控制系统的例子,并说明前馈使用的场合?(10分)
2题图左划横线是
1.是,系统中存在频繁且幅值
大的干扰可测但是不可控,对被控变量影响较大,采用反馈控
制难以克服,但工艺上被控变量的要求又比
较严格,可以考虑引入前馈回路来改善系统的品
质
2.当采用串级控制系统仍不能把主要干扰包含在副回路中时,采用前馈——反馈控制系统,
可获得更好的控制效果。
3.当对象的控制通道滞后大时,反馈控制不及时,控制质量差,可采用前馈——反馈控制统,
以提高控制的质量。
3、下图为取暖锅炉液位的控制方案,分析控制阀的开关形式(
说明依据),判断控制器的正
反作用(写明判断过程)。说明什么是被控变量、操纵变量、干扰?分析控
制过程?(15分)
3、
下图为离心泵的控制方案,分析控制阀的开关
形式(说明依据),判断控制器的正反作
用(写明判断过程)。说明什么是被控变量、操纵变量、干扰?
分析控制过程?(15分)
阀门开度
A气关阀 B气关阀
0 B 50% A
100%
反应器温度分成控制系统
(控制阀A,B的分程图)控制器输
控制阀
A
出
给定
控制器
被控变量
对象
控制阀B
-
测量、变送
分程控制系统方框图
三、选择题(每题1分,共15分)
1
1、单纯的前馈控制是一种能对( C)进行补偿的控制系统。
a.测量与设定值之间的偏差
b.被控变量的变化 c干扰量的变化
2、离心泵的流量控制阀安装在泵的( A
)。
a.出口 b.入口
c.出口或入口
3、容积泵的流量控制阀安装在泵的( B )。
a.出口 b.入口
c.出口或入口
4、定值控制系统是按( C )进行控制的。
a.给定值与测量值的偏差 b.干扰量的大小 c.被控变量的大小
5、简单控制系统中,控制器的正反作用由( C )决定。
a.控制阀的开关形式 b.被控对象的特性
c.控制阀的开关形式和被控对象的特性
6、均匀控制系统中,控制器的控制规律通常采用( A )。
a.P、PI
b.P、PD c.P、PI、PID
7、锅炉液位的双冲量控制系统是( C )。
a.串级控制系统
b.均匀控制系统 c.一开环加一闭环
8、选择性控制系统中,取代控制器的控制规律通常采用(A )。
a.P、PD
b.P、PI c.P、PI、PID
9、分程控制系统中,控制器的控制规律通常采用( B )。
a.P、PD
b.P、PI、PID c. .P、PI
10、控制器为DDZ—Ⅲ,使用气动控制阀实现分程控制,必须配置( A )
a
.气动阀门定位器 b.电气阀门定位器 c.电气转换
11、由于微分规律有超前作用,因此控制器加入微分作用主要用来( C )
a.克服控制对象的惯性滞后,容量滞后和纯滞后
b.克服对象的纯滞后
c.克服控制对象的惯性滞后,容量滞后
12、控制系统中控制器的正、反作用的确定是依据(B )
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
13、串级控制系统由串级切换到主控时,在副控制器为( B )时,主控制器的作
用方式不变。
a.正作用 b.反作用 c.正作用或反作用
14、比例控制作用输出与( A )大小成比例。
a.偏差
b.被控变量 c.偏差存在的时间
15、分程控制系统的实质是( C )系统。
a.开环 b.开环+闭环
c.简单控制
2.什么是现场总线?在现场总线上可以连接哪些智能设备?
是一种在现场设备之间、现场设备于控制装置之间实现双向、互联、串行和多节点的数
字通信技术。
5-前馈--反馈特点发挥了前馈控制系统及时的优点。保持了反馈控制能克服多个干扰影
响和具有对控制效果进行校验的长处。反馈回路的存在,降低了对前馈控制模型的精度要
求,为工程上
实现比较简单的模型创造了条件。
四、简答(共30分)
1、前馈的特点?(6分)
(1)前馈控制是按照干扰作用的大小和方向进行控制的,控制及时。
(2)前馈控制属于开环控制系统,这是前馈控制的不足之处。
(3)前馈控制器是专用控制器。
(4)一种前馈作用只能克服一种干扰。
2、比例积分控制规律适用场合?(6分)
比例积分使用于控制通道滞后及时间常数均
较小、干扰幅度较小、负荷变化不大、控制
质量要求不高、允许有余差的场合。
3、均匀控制系统的特点?(6分)
把比例度和积分时间都整定得比较大,控制作用弱,从而达到均匀控制的目的
4、比例控制为什么存在余差?(6分)
(1)由于比例控制规律其偏差的大小与阀门
的开度是一一对应的,有一个阀门开度就有
一个对应的偏差值。(2)也可以用比例积分控制规律特性说
明,△P=Kc
e,要克服干扰对控
制变量的影响,控制器的输出必须改变,才能使控制阀动作即e=0
5、集散控制系统基本由哪些部分组成?
现场控制级,过程控制级,过程管理级,经营管理级
6、积分控制为什么消除余差?(6分)
积分控制的特点是:只要偏差存在,控制器输出就会变化,控制机构就要动作,系统不
可
能稳定。只有当偏差消除时(即e=),输出信号才不再继续变化,控制机构才能停止动作,
系统才可能
稳定下来。
1-简述选择性控制系统与安全仪表系统的异同?
答:选择性控制系统:当生产
短期内处于不正常状况时,用取代控制器代替正常控制器。不
使设备停车又起到对生产进行自动保护的目
的能维持生产的继续,避免停车(软保护)
安全仪表系统:是被动的静态的,当危险情况出现时,它必
须能够由静到动。正常地完成停
车动作。
2-控制器参数的工程整定方法有哪些?
答:衰减曲线法,临界比例度法,经验法
3-纯滞后测量滞后,传送滞后是怎样产生的及其克服方法?
答:测量变送环节中纯滞后产
生的原因是检测点与检测变送仪表之间有一定的传输距离
L,由于速度V的制约,使被控
变量变化的信号传递到检测点需要花一定的时间,因而产生
了纯滞后。测量元件特别是测温元件,由于
存在热阻和热容,本身具有一定的时间常数,
带来了测量滞后。信号传送滞后包括测量信号传送滞后和
控制信号传送滞后。常用的信号
有电动和气动两种,电动信号的传送滞后很小,可忽略:如果用于传送气
动信号的管线较短,
而且过程变化不快,传送滞后可忽略。如果气动信号传送信号传送管线很长,过程变
化又很
快,则信号的传送滞后不能忽略。
克服纯滞后合理选择检测点位置。选择纯滞后较
小的测量变送仪表。采用史密斯预估
补偿器。克服测量滞后选择惯性小的测量元件。合理选择测量
元件的安装位置。引入
微分环节。克服传送滞后尽量缩短气动信号传输管线。使用电-气转换个阀
门定位器。
在气路50~60m距离间安装一台气动继动器,以提高气动信号传输功率,起到减少传输
时间
的作用
4-控制阀流量特性定义及类型?
答:特性是指流体通过阀门的相对流量与相对开度之间的函数关系,QQmax=f(lL)
类型理想流量特性和工作流量特性。