过程装备控制技术及应用试题

一、选择填空

1、闭环控制系统是根据___________信号进行控制的。A、被控量

B、偏差

C、扰动

D、给定值

2、被控对象在PI调节器作用下，当增加时，其动态偏差____减小_______，静态偏差___增大_______。

A、增大

B、减小

C、不变

3、被控对象干扰通道具有纯迟延，对系统控制质量____没影响____；控制通道减小，对控制质量___有利____。

A、有利

B、不利

C、没影响



4、需要知道对象的动态特性，才能进行参数整定的工程方法是___________。A、临界比例带法广义频率法

5、在控制过程中手／自动切换时的最基本要求是(

无扰动

)。

B、衰减曲线法

C、响应曲线法

D、

(A)手／自动可相互跟踪；(B)无扰动；(C)切换时的扰动量必须在规定范围内；(D)根据当时运行工况而定。答案：B

6、DDZ-Ⅲ型仪表采用国际标准信号，现场传输信号是(4～20mADC信号为1～5VDC。

(A)0～10mADC；(B)4～20mADC；(C)1～5VDC；(D)1～10VDC。答案：B

7、浮子式流量计的安装方式为(

垂直地面安装

)。

)，控制联络

(A)垂直地面安装；(B)与地面成45°安装；(C)与地面成水平安装；(D)以上方式都可以安装。答案：A

8、对于PID调节器(

I的作用是消除静态偏差、D的作用是减小动态偏差

)。

(A)I的作用是减小动态偏差、D的作用是消除静态偏差；(B)I的作用是消除静态偏差、D的作用是消除动态偏差；(C)I的作用是消除动态偏差、D的作用是减小静态

偏差；(D)I的作用是消除静态偏差、D的作用是减小动态偏差。答案：D

9、电动执行机构伺服放大器的输出信号是(

0～90°转角

)。

(A)0～10mA；(B)4～20mA；(C)0～90°转角；(D)交流无触点开关。答案：C

10、DCS装置本身只是一个软件、硬件的组合体，只有经过(以后才能成为真正适用于生产过程的应用控制系统。

(A)软、硬件组态；(B)程序下载；(C)程序编写；(D)程序编译。答案：A

11、压力变送器安装在取样点上方较高位置时，其零点采用(正向迁移(A)正向迁移；(B)负向迁移；(C)不用迁移；(D)根据实际情况而定。答案：A12、因为(

微分动作)对于干扰的反应是很灵敏的。因此，)。

软、硬件组态

)

一般不能用于压力、流量、液位的调节。

(A)比例动作；(B)积分动作；(C)微分动作；(D)比例积分。答案：C

13、调节系统中用临界比例带法整定参数的具体方法是(小，δP置较大

)。

先将Ti置最大，TD置最

(A)先将Ti置最大，TD置最小，δP置较大；(B)先将Ti置最小，TD置最大，δP置较大；(C)先将Ti置最小，TD置最小，δP置较小；(D)先将Ti置最小，TD置最小，δP置较大。答案：A

14、在串级气温调节系统中，主调节器应选用(汽温等于其给定值。

(A)P；(B)PD；(C)PI；(D)PI或PID。答案：D

15、各种DCS系统其核心结构可归纳为“三点一线”结构，其中一线指计算机网络，三点分别指(现场控制站、操作员站、工程师站

)。PI或PID

)规律，以保证稳态时

(A)现场控制站、操作员站、数据处理站；(B)现场控制站、操作员站、工程师站；

(C)现场控制站、数据处理站、工程师站；(D)数据处理站、操作员站、工程师站。答案：B

16、动态偏差是指调节过程中(

被调量与给定值

)之间的最大偏差。

(A)被调量与调节量；(B)调节量与给定值；(C)被调量与给定值；答案：C

17、调节对象在动态特性测试中，应用最多的一种典型输入信号是(阶跃函数(A)阶跃函数；(B)加速度函数；(C)正弦函数；(D)指数函数。答案：A

18、霍尔压力变送器是利用霍尔效应把压力作用下的弹性元件位移信号转换成(动势

)信号，来反应压力的变化。

电(A)电流；(B)相位；(C)电动势；(D)以上都是。答案：C

19、在串级汽温调节系统中，副调节器可选用(有较高的工作频率。

(A)P或PD；(B)PI；(C)PID；(D)以上都可以。答案：A

20、实际应用中，调节器的参数整定方法有(衰减法

)等4种。

临界比例带法、响应曲线法、P或PD

)动作规律，以使内回路

(A)临界比例带法、响应曲线法、发散振荡法、衰减法；(B)临界比例带法、响应曲线法、经验法、衰减法；(C)响应曲线法、发散振荡法、经验法、衰减法；(D)临界比例带法、经验法、发散振荡法、衰减法。答案：B

21、当将电动执行机构的不灵敏区调得太小时，执行机构将出现(

振荡

)。

(A)实际定位与指令不符；(B)反转；(C)振荡；(D)以上情况都可能发生。答案：C

22、要使PID调节器为比例规律，其积分时间Ti和微分时间TD应设置为(0

)。

(A)∞、∞；(B)∞、0；(C)0、0；(D)0、∞。答案：B

∞、

二、判断对错（正确的在括号内填“√”错误的在括号内填“×”）。

1、调节就是抵消扰动的影响，使调节变量恢复到给定值。(答案：×

×)

2、热工温度自动控制系统内测温传感器主要使用热电偶和热电阻。(答案：√

3、闭环调节系统一定是反馈调节系统。(答案：√

4、热电偶的补偿导线有分度号和极性之分。(答案：√

5、把输出量的全部或部分送到输入端称为前馈。(×答案：×

6、按被控量与给定值偏差进行控制的控制方式，称为反馈控制。(答案：√

7、自动调节系统环节之间有三种基本的连接方式：串联、并联和反馈。(答案：√

√

)

√

)

√

)

√)

)

√)

8、对于定值调节系统，其稳定过程的质量指标一般是以静态偏差来衡量的。(√答案：√

)

9、有调节设备和调节对象相互作用所形成的闭合负反馈回路称为自动调节系统。(

√

)

答案：√

10、给水自动调节系统中给水阀的开度是调节变量。(×答案：×

11、比例调节器调节结果若有差，这是由于调节器出了问题。(×答案：×

12、调节阀按操作能源的不同可分为电动、气动二大类。(答案：×

13、对于一个自动调节系统，调整时间越长，意味着系统越稳定。(答案：×

×

)

×

))

)

14、在比例作用基础上增加积分作用时，比例带要比纯比例调节时大。(答案：√

调节过程的准确性用过渡过程时间来衡量。(答案：×

为了防止干扰，信号电缆和电源电缆不得平行敷设。(答案：√

15、流量测量主要有容积式和速度式两种方法。(答案：√

√

)√

)

×

)

√)

16、调节器的积分时间长时，积分作用强，消除静态偏差需要经过的时间较短。(

×

)

答案：×

17、具有深度负反馈的调节系统，其输出量和输入量之间的关系仅由反馈环节的特性所决定，而与正向环节的特性无关。(答案：√

18、调节系统稳定后，微分作用最强。(答案：×

19、在回路调节系统中，电动执行机构可以近似看成是积分环节。(答案：×

20、在弹性式压力计中，弹性测压元件把压力(或差压)转化为弹性元件变形位移进行测量。(答案：√

21、调节过程结束后，被控量的实际值与给定值之间的偏差称为动态偏差。(答案：×

22、积分调节过程容易发生振荡的根本原因是积分调节作用产生过调。积分Ti积分作用愈强，愈容易产生振荡。(√答案：√

23、调节器的微分作用，可以有效减少调节过程中被调量的偏差。(答案：√

24、单纯按微分规律动作的调节器是不能独立工作的。(

√

)

√

)

)

×

)

√

)

×

)

×

)√

)

答案：√

25、对于定值调节系统，其稳态过程的质量指标一般是以静态偏差来衡量。(答案：√

26、标准喷嘴可用法兰取压。(答案：×

27、为保证调节系统手自动切换是无扰的，在手动时调节器应进行自动跟踪。(√

)

×

)

√

)

答案：√

28、对象时间常数T越大，说明对象的惯性越小。(答案：×

29、DCS系统的发展趋势是现场总线技术。(答案：√

30、一般自动系统中的电气式压力变送器可以看成比例积分环节。(答案：×

31、实际PI调节器放大器的开环增益为有限值，输出不可能无限增加，积分作用呈饱和状态，调节系统存在静态偏差。(答案：√

√

)

×

)

√

)×

)

三、对象的时间常数T指的是什么?

答案：对象的时间常数T，是表示扰动后被测量完成其变化过程所需时间的一个重要参数，即表示对象惯性的一个参数。T越大，表明对象的惯性越大。

四、比例控制作用有和特点?

答案：比例作用的优点是动作快。它的输出无迟延地反映输入的变化，是最基本的控制作用。缺点是调节结束后被控量有静态偏差。

五、画出下图的控制方框图，并推算静态前馈补偿算式。答案：

不要太大，以免调节作用太强产生超调甚至发生振荡；当系统处于大负荷时，要克服外界干扰的影响，希望阀动作所引起的流量变化量要大一些，以免调节作用微弱而使调节不够灵敏。因此直线流量特性不宜用于负荷变化较大的场合。

十四、简述气动仪表的优缺点。

答案：气动仪表的优点是：工作可靠、防火防爆、价格较低、便于维护、抗外界干扰能力强等。

缺点是：传递速度慢，传送距离短，起源装置复杂，与工业控制机的联系不方便等。十五、已知扩散硅压力变送器输出电流为4～20mA，原测量范围0～1MPa改为测量范围为1～2.5MPa后，则原来0.6MPa压力的电流表工作点对应于改测量范围后的被测压力是多少兆帕斯卡?

解：因为输出电流与被测压力成正比，设0.6MPa时电流为Ix

则(0.6－0)／(1－0)＝(Ix－4)／(20－4)得

　Ix＝13.6mA

量程改动后，设13.6mA对应被测压力为Px，则

(Px－１)／(2.5－1)＝(13.6－4)／(20－4)

得Px＝1.9Mpa

即原来0.6MPa压力的电流表工作点对应于改测量范围后的被测压力是1.9MPa。十六、试述气动阀门定位器有哪些作用?

答案：气动阀门定位器接受调节器的输出信号，并将信号放大后去控制气动执行器；同时它又接受阀杆位移量的负反馈作用。所以说，定位器和执行器组成了一个闭环回路，使执行器的性能大为改善。

其主要作用如下：

(1)消除执行器薄膜和弹簧的不稳定性及各可动部分的干摩擦影响，提高了调节阀的精确度和可靠性，实现准确定位。

(2)增大执行器的输出功率，减小调节信号的传递滞后，加快阀杆移动速度。

(3)改变调节阀的流量特性。

十七试述比例、积分、微分三种调节规律的作用各是什么?其调整原则是什么?

答案：比例调节规律的作用是，偏差一出现就能及时调节，但调节作用同偏差量是成比例的，调节终了会产生静态偏差(简称静差)。

积分调节规律的作用是，只要有偏差，就有调节作用，直到偏差为零，因此它能消除偏差。但积分作用过强，又会使调节作用过强，引起被调参数超调，甚至产生振荡。

微分调节规律的作用是，根据偏差的变化速度进行调节，因此能提前给出较大的调节作用，大大减小了系统的动态偏差量及调节过程时间。但微分作用过强，又会使调节作用过强，引起系统超调和振荡。

这三种调节规律的调整原则是：就每一种调节规律而言，在满足生产要求的情况下，比例作用应强一些，积分作用应强一些，微分作用也应强一些。当同时采用这三种调节规律时，三种调节作用都应当适当减弱，且微分时间一般取积分时间的1／4～

了解调节系统的过渡过程，可以知道调节器在不同参数下的调节效果，对设计、研究、整定和改进调节系统都具有重要意义。

过渡过程是调节器在阶跃扰动下被调参数的变化曲线，是短期的记录曲线，也是一种典型的曲线。而一般的被调参数记录曲线是一种长期记录曲线，可能没有扰动，也可能是各种形式扰动(脉冲、阶跃、周期性干扰等)作用的结果，或几种扰动叠加的结果，不具有典型性，但可以供分析、整定调节系统时参考。