过程装备控制技术及应用复习题1-10页.docx

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1、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

2、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1-175、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。指出每种过程曲线的名称。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n1,n8时的过度过程曲线？五、计算题某化学反

3、应器工艺规定操作温度为（80010）C。为确保生产安全，控制中温度最高不得 超过850C。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。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。 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、。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、和。6、 如果时间常数越大，系统的响应速度，系统的稳定t 。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I ，微分时间越长，微分作 。10、调节器的比例放大系数越小，比例作，余差。11、 安全栅起到隔离作用，主要是通过 和 来实现的。12、 比例调节器

5、的放大倍数KC越大，则比例度越；调节作用越。13、 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

6、。（）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TC和纯滞后T0B. 克服调节对象的纯滞后T0C. 克服调节对象的惯

7、性滞后（时间常数T）、容量滞后TC3、 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. 请判定图所示温度控制系统中，调节阀和调节器的作用型式。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

8、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？(a)试问:五、案例分析题（一）图2为聚合釜温度控制系统。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？1. 画出该控制系统的方框图，并说明主变量、副变量

9、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；图3加热器的温度-流量串级控制系统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）Word文档第三章过程检测技术、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

10、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 的测量。12、某温度表的精度为0.5级，其测量下限是50C，上限是850C。则此表的量程匚;测量围 ;允许基本误差 ;最大绝对误差是13、热电偶温度计中常,、14、按误差出现的规律15、在常用的热电偶温 _热电偶，灵敏度较乖1

11、6、不受被测介质物理， （说出三种即可）。用的冷端温度补偿方法 、五种。，可将误差分为误差、误差及误差。度计中，精度较高的 热电偶，线性最好的 奇的是热电偶。性质影响的流量计是：、17、电容式差压变送器的测量部分是先】转变成，然后再变 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010KPa，经迁移后的测量围为515KPa，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

12、标准节流装置测量流量，当雷诺数较小时，流量系数a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

13、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150450C的温度，则用哪个温度仪表测量精度最高。A. 1 级 0600CB. 0.5 级 200450CC. 0.5 级 0600CD, 1 级 200450C5、 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，

14、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.

15、线性度12、通常H2S报警器的检测围为0100ppm对应输出为420mA，如显示值为50ppm，那 么输出电流为。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0200kPa；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。A. 100kPaB. 200kPaC. 300kPaD. 400kPa14、 转子流量计中转子上下的压差由 决定。A.流体的流速B.流体的压力C.转子的重量15、 测量值与真实值之差称为。A.相对误差B.绝对误差C.系统误差D.相对百分误差16、 被测压力低于大气压力时

16、测量值称为。A.负压B.表压C.绝对压力17、现有一块1.0级的压力表，需重新校验，算得最大相对百分误差为1.2%，则该仪表应 定为。A. 1,0 级B. 2.5 级C. 1.5 级D. 1.6 级18、 某容器的压力为10，应选量程为 压力表。A. 0 10B. 0 16C. 0 40D. 0 2519、 可以通过加上适当修正的方法来消除的误差是。A.随机误差B.疏忽误差C.偶然误差D.系统误差四、计算题1、某一标尺为01000C的温度计出厂前经校验，其刻度标尺上的各点测量结果分别为：被校表读数/c02004006007008009001000标准表读数/c02014026047068059

17、031001求出该温度计的最大绝对误差值确定该温度计的精度等级2、某压力表的测量围为0IMPa,精度等级为1级，试问此压力表允许的最大绝对误差是 多少？若用标准压力计来校验该表，在校验点为0.5MPa时，标准压力计读数为0.508MPa, 试问被校验压力表在这一点是否符合1级精度，为什么？3、需校验一两线制变送器，请将下列设备用导线连接起来，并说出电阻的作用。第四章过程控制装置一、填空题1、 调节阀前后压差较小，要求泄漏量小，一般可选用 阀。2、调节强腐蚀性流体，可选用 阀。3、噪音较大时，可选用 阀。4、 CV3000型气动凋节阀，其动作的回差，带阀门定位器时为，不带定位器时为 ，线性带定位

18、器，不带定位器。5、被调介质流过阀门时的相对流量(Q/Qmax)与阀门相对行程(l/L)之间的关系，称为调节阀的 特性；若阀前后压差保持不变时，上述关系称 特性；实际使用中，阀前后的压差总是变化的，此时上述关系 特性。6、 调节阀的理想流量特性 、和，流量特 性的选择主要是与 相匹配。二、判断题1、调节器正作用是指正偏差增加，调节器输出却减少)2、前馈调节是检测干扰信号，作用在被调参数偏差给定值之后。3、在自动调节系统中，习惯上采用设定值减去测量值作为。偏差)三、选择题1、控制高粘度、带纤维、细颗粒的流体选用下列哪种调节阀最为合适？A.喋阀 B.套筒阀 C.直通双座阀D.偏心旋转阀E.角形阀2

19、、 调节系统中调节器的正反作用的确定是依据。A.实现闭环回路的正反馈B.系统放大倍数适到好处C.实现闭环回路的负反馈D.生产的安全性3、 选择调节参数时要求干扰进入点是从 调节阀位置进入系统，则对调节越有利。A.靠近B.远离C.在四、简答题Word文档、1、试分别说明什么叫控制阀的流量特性，理想流量特性和工作流量特性？常用的控制阀理 想流量特性有哪些？2、什么叫气动执行器的气开式与气关式？其选择原则是什么？3、控制阀的日常维护要注意什么？第五章计算机控制系统-典型过程控制系统应用方案一、填空题1、 串级调节系统，一般情况下主回路选择 或 调节规律调节器，副回路选用调节规律调节器。2、 仪表自动

20、化标准中，气动仪表标准信号围；电111型标准信号围是3、指出你所知道的几种复杂控制系4、简单调节系统的基本特征是 和。5、串级调节系统结构上有两个回路，分别称 回路和 回路；有两个被调参数，分别称为 参数和 参数；有 个操纵变量。二、判断题1、比例度过大或积分时间过大都会使过渡过程变化缓慢。一般情况下，比例度过大，曲线波动剧烈、不规则、较偏离给定值，形状像波浪般的起伏变化。（）2、串级控制回路是主、副控制器串接工作，主控制器的输出作为副控制器的给定值。副控 制器的输出直接操纵控制阀，实现对主变量的定值控制。（）3、当控制阀的可调围不能满足生产的大流量围变化，可考虑采用两个控制阀串联的分程控 制

21、方案。（）三、简答题1、被控变量的选择原则是什么？2、操纵变量的选择原则是什么？3、离心泵的控制方案有哪几种？各有什么优缺点？4、什么是集散控制系统？它有什么主要特点？5、自适应控制系统有哪几种类型？四、名词解释1. 安全火花：2. 控制通道：3. PLC：4. DCS：5. DDC：6. 安全火花型防爆仪表：7. 扰动通道：8. FCS：五、综合题1、下图1为加热炉装置，工艺要求利用燃料量来控制炉出口介质温度t （简单控制系统）。 指出构成控制系统时的被控变量、控制变量、干扰量是什么？ 在下图中画出控制流程图。 选择执行器的气开、气关类型以及控制器的作用方向。 画出该简单控制系统方框图。简单

22、说明该系统克服干扰的过程（可设温度t升高，分析调节动作过程）。图1加热炉工艺示意图2、图2为蒸馏塔塔顶部分控制示意图。工艺要求利用回流量来控制塔顶温度t （简单控制 系统）。为保证塔正常操作，回流量不允许中断。 指出构成控制系统时的被控变量、操纵变量、主要干扰是什么？ 在图上画出控制流程图并确定热行器类型。 选择控制器的作用方向。 画出简单控制系统方框图。 简单说明该系统克服干扰的过程（可设温度t升高，分析控制动作过程）。图2 蒸馏塔塔顶部分控制示意图3、如图3为釜式反应器，釜温度通过改变冷却剂流量的方式来控制。 指出构成控制系统时的被控变量、控制变量、干扰量是什么？ 如果冷却剂压力为主要干扰，选择控制方案，在下图中画出控制流程图。 选择执行器的气开、气关类型。说明控制器的正、反作用. 画出控制系统的方框图。 简单说明该系统克服干扰的过程（可设温度t升高，分析调节动作过程）。图3 釜式反应器工艺示意图4、某列管式蒸汽加热器（如图4所示），工艺要求出口物料温度稳定在（901）C。已知主要 干扰为蒸汽压力的波动。 试确定被控变量，并选择相应的测量元件。 制定合理的控制方案。 如物料温度不允许过高，否则易裂解，试确定控制阀的气开、气关形式。 说明控制器的正、反作用。 画出控制流程图与方框图。 试叙述该系统克服干扰的过程。（参考题）图4列管式蒸汽加热器示意图Word文档