过程控制基础试卷A.doc

试卷适用班级：班级 姓名 学号 内蒙古化工职业学院2010-2011学年第一学期过程控制基础期末试卷题号一二三四五六七总分阅卷人分数一、 填空题（每空1分，共36分）1、一般过程控制系统是由 被控对象 和 测量变送器 、 控制器 、 控制阀 四个基本环节组成。2、在过程控制系统中，按设定值的形式不同将控制系统分为定值控制系统 、 随动控制系统 、 程序控制系统 三种类型，锅炉汽包水位控制系统是定值 控制系统。3、对过程控制系统的基本要求是 稳定性 、 准确性 和 快速性 。4、过渡过程的质量指标主要有 最大偏差A 、 衰减比n 上升时间峰值之间和过渡时间 、 振荡周期T 、 余差C 。5、常规控制器的控制规律有 比例 、 比例积分 比例微分 、 比例积分微分 。6、过程控制系统中，被控变量的选择方法有 直接参数法 和 间接参数法 。7、控制阀的理想流量特性有 直线流量特性 、 等百分比流量特性 、 快开流量特性 、 抛物线流量特性 。8、测量误差主要由 仪表本身误差 、 环境条件引起误差 、 测量中的动态误差 三个部分组成。 9、克服测量滞后的主要方法有 选择快速的测量元件 、 正确选择安装位置 和 正确使用微分单元 。10、控制器参数的工程整定方法有 经验凑试法 、 衰减曲线法 、 看曲线调参数 。11、复杂过程控制系统主要有 串级 、 均匀 、 比值 三种。二、 过程控制系统的各组成环节在系统中的作用分别是什么？（6分） 什么是控制系统的过渡过程？（5分）答：过程控制系统中的控制器所起的作用是判断和运算，控制阀的作用是执行，测量变送器的作用是检测。 一个过程控制系统在外部因素的作用下，从原有稳定状态过渡到另一个稳定状态的过程是过渡过程。三、图1表示的是一个水位控制系统。画出相应的控制方块图；（5分）指出系统的被控变量、操纵变量、被控对象、扰动量、控制器是什么？（5分）水箱图1 水位控制系统原理被控变量：液位操纵变量：进水量被控对象：水箱扰动量：进水量和出水量控制器：连杆 扰动连杆锥阀水箱希望液位高度浮球四、化简图2方块图，并求传递函数Y(s)/X(s)。（10分）图2 方块图五、图3所示为一锅炉汽包液位控制系统的示意图，要求锅炉不能烧干。试画出该系统的方块图。（3分）判断控制阀的气开、气关形式，确定控制器的正、反作用。（4分）简述当加热室温度升高导致蒸汽蒸发量增加时，该控制系统是如何克服扰动的？（3分）图3 锅炉汽包液位控制系统2)气关式,Kv03)因为KmKoKvKc0,又因为控制阀，选择气关式，Kv0，综上所述，可知Kc0,所以控制器正作用。4）当加热室温度升高导致蒸汽蒸发量增加时，液位降低，液位测量变送器将检测到的液位值转换成电信号送到控制器，控制器经过比较，运算后得出偏差小于零，控制器输出控制信号，是阀门开度增大，增加进水量，使液位最终达到设定值。六、对于图4所示的加热器串级控制系统。要求：画出该控制系统的方块图，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控制器？（6分）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、气关形式。（2分）确定主、副控制器的正、反作用。（4分）图4 加热器串级控制系统1）主变量：热物料管道出口温度。副变量：蒸汽流量。主控制器：TC。副控制器：FC2）气关形式3）副控制器：因为KmKoKvKc0,当阀门开度增大时，蒸汽流量增加，所以Ko0，因为Km一定大于零，综上所述，可知Kc0，由此可知，Kc0,即控制器反作用。七、什么是前馈控制系统？（5分）前馈控制系统与反馈控制系统各有什么特点？（6分） 反馈控制是根据被控变量出现的偏差大小来进行控制的，通常所见的单回路控制系统属于反馈控制，反馈控制的特点在于控制器是在被控变量出现偏差后，控制器才开始作用，以补偿扰动对被控变量的影响。如扰动虽已发生，但被控变量还未变化时，控制器则不会有任何控制作用，因为，反馈控制作用总是落后于扰动作用，控制很难达到及时。在这样的一种控制系统中，一旦出现扰动，控制器将直接根据所