过程控制综合测试2

中国地质大学中国地质大学 武汉武汉 远程与继续教育学院远程与继续教育学院 过程控制 课程综合测试 2 学习层次 专升本 时间 90 分钟 一 填空题 每空 1 分 共 15 分 1 DDZ 型调节仪表现场传输信号为 0 10mA DC DDZ 型调节仪表现场传输信号为 或 2 PI 调节规律的显著特点是调节过程结束时 3 串级控制系统中 主控和串级控制可直接切换的条件是副控制器为 作用 4 设为调节器的放大系数 TI为积分时间常数 则该调节器的传递函数为 p K 1 1 TI s p K 5 调节阀的理想流量特性有 等百分比型 6 过程控制系统中 给定值 R 测量值 M 和控制器偏差 e 三者的关系是 7 过程控制系统中 应尽量选用 作为控制系统的被控变量 8 过程控制的自动调节系统中 通常用 PT 表示 9 在连续型选择控制系统中 通常应防止 的发生 10 比值控制系统按结构分类 通常有开环比值控制 和 二 选择题 共 20 分 1 5 为单选题 每题 2 分 6 10 为不定项选择题 每 题 2 分 错选或漏选不得分 1 如果甲乙两个广义调节对象的动态特性完全相同 如均为二阶对象 甲采用 PI 作用 调节器 乙采用 P 作用调节器 当比例带的数值完全相同时 甲 乙两系统的振荡程 度相比 A 甲系统振荡程度比乙系统剧烈 B 乙系统振荡程度比甲系统剧烈 C 甲 乙两系统的振荡程度相同 D 没有可比性 2 均匀调节系统调节器参数通常应为 A 比例度小于 100 B 比例度大于 100 C 比例度等于 100 3 通常可以用时间常数 T 和放大系数 K 来表示一阶对象的特性 现有甲乙两个液体贮罐对 象 其甲的截面积大于乙的截面积 假定流入和流出侧的阀门 管道尺寸及配管均相同 那么放大系数 K A 甲大于乙 B 乙大于甲 C 甲乙相等 D 没有可比性 4 设制分程调节系统的目的是 A 为了满足工艺的特殊要求 B 扩大可调比 C 为了满足工艺的特殊要求 扩大可调比 5 对于惯性较大的成分 温度定值调节系统的调节规律 通常选用 A PI B PD C PID D P 6 下面五种模型中 常采用 来近视描述被控对象的特性 A 积分对象加一阶对象 B 带有滞后的一阶对象 C 微分对象 D 积分对象 E 二阶对象 7 串级控制系统方框图中有 A 两个调节器 B 两个变送器 C 两个调节阀 D 两个被控对象 8 下列关于前馈的表述正确的有 A 是开环控制 B 一个前馈只能克服一种干扰 C 是按偏差大小进行调节的 D 有动态和静态前馈 E 控制器规律于被控对象特性无关 9 电 气阀门定位器的作用有 A 气信号转变为电信号 B 电信号转变为气信号 C 实现分程控制 D 实现阀门准确定位 E 改变调节阀的流量特性 10 串级控制系统中副参数的选择至关重要 在选择时应考虑的一般原则为 A 使副环包含主要干扰 B 尽量使副环少包括或不包括纯滞后 C 主副对象时间常数应尽量匹配 D 主副参数的选择间应有一定的内在联系 E 尽可能地使副环包括多个干 三 简答题 共 20 分 1 简述用 4 1 衰减曲线法整定单回路控制系统中控制器参数的要点 10 分 2 简述均匀控制的特点 10 分 四 15 分 设分程控制中 使用 A B 两个气开调节阀 其最大流通能力分别 为 CAmax 12 CBmax 90 阀门的可调范围 RA RB 30 试求 1 A 阀的最小流通能力 CAmin B 阀的最小流通能力 CBmin 2 当把两个阀同向分程使用时的可调范围最大能提高多少倍 五 20 分 热量回收换热器上 下面两个控制系统有什么不同 各是什么控 制系统 并比较其不同点 六 10 分 设有采用乘法器实现的单闭环比值控制系统 工艺指标规定主流 量 Q 为 22000m3 h 副流量 Q 为 2100m3 h Q 的测量上限是 25000m3 h Q 的 1212 测量上限是 3200m h 3 试求 1 工艺上的比值 K 2 流量与测量信号成线性关系时 仪表的比值系数 K 3 流量与测量信号成非线性关系时 仪表的比值系数 K 乘法器的设置值 I0 答案答案 一 一 填空题 每空填空题 每空 1 1 分 共分 共 1515 分 分 1 1 DDZ 型调节仪表现场传输信号为 0 10mA DC DDZ 型调节仪表现场传输信号为 4 20mADC 或 1 5VDC 2 2 PI 调节规律的显著特点是调节过程结束时 无余差 3 3 串级控制系统中 主控和串级控制可直接切换的条件是副控制器为 反 作用 4 4 设为调节器的放大系数 TI为积分时间常数 则该调节器的传递函数为 p K 1 1 TI s p K 5 5 调节阀的理想流量特性有 等百分比型 快开型 直线型 抛物线型 6 6 过程控制系统中 给定值 R 测量值 M 和控制器偏差 e 三者的关系是 e M R 7 7 过程控制系统中 应尽量选用 直接质量指标 作为控制系统的被控变量 8 8 过程控制的自动调节系统中 通常用 PT 表示 压力测量变送 器 9 9 在连续型选择控制系统中 通常应防止 积分饱和现象 的发生 1010 比值控制系统按结构分类 通常有开环比值控制 单闭环比值控制 双闭环比值 控制 和变比值比值控制 二 选择题 共二 选择题 共 2020 分 分 1 51 5 为单选题 每题为单选题 每题 2 2 分 分 6 106 10 为不定项选择题 每题为不定项选择题 每题 2 2 分 错分 错 选或漏选不得分 选或漏选不得分 2 如果甲乙两个广义调节对象的动态特性完全相同 如均为二阶对象 甲采用 PI 作用 调节器 乙采用 P 作用调节器 当比例带的数值完全相同时 甲 乙两系统的振荡程 度相比 A A 甲系统振荡程度比乙系统剧烈 B 乙系统振荡程度比甲系统剧烈 C 甲 乙两系统的振荡程度相同 D 没有可比性 2 2 均匀调节系统调节器参数通常应为 B A 比例度小于 100 B 比例度大于 100 C 比例度等于 100 3 3 通常可以用时间常数 T 和放大系数 K 来表示一阶对象的特性 现有甲乙两个液体贮罐对 象 其甲的截面积大于乙的截面积 假定流入和流出侧的阀门 管道尺寸及配管均相同 那么放大系数 K B A 甲大于乙 B 乙大于甲 C 甲乙相等 D 没有可比性 4 4 设制分程调节系统的目的是 C A 为了满足工艺的特殊要求 B 扩大可调比 C 为了满足工艺的特殊要求 扩大可调比 5 5 对于惯性较大的成分 温度定值调节系统的调节规律 通常选用 C A PI B PD C PID D P 6 6 下面五种模型中 常采用 ABDE 来近视描述被控对象的特性 A 积分对象加一阶对象 B 带有滞后的一阶对象 C 微分对象 D 积分对象 E 二阶对象 7 7 串级控制系统方框图中有 ABD A 两个调节器 B 两个变送器 C 两个调节阀 D 两个被控对象 8 8 下列关于前馈的表述正确的有 ABD A 是开环控制 B 一个前馈只能克服一种干扰 C 是按偏差大小进行调节的 D 有动态和静态前馈 E 控制器规律于被控对象特性无关 9 9 电 气阀门定位器的作用有 BCDE A 气信号转变为电信号 B 电信号转变为气信号 C 实现分程控制 D 实现阀门准确定位 E 改变调节阀的流量特性 1010 串级控制系统中副参数的选择至关重要 在选择时应考虑的一般原则为 ABCDE A 使副环包含主要干扰 B 尽量使副环少包括或不包括纯滞后 C 主副对象时间常数应尽量匹配 D 主副参数的选择间应有一定的内在联系 E 尽可能地使副环包括多个干 三 简答题 共三 简答题 共 2020 分 分 1 简述用 4 1 衰减曲线法整定单回路控制系统中控制器参数的要点 10 分 答 A 将积分时间常数设置到最大 微分时间常数设置到最小 比例度设置到 100 B 在系统投运闭环工作后 施加一阶跃干扰 测量输出 看输出参数变化动态过 程 待稳定后 从大到小调整比例度 继续施加阶越干扰 直到输出参数出现 4 1 衰减特性 记录对应的比例度和衰减周期 C 按控制器类型 计算对应的积分时间常数 微分时间常数 比例度值 D 按先比例 后积分 再微分的顺序设置到控制器内 并进行实际检验 并微调 相关参数 直到最佳控制效果 2 简述均匀控制的特点 10 分 答 A 系统结构本质上与单回路 串级控制系统无差别 B 只是控制器参数上不同 整定的控制作用较弱 是一非定值系统 C 是对调节量和被控量都要进行控制的系统 只不过要求其两者均缓慢变化 在 变化中相互协调 统筹兼顾 D 主要应用于水位 流量和压力 流量控制系统中 而且处于主动地位的控制器多为比 例控制器 比例带通常大于 100 即使有积分作用也多为弱积分控制 四 四 1515 分 分 设分程控制中 使用 A B 两个气开调节阀 其最大流通能力分别为 CAmax 120 CBmax 90 阀门的可调范围 RA RB 30 试求 1 A 阀的最小流通能力 CAmin B 阀的最小流通能力 CBmin 2 当把两个阀同向分程使用时的可调范围最大能提高多少倍 解 1 CAmin CAmax R 12 30 0 4 CBmin CBmax R 90 30 3 2 2 以线形阀为例 如果分程情况如左图 分程点为 以线形阀为例 如果分程情况如左图 分程点为 R CBmax CAmax CAmin 102 0 4 255 A A B B 如果分程情况如下图 分程点为如果分程情况如下图 分程点为 R CBmax CAmax CBmin 102 3 34 B B A A 由于由于 255 34 255 34 故最大可提高故最大可提高 255 30 8 5255 30 8 5 倍倍 五 五 2020 分 分 下面两个热量回收换热器上控制系统有什么不同 从结构上来看各是什么控 制系统 并比较其不同点 答 从控制结构上来看 a 为反馈 串级 控制系统 b 为 前馈 反馈 控制系统 A 前馈特点 单纯的前馈是开环控制 对控制结果的精确性无法验证 一个前馈控制器仅 对一个扰动起控制作用 能组成前馈的前提是扰动量可测而不可控 理想的前馈可实现及 时的无差控制 但由于控制规律与控制通道和扰动通道有关 而模型特性随负荷变化而变 化后 而使控制质量不高 B 反馈特点 反馈控制是按偏差进行调节 只有在被控变量的偏差已发生变化下 才起控 制作用 是一种不及时控制 但对反馈通道中的所有扰动均有控制能力 当控制要求较高 时 可能因这种不及时性而出现较大动态偏差 而使系统的动态性能不够理想 前馈 反馈控制系统 拥有上述两种控制系统的优点 而克服了两者的缺点 对大的可 测扰动进行前馈控制 及时克服大的偏差出现 对小的扰动和不可测扰动实现反馈控制 C 串级控制本质上是反馈控制 因其有内外环之分 比单纯的简单反馈控制在控制品质上 有所提高 主要表现在 1 串级控制对作用于内环的扰动能快速克服 即使该扰动对主被 控参数产生影响 也会在外环的 精调 控制下进行纠正 2 内环的存在 降低了系统的 惯性 加快了调节控制作用的频率 而改善动态过程控制品质 3 内环的存在 系统对内 环内的对象的非线性性变得不敏感 六 六 1010 分 分 设有采用乘法器实现的单闭环比值控制系统 工艺指标规定主流量 Q 为 1 22000m3 h 副流量 Q 为 2100m3 h Q 的测量上限是 25000m3 h Q 的测量上限是 212