东华大学2009-2010学年第一学期期终试题（a）

PAGE8注意：填写内容不要超出以上格式,第二页的边距和第一页一样出题人(签名)：__________室负责人(签名)：_________东华大学2009-2010学年第一学期期终试题（A）踏实学习，弘扬正气；诚信做人，诚实考试；作弊可耻，后果自负。课程名称__过程控制系统__使用专业自动化06级班级_____________________姓名________________学号__________试题得分一二三四五六七总分一、单项选择题（10分）1．前馈控制属于【】A.闭环控制B.正反馈控制C.定值控制D.开环控制2．以下控制系统控制指标中属于静态控制指标的是【】A.余差B.超调量C.过渡过程时间D.衰减率3．以下有关比例带说法中，错误的是【】A.比例带越大，比例作用越强B.比例带和比例增益互为倒数关系C.比例带减小，系统的稳定性下降D.比例带提高，系统地过渡过程时间延长4以下有关气开阀的工作方式说法中正确的是【】A.气开阀的增益符号为“—”。B.无调节信号时，阀门处于全关状态。C.调节信号越大，阀门开度越小。D.调节信号越大，阀门可调范围越大。5．积分控制规律的作用是【】A.提高系统的稳定性 B.减小最大偏差C.消除系统余差 D.提高过渡过程的快速性6．以下有关PID参数设定的说法中错误的是：【】A．微分控制规律对克服纯滞后无效B．加入积分控制规律后，要保持原来的稳定性，需要增强比例作用。C．加入微分控制规律后，可适当减少比例带。D．微分控制规律可减少容量滞后对控制效果的影响7．以下有关调节通道说法中的正确的是【】A.调节通道时间常数T越大，对控制越有利。B.多容对象各环节时间常数越接近，对控制越有利。C.调节通道的纯滞后对控制影响可以用通道纯滞后时间τ与时间常数T的比值衡量D.调节通道的增益K大，可以使控制的余差为零。8．PID参数整定采用的稳定边界法，需要测定系统处于【】的比例带和震荡周期作为参数估算的依据。A.衰减比为1：1的震荡过程B.衰减比为2：1的震荡过程C.衰减比为4：1的震荡过程D.衰减比为10：1的震荡过程9．以下有关串级系统地说法中错误的是：【】A．主调节器的输出是副调节器的外设定值B．执行器由副调节器的输出的直接操作C．副参数是影响主参数的中间参数D．主回路采用的是随动控制方式10．有关均匀控制系统的说法中，错误的是【】被控量并不要求控制在一个固定数值上控制系统要兼顾两个被控量的状态调节器的调节规律可选择PI或PID控制最简单的均匀控制系统的结构与单回路控制系统相同，二、简述题（15分）什么是随机控制系统？超调量和最大动态偏差有何区别？什么是积分饱和？同向/异向分程控制系统调节阀的选则原则有何区别？比例控制作用增强，对于控制品质有何影响？三．填空：（15分）1、要增强调节器的积分作用，可采用_____________积分时间的方法。2、若干扰通道的传递函数的形式为，其中的参数_______的大小与干扰对于控制效果的影响无关，____参数越小，干扰信号对于对象稳态输出影响越小，而参数_____越大，干扰信号对控制品质的影响越小。3、一个自动控制系统，在比例控制基础上加入适当的积分作用，此时系统的最大动态偏差的变化趋势是__________，衰减率的变化趋势是__________。4、调节阀的对数流量特性是指相对流量变化与_____________________________成正比，除此之外还有________________，________________，_______________三种流量特性。5、同向分程控制系统的作用是_____________________________________________，当调节器的信号范围为4~20mA时，异向分程控制系统的分程点是_________mA。6、前馈补偿器的传递函数为：，若动态补偿效果为欠补偿说明____系数过小，_____系数过大。当静态补偿效果为过补偿说明_________过大。四．如图所示液位控制系统，已知两个水槽的截面积分别为A1，A2；阀门液阻分别为R1、R2，求液位H2与入水流量Q1的传递函数。（10分）H1H1Q2Q2Q3R1R2R2H2Q1五．如图所示的加热系统，需要控制物料的流出温度，假设物料流量波动是影响加温的主要干扰，（1）设计单回路反馈控制方案的控制流程图,并确定调节阀、调节器的工作方式（2）设计单一前馈控制方案，抑制物料波动的影响，绘制前馈系统的控制流程图，并根据如下条件计算前馈调节器的传递函数：热水流量对物料出口温度的影响的传递函数：物料流量对物料出口温度的影响的传递函数：其他环节（阀门、传感器）的传递函数均为0.7(3)现需要将前馈和反馈系统组合在一起，用前馈控制冷却水温度波动影响，用反馈系统克服其他干扰的影响。试绘出控制方案的控制流程图和框图（4）说明前馈控制的特点。（20分）物料物料热水

六、要求设计单闭环比值控制系统，主动流量F1为5m3/h时，被动流量F2为1m3/h，用孔板测量并配用差压变送器，F1选用差压变送器的量程为0~10m3/h，F2选用差压变送器的量程为0~1.5m3/h，系统没有使用开方器对差压变送器的输出信号进行处理。（所有仪表输出信号范围均为4～20mA）确定比值器的比值系数k.。假如用乘法器构成比值环节，求乘法器偏置电流的电流值试绘出系统控制流程图和框图（15分）F1F1F2F2七