热工过程控制系统期末试卷.doc

中国计量学院200 8 200 9 学年第 2 学期热工过程控制系统课程考试试卷（ A ）开课二级学院： 计量测试工程学院 ，考试时间： 2009 年 6月_2_日 14 时考试形式：闭卷、开卷，允许带 计算器 入场装订线考生姓名： 学号： 专业： 班级： 06测控2、4 题序一二三四五六七八九总分得分评卷人一、 填空题(共20分，每空1分)1过程控制系统按系统的结构特点来分为 、 、 。 2串级控制系统中，副回路是一个 调节系统。 3可用一阶微分方程式描述其动态特性的对象称为 4控制系统的性能指标中超调量%反映系统的 稳态误差ess反映系统的 ，调整时间ts反映系统的 。5执行器用于控制 或 被控过程的物料或能量，从而实现对过程参数的自动控制。6调节阀的理想流量特性有 、 、 、 四种。7所谓过程控制是指根据 的特点，采用 、 和 等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。8气动、电动仪表信号标准分别为 、 。 二、 单项选择题(共20分，每小题2分) 1、对于固态物体的物位测量一般选用的测量仪表为（ ）（A）超声波物位计（B）投入式压力变送器 (C) 浮力式物位计 (D) 压力变送器2、分程控制调节中，通常有（）只调节阀（A） 1 （B）2 (C) 3 (D) 43、串级控制系统中，副调节器通常采用（ ）（A） ID （B）PID (C) PD (D) P4、通常，串级控制系统中主调节器正反作用的选择取决于（ ）（A）调节阀 （B）副调节器 (C) 副对象 (D)主对象5、为了防止气源中断时锅炉烧干，如图所示的锅炉气泡水位控制系统阀门气开气关和调节器正反作用应选（ ）（A） 气开阀正作用调节器 （B）气开阀反作用调节器 (C) 气关阀正作用调节器 (D) 气关阀反作用调节器 LC给水蒸气6、积分作用可以用来（ ）（A）消除余差 （B）克服纯滞后 (C) 克服容量滞后 (D)克服传输滞后7、某一调节器，它的分别放取中间值，则调节器是（ ）调节器（A）比例 （B）比例微分 (C) 比例积分 (D)比例积分微分8、下面哪种控制系统要求控制量和被控变量都在一定范围内缓慢而均匀的变化（ ）（A）比例控制系统 （B）均匀控制系统 (C) 超驰控制系统 (D)分程控制系统9、实现前馈控制系统的必要条件是（ ）（A）扰动变量可测可控 （B）扰动变量可测不可控 (C) 被控变量可测可控 (D) 被控变量可测不可控10、对于自衡过程正确的描述是（ ）（A）受到扰动后无需外加任何控制作用、被控变量不断变化最后达到新的平衡（B）受到扰动后无需外加任何控制作用、被控变量不断变化最后不能达到新的平衡 (C) 受到扰动后被控变量不断变化最后达到原来的平衡状态 (D) 受到扰动后外加控制作用使被控变量达到新的平衡。 三、简答题(共21分，每小题7分)1试比较前馈、反馈控制系统的异同。 2、请列举几种工程上常用的PID控制器参数整定方法，并简要说明整定步骤。装订线3、举例说明何为纯滞后与容量滞后？该类系统应该采用哪种控制方案？四、计算题（总共16分，每题8分）1 已知某调节阀的最大流量 ，可调范围R=30。请分别计算在理想情况下阀的直线流量特性和等百分比流量特性在相对行程为l/L=0.2、0.8时的流量值qv。2、某台调节阀的流通能力C=100。当阀前后压差为200kPa，流体密度为1.2g/cm3时，所能通过的最大流量是多少？五、设计分析题（共23分）如图所示的反应器温度控制系统，它通过调节进入反应器冷却水的流量来保持反应器温度的稳定。要求：（1）画出该控制系统方块图，并说明它是什么类型的控制系统；（2）若反应器温度不能过高，否则会发生事故，试确定调节阀的气开、气关型式；（3）确定主控制器和副控制器的正反作用；（4）若冷却水压力突然升高