习题集 10-1学期 计算机控制技术 楼宇0911 to学生 【请....pdf

习题集习题集 1 一个简单的自动控制系统 均可概括成两大部分 一部分是自动化装置控制下的生 产设备 称为 另一部分是为实现自动控制所必须的自动化仪表 设备 简称为 它包括 等 2 自动控制系统在动态过程中 随 而变化的过程称为自动控制 系统的过渡过程 也就是系统 的过程 3 某温度控制系统的设定值为 22 新的稳态值为 25 则余差等于 4 被控对象的特性指的是对象各个 之间的 关系 5 被控对象的 落后于干扰的现象叫滞后 滞后分 和 两种 6 某水箱液位控制系统如教材所示 假定qi的变化量用 qi表示 L的变化量用 L表 示 在一定的 qi下 L的变化情况如教材图 2 2 所示 在重新达到稳定状态后 一定的 q 对应着一定的 L值 则该系统的放大系数K等于 7 霍尔压力变送器是以 为基础的 它将由压力引起的 信号转换成 信号 配以 就能测量压力 8 应变片压力变送器是通过应变片将被测压力转换成 的变化并远传至 获得相应的 输出信号的测压仪表 9 精度等级为 0 5 级的仪表 其允许误差为 10 通常在仪表的刻度盘上标示的符号 表示该仪表的精度等级为 11 微分控制规律的数学表达式为 0 2 12 积分控制规律的数学表达式为 13 调节阀的流量方程式为 14 实际的比例微分调节器其比例度 固定为 15 比例积分微分控制规律 简称为三作用控制规律 用 表示 16 执行器由 和 两部分组成 17 假设在无其他串联设备阻力的条件下 阀全开时的流量为qmax 在有串联设备阻力 的条件下 阀全开的流量为q100 阀门能力为S 则q100与qmax两者关系为 18 流通能力的定义是 在调节阀全开时 阀两端压差为 MPa 介质密度为 g cm3 流经调节阀的 m3 h 19 调节阀全开时阀两端压差为 0 09807 MPa 介质密度为 1 g cm3 流经调节阀的流 量 m3 h 的多少称为 20 下图所示的自动控制系统过渡过程的基本形式中 是衰减振荡过程 21 是发散振荡过程 22 是等幅震荡过程 23 一般取衰减比 n 在 之间 A 8 12 B 4 C 3 5 D 4 10 24 回复时间就是从干扰开始作用之时起 直至被控变量进入新稳态值的 的范围 内且不再越出时为止所经历的时间 A 5 或 2 B 10 或 5 C 1 D 20 25 下列参数中不属于过渡过程的品质指标是 A 最大偏差 B 滞后时间 C 衰减比 D 超调量 26 下列参数中属于过渡过程的品质指标是 A 余差 B 滞后时间 C 时间常数 D 放大系数 27 根据下图左图所示的液位控制系统工艺流程 在 t0 时刻加入阶跃干扰 qi 绘制 得到右图所示的过渡过程曲线 由图可知 该控制系统的滞后时间是 28 某液位控制系统的过渡过程曲线如下图所示 则该控制系统的时间常数是 A 0 B t0 C Ts D 0 Ts 29 为保证实际测量的精确度及考虑到使用上的安全 一般检测仪表的经常工作点 测 量示值 应在仪表量程的 处 30 为保证实际测量的精确度及考虑到使用上的安全 压力表的经常工作点 测量示值 应在仪表量程的 处 A 2 3 B 3 4 C 1 2 2 3 D 2 3 3 4 31 下列控制规律中 在最后达到稳定时 偏差必等于零的是 A 双位控制 B 比例控制 C 比例积分控制 D 微分控制 E 积分控制 32 下列控制规律中 一般不单独应用的是 A 双位控制 B 比例控制 C 比例积分控制 D 积分控制 E 微分控制 33 对于温度对象 比例控制比例度一般情况下的大致范围为 34 对于压力对象 比例控制比例度一般情况下的大致范围为 A 30 70 B 40 100 C 20 80 D 20 60 35 下列说法错误的是 A 对于管道压力 流量对象 积分时间 TI 可选得小些 B 对于温度对象 TI 可选大些 C 比例控制只能用于干扰较小 滞后较大 而时间常数又不太小的对象 D 对于一个固定不变的偏差 不管这个偏差有多大 微分作用的输出总是零 36 下列说法正确的是 A 对于管道压力 流量对象 积分时间 TI 可选得大些 B 对于温度对象 TI 可选小些 C 比例控制只能用于干扰较小 滞后较小 而时间常数又不太小的对象 D 对于一个固定不变的偏差 当这个偏差值很大时 微分作用的输出就不为零 37 下列有关电动执行器的说法 错误的是 A 电动执行器的输入信号有连续信号和断续信号两种 B 电动执行器由伺服放大器和执行机构两大部分组成 C 气动执行器的输入信号为 0 100 kPa D 连续信号为 0 10 mA DC 和 4 20mA DC 两种 38 下列属于角行程阀的是 39 下列不属于直角行程阀的是 A 闸阀 B 直通单座阀 C 直通双座阀 D 角形阀 40 我国统一设计时 直通单座 直通双座 角形阀和阀体分离阀的调节阀理想可调比 R 为 A 30 B 20 C 10 D 50 41 在实际使用时 对串联管道调节阀的 S 值要加以限制 一般希望不低于 A 0 1 0 5 B 0 3 0 4 C 0 5 0 8 D 0 3 0 5 42 仅适用于低压差场合的是 43 使用在阀前 后压差较大场合的是 44 特别适合高黏度 含悬浮颗粒的流体控制 45 适用于开关控制的是 A 单座阀 B 双座阀 C 角形阀 D 闸阀 46 一般用于双位控制或程序控制的是 47 当对象的系数随外界扰动的增加而变小时 则应采用 48 当对象的系数为线性时 则应采用 A 快开特性阀 B 直线特性阀 C 等百分比特性阀 D 抛物线特性阀 49 在比值控制或旁路控制时 应选 A 单座阀 B 双座阀 C 角形阀 D 三通调节阀 50 请绘制简单自动控制系统的方框图 51 复杂控制系统有哪几种 52 请绘制串级控制系统的方框图 53 测得铂电阻温度传感器的热电阻阻值是 160 5 请根据分度表 求该温度传感器 测得的温度是多少 54 Cu50 热电阻分度表的应用计算 55 热电偶分度表的计算应用 56 简述选择被控变量的原则 答 以工艺控制指标 温度 压力 流量 液位 空气相对湿度等 作为被控变 量 它们应是能够最好地反映工艺所需状态变化的参数 以产品质量指标作为被控变量 这是最直接也是最有效的控制参数 作为被控变量必须是能够获得检测信号并有足够大的灵敏度 且滞后要小 否则 无法得到高精度的控制质量 选择被控变量时 必须考虑工艺流程的合理性和国内仪表生产的现状 57 简述副被控变量选择的一般规律 答 副被控变量的选择必须 1 保证它是操纵变量到主被控变量这个控制通道中的一个适当的中间变量 2 使主要扰动作用在副对象上 3 使副对象包含适当多的扰动 4 主 副对象的时间常数不能太接近 58 某设备工艺操作规定温度为 100 10 为确保生产安全 控制中温度最高不得 超过 150 现运行的控制系统 在最大阶跃扰动下的过渡过程曲线如图所示 1 分别求出最大偏差 余差 衰减比 过渡时间 温度进入 2 新稳定值即视为系 统已稳定 和振荡周期 2 说明此温度控制系统是否满足工艺要求 59 某电动比例温度调节器的温度刻度范围是 60 100 电动调节器输出是 0 10mA 当指示指针从 70 移到 80 时 调节器相应的输出电流从 5mA 变化到 10mA 求该调节器的比例度 并指出其表征的意义 60 某热交换站使用一台蒸汽加热器 其饱和水蒸气的正常用量是 450 kg h 蒸汽阀前 压力为 196 2 kPa 阀后设计压力为 29 4 kPa 试确定直通双座阀的口径 流体 压差条件 计算公式 采用单位 蒸汽 饱和水蒸气 p2 0 5 p1 p2 0 5 p1 q 12 1 19 576Cm p pp q 1 m C p 4 14067 10 mq一蒸汽流量 Kg h p一阀前后压差 Pa p1 p2一阀前 阀后压力 Pa 绝对压力 T一水蒸气过热温度 61 举一实例说明人工控制系统的组成 若采用自动控制 请分析自动控制系统的组成 62 为什么在闭环控制系统中必须采用负反馈 63 某温度控制系统的过渡过程曲线如图所示 已知给定值为 22 新稳定值为 23 求最大偏差 衰减比 余差 过渡时间 峰值时间 衰减率 64 为什么滞后时间的存在是不利于控制的 65 2 用做图法表示教材图 2 1 所示的被控对象的特性曲线及参数 66 热电偶为铂铑 10 铂热电偶 冷端温度为 0 毫伏表的度数为 9 012mv 求 T1 9 505mv 求 T2 67 工业常用变送器输送出来的标准信号 如电流信号 电压信号 68 解释自来水的压头是 5 公斤 69 解释压电阻效应 70 简述标准孔板 标准喷嘴 标准文丘里管的特点及应用场合 71 什么是算术平均值 72 实际测量中如何选择仪表的量程 73 某仪表的精度等级为 0 2 级 请解释 0 2 级的含义 74 热电偶为铂铑 10 铂热电偶 冷端温度为 0 毫伏表的度数为 9 012mv 求 T1 9 505mv 求 T2 75 工业常用变送器输送出来的标准信号 如电流信号 电压信号 76 解释自来水的压头是 5 公斤 77 解释压电阻效应 78 简述标准孔板 标准喷嘴 标准文丘里管的特点及应用场合 79 什么是算术平均值 80 实际测量中如何选择仪表的量程 81 某仪表的精度等级为 0 2 级 请解释 0 2 级的含义 82 归纳选择被控变量的原则 83 分析测量滞后 纯滞后 信号传递滞后 对控制系统的影响 84 归纳调节器选择的原则 85 归纳执行器选择的原则 86 总结阀门的流量系数 阻力系数 阀门能力 流通能力的概念 87 简述串级控制系统的特点 88 总结被控变量与副被控变量选择的一般规律 89 请根据下图所示的空调系统工艺流程图 设计一套串级控制系统以控制室内温度 请 简要分析工艺流程 分析控制通道 干扰通道 绘制控制系统方框图 简述控制流程 温度传感器 温度传感器 回风机 M M 室外 室内 M M 冷 热水 过滤网送风机换热盘管新风阀 回风阀 排风阀 图 1 空气处理机组工艺流程图 90 分析上图所示的空调系统工艺流程图 请设计一套简单自动控制系统以控制室内温 度 绘制控制系统方框图 简述控制流程 判断以下说法正确与否 为什么判断以下说法正确与否 为什么 91 自动控制系统绝对不能单独采用正反馈 92 自动控制系统可以单独采用正反馈 93 热电偶温度传感器的补偿导线的材料必须与热电偶的材料一致 94 热电偶温度传感器的补偿导线是用廉价金属材料制成的连接导线 95 热电偶温度传感器的补偿导线既节省了贵金属热电极材料 也保证了测量的准确 96 铜热电阻 Cu50 在 0 时的电阻值是 100 欧姆 97 铂电阻 Pt1000 在常温下的电阻值是 1000 欧姆 98 铂电阻 Pt100 在 0 时的电阻值是 100 欧姆 99 流体在节流元件前后两侧产生的压力差与流体流量之间存在某一稳定的关系 由此 可进行流量的测量 100 差压式流量变送器中节流装置的流量与其两侧压力差的 1 2 次方成正比 101 涡轮流量变送器是一种速度式流量仪表 102 椭圆齿轮流量变送器是一种容积式流量计 103 测量变送器的特性可以看成是一个比例环节 104 在测量中总是存在着误差 105 测量误差的存在是可避免的 106 对于比利积分控制器 若 TI 时 成为纯比例调节器 静差将得不到消除 107 积分作用会加强振荡 这种