过程控制工程-山东科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

过程控制工程_山东科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年夹套反应釜温度控制，其采用分程控制的目的是：【图片】

参考答案:

不同工况需要不同控制手段。

蒸汽用于蒸汽透平时，为防止蒸汽带水，锅炉汽包进水控制阀应选：

参考答案:

气开；

比例微分（PD）控制适用于以下什么场合？

参考答案:

控制通道时间常数较大时，工艺容许有余差；

如图为加热炉控制系统，燃料量波动很大时，选用那个量作为副被控变量组成串级控制系统？【图片】

参考答案:

阀前燃料流量；

液位控制系统为防止液体溢出，出料阀应选气开还是气关？

参考答案:

气关；

比例积分控制适用于以下什么场合？

参考答案:

对于控制通道滞后小，负荷变化不太大，工艺上不允许有余差的场合；

以下有关前馈控制扰动量选择原则的叙述正确的是：

参考答案:

前馈控制按扰动控制，因此，扰动变量必须可测量。_扰动变量工艺一般不允许对其控制，如果扰动变量可控，则可用反馈控制系统。_扰动变量应是主要扰动，其扰动变化频繁，幅度变化较大。_扰动变量虽然可控，但工艺需要经常改变其数值，进而影响被控变量。

分程控制系统一个控制器的输出同时送往两个或两个以上的执行器，各执行器的工作范围相同。

参考答案:

错误

比例积分微分（PID）控制适用于以下什么场合？

参考答案:

控制通道时间常数较大时，工艺要求无余差。

单纯的比例控制适用于以下什么场合？

参考答案:

对象容量大，负荷变化不大、纯滞后小，允许有余差存在的场合；

设置选择性控制系统目的为防止重要参数检测环节故障造成误判采用多个传感器进行检测时称为：

参考答案:

冗余系统

夹套反应釜，当主要扰动为夹套冷却剂压力波动时，应设计成为（）控制系统。

参考答案:

串级

有关控制通道增益对控制性能指标的影响，以下叙述错误的有：

参考答案:

振荡频率增大，回复时间变短，动态响应变快。

以下有光控制系统投运的描述正确的有：

参考答案:

先局部，再整体_先手动，再自动

控制系统基本性能要求有：

参考答案:

可靠性_准确性_快速性

加热炉进料控制阀为防止空烧应选：

参考答案:

气关；

如图所示液位控制系统，执行器选用气开式调节阀，控制器选什么作用方式？【图片】

参考答案:

正作用；

有关扰动通道时间常数对控制性能指标的影响，以下叙述错误的有：

参考答案:

扰动通道传递函数中的时间常数增大，对系统控制品质影响越大。

过程增益有正负技数值大小，没有单位。

参考答案:

错误

过程增益只涉及两个稳态，因此说过程增益反映了被控过程的静态或稳态特性，有时也称“静态/稳态增益”。

参考答案:

正确

有关扰动通道增益对控制性能指标的影响，以下叙述错误的有：

参考答案:

进入系统的扰动位置远离被控变量，等效于扰动通道传递函数中的时滞增大。

过程纯滞后时间（τ）定义为过程输入施加激励至过程输出开始变化所需的间。

参考答案:

正确

有关控制通道时滞对控制性能指标的影响，以下叙述错误的有：

参考答案:

时滞τo越大，系统余差越大。

有关控制通道时间常数对控制性能指标的影响，以下叙述错误的有：

参考答案:

间常数越大系统稳态误差越小。

扰动通道时滞τf不影响系统闭环极点的分布，不影响系统稳定性。

参考答案:

正确

如图所示液位控制系统，执行器选用气关式调节阀，控制器选什么作用方式？【图片】

参考答案:

反作用；

对质量指标，以及一些特殊的参数，如：成份、物性参数等，在一般条件下，无法直接测量和控制，应根据工艺参数的关系，用可测的参数，间接进行控制。

参考答案:

正确

过程增益只有大小，没有正负之分。

参考答案:

错误

如图为水槽液位控制系统阶跃输入及输出相应曲线，其符合自衡的非震荡过程特征，用具有时滞的一阶惯性环节近似，确定其增益K为：【图片】【图片】

参考答案:

-0.25meter/

(%)

性能良好的过程控制系统，在受到扰动作用或设定值发生变化后，能够（）、（）、（）地回复（或趋近）到设定值上。

参考答案:

平稳、准确、迅速

衰减比n作为系统稳定性指标，随动控制系统常取n=（），定值控制系统常取n=（）。

参考答案:

10:1、4:1

液位控制系统可以采用（）或（）。（参考：选填P、PI、PD、PID）

参考答案:

P、PI

如图为液氨蒸发器液位和出料温度控制系统，液氨和气氨控制阀均选用气开，其他无特殊要求，请选择其中的温度控制器正反作用。【图片】

参考答案:

正作用；

锅炉汽包水位控制过程属于：

参考答案:

反向控制过程

系统辨识建模属于：

参考答案:

黑箱模型

利用系统辨识方法求取被控过程对象数学模型时，被控过程增益包含以下几部分：

参考答案:

数值_单位_符号

具有自衡的非振荡过程的特性可用如下传递函数描述：

参考答案:

具有时滞的一阶环节_具有时滞的二阶非振荡环节

被控变量选择原则有：

参考答案:

考虑工艺的合理性、测量仪表的选择_尽可能选择直接质量指标参数_必须选择间接量指标参数时，选择对目标参数影响最显著的可控参数，单值对应关系最好_灵敏度好，反映产品质量变化，易于控制

操纵变量的选择原则有：

参考答案:

不能选择工艺上不易频繁改变的量_选择通道放大倍数相对大的_选择通道的纯滞后尽量小的_操纵变量必须可控

系统辨识建模过程一阶时间常数（T）定义为“过程输出开始变化至达到全部变化的63.2%所需的时间”。

参考答案:

正确

具有自衡的非振荡过程传递函数特性参数K,T,τ描述了一个实际被控过程的基本特性，其中K反映静态特性，而T、τ反映了过程的动态特性。

参考答案:

正确

具有自衡的非振荡过程传递函数特性参数K,T,τ描述了一个实际被控过程的基本特性，两时间参数的比值（τ/T）直接关系到控制系统的可控性，τ/T越大，控制难度越大。

参考答案:

正确

具有自衡的非振荡过程，过程增益Ko增加，余差减小，最大偏差减小，控制作用增强，稳定性也相应好差。

参考答案:

错误

具有自衡的非振荡过程，时间常数To减小，则振荡频率增大，回复时间变短，动态响应变快。

参考答案:

正确

具有自衡的非振荡过程，时间常数To越大，过渡过程越慢，系统越易稳定。

参考答案:

正确

扰动通道增益越大，余差越大，最大偏差越大。

参考答案:

正确

扰动通道时间常数对系统输出有滤波作用，To越大扰动对输出的影响越小。

参考答案:

正确

扰动通道时滞不影响系统闭环极点的分布，不影响系统稳定性，仅表示扰动进入系统的时间先后，因此不影响控制系统控制品质。

参考答案:

正确

分程控制系统在用于扩大控制阀的可调范围时，多个控制阀通常采用同向分程结构。

参考答案:

正确

比值控制系统主副物料选择无其他限制条件时，供应可能不足的物料作为从物料。

参考答案:

错误

比值控制系统从物料必须可测，可以不可控。

参考答案:

错误

比值控制系统主物料处于比值控制中的主导地位，必须可控，但不一定可测。

参考答案:

错误

因为串级控制系统能迅速克服进入副回路扰动的影响，因此设计时应将尽量多的扰动包含在副回路内。

参考答案:

错误

以下有关双重控制系统描述正确的有：

参考答案:

急则治标，缓则治本。既能迅速消除偏差，又能最终回复到较好的静态性能指标。_系统也称为阀位控制系统。_双重控制系统将动和静结合，快与慢结合。_其中，一个控制器用于控制阀门位置，称为阀位控制器。

在大多数实际应用中，往往都是将反馈控制与前馈控制结合起来，设计成前馈—反馈控制系统，原因是：

参考答案:

即使在大而频繁的扰动下，仍然可以获得优良的控制品质。_可以利用前馈控制来克服可以预见的主要扰动。_而对于前馈控制补偿不完全的部分既扰动依旧作用于被控变量所产生的偏离及其余扰动，由反馈控制来消除。

前馈不能单独使用原因有：

参考答案:

参数不合适反而扩大扰动的影响_实际扰动不止一个，有些扰动不可测或难以测量。_被控对象数学模型不能精确获得或者具有时变性，使得前馈通道不能精确实现；或者不能物理实现，比如纯超前环节。_前馈控制对被控对象的控制效果没有检验依据，不能保证被控变量无余差。

以下有关前馈控制系统特点的描述正确的有：

参考答案:

一种前馈只能克服一种干扰。_前馈控制使用的是视对象特性而定的“专用”控制器；_前馈控制克服干扰比反馈控制及时；

均匀控制的特点有：

参考答案:

均匀控制的控制指标是在最大扰动下液位仍在工艺操作允许的范围内波动的同时，使流量较平稳。_均匀控制是通过控制器参数合理整定实现，整定原则是比例度较大些、积分时间较长；_用一个控制器使两个被控变量都得到控制；

判断如图所示串级控制系统，控制阀（冷水）选气关阀，副控制器正反作用、主控制器正反作用。【图片】

参考答案:

副控制器反作用；_主控制器反作用。

判断如图所示串级控制系统，控制阀选气开阀，副控制器正反作用、主控制器正反作用。【图片】

参考答案:

副控制器正作用；_主控制器反作用。

如图所示温度控制系统，执行器选用气开式调节阀，控制器选什么作用方式？【图片】

参考答案:

反作用；

如图所示温度控制系统，执行器选用气关式调节阀，控制器选什么作用方式？【图片】

参考答案:

正作用；

如图所示流量控制系统，控制器选什么作用方式？【图片】

参考答案:

反作用；

如图为液氨蒸发器液位和出料温度控制系统，液氨和气氨控制阀均选用气开，其他无特殊要求，请选择其中的液位控制器正反作用。【图片】

参考答案:

反作用；

串级控制系统的性能特点有：

参考答案:

改善主控制器Gc2的广义对象特性，提高工作频率；_能迅速克服进入副回路扰动的影响；_能够更精确控制操纵变量的流量。_自适应能力增强；

以下有关防喘振控制策略的说法，正确的有：

参考答案:

当入口流量

以下有关串级控制系统结构特点的叙述正确的有：

参考答案:

副控制回路对进入副回路的扰动而言，是定值控制系统。_由两个或两个以上的控制器，它们有各自测量输入（相应数量的检测变送器）和一个执行器组成；_副控制回路对主控制器输出而言，是随动控制系统，其设定值随主控制器输出变化；_两个或两个以上的控制器串联连接，一个控制器输出是另一个控制器的设定值；

串级控制系统副控制器控制规律通常为（）控制规律。

参考答案:

PI

串级控制系统主控制器控制规律通常为（）控制规律。

参考答案:

PID

锅炉压力和液位的选择性控制系统，蒸汽阀故障时应关闭确定为气开阀,锅炉液位低于安全软限时，LC-12替代PC-11，实现超弛控制，液位控制产出蒸汽量，选择器应为：【图片】

参考答案:

低选

反应器温度控制系统：为控制反应器温度，选择多个检测温度点的高值用于控制反应器温度，通过竞争确定高值，保证温度不超限。选择器应为：【图片】

参考答案:

高选

引入微分作用后，Kc应比纯P时（）约10%；（参考：选填“减小”或“增大”）。

参考答案:

增大

离心式压缩机产生喘振的原因有：

参考答案:

外因：产生喘振的直接原因，是负荷的下降。_内因：离心式压缩机“驼峰式”特性曲线；

往复式压缩机的控制方案：

参考答案:

转速控制_进气口直接节流控制_旁路回流量控制

设置选择性控制系统目的为选择生产过程中的最高、最低或中间值，用于生产过程的指导或控制，防止事故发生，称为：

参考答案:

竞争控制系统

设置选择性控制系统目的为生产过程某一工况参数超过安全软限，用另一个控制回路替代原有控制回路，使工艺过程能安全运行，此时也称为：

参考答案:

超驰控制系统。

夹套反应釜温度控制，其分程结构应为：【图片】

参考答案:

气关-气开型。

如图为加热炉控制系统，燃料热值波动很大时，选用那个量作为副被控变量组成串级控制系统？【图片】

参考答案:

炉膛温度；

如图为加热炉控制系统，燃料的黏度较大时，选用那个量作为副被控变量组成串级控制系统？【图片】

参考答案:

阀后燃料压力；

控制阀气开、气关作用方式的选择原则有：

参考答案:

考虑介质易结是否晶、易凝固等。_事故时，工艺装置应尽量处于安全状态；_事故时，减少原料或能源的消耗，保证产品质量；

调节阀按流量特性可分为：

参考答案:

抛物线阀。_线性阀；_等百分比阀；_快开阀；

各种流量特性调节阀最常用的是：

参考答案:

等百分比阀；

液位控制系统为防止没有液位进料阀应选气开还是气关？

参考答案:

气关；

被加热物料出口温度过高会引起分解、自聚或结焦时，应选加热物料控制阀为：

参考答案:

气开；

化学反应器原料和催化剂、添加剂等加料控制阀应选：

参考答案:

气开；

蒸汽用于一般应用时，为防断水后加水使锅炉爆炸，应选用：

参考答案:

气关；

过程控制的特点有：

参考答案:

过程控制系统分为随动控制和定值控制，定值控制系统最常用。_过程控制的被控过程多属于慢过程；_过程控制方案及实施手段具有多样性；_过程控制的被控过程具有非线性、时变、时滞及不确定性等特点；

综合自动化控制系统由以下系统组成：

参考答案:

过程控制系统（PCS）_制造执行管理系统（MES）_企业资源计划（ERP）

离心风机的基本控制方案有：

参考答案:

出口直接节流_入口直接节流_旁路控制_调节转速

进入系统的扰动位置远离被控变量，等效于扰动通道传递函数中的时间常数增大。

参考答案:

正确

Ⅲ型仪表标准电信号（电流/电压）为：

参考答案:

4～20mA（DC）电流信号或1～5V（DC）电压信号；

单回路控制系统由以下环节组成：

参考答案:

检测变送环节。_被控对象；_执行器；_控制器；

控制系统基本性能要求有:

参考答案:

可靠性；_准确性；_快速性。

实际运行系统被控变量在改变给定后变化迟缓，需相应（）比例系数K。（选填参考：增大或减小）

参考答案:

增大

实际运行系统被控变量存在不断波动，证明系统运行稳定性差，需相应（）比例度δ。（选填参考：增大或减小）

参考答案:

增大

温度控制系统采用（）控制规律。（参考：选填P、PI、PD、PID）

参考答案:

PID

压力、流量控制系统采用（）控制规律。（参考：选填P、PI、PD、PID）

参考答案:

PI

液位控制系统可以采用（）或PI。

参考答案:

P

控制器参数整定临界比例度法，控制器（）放到最大，Td放到最小，δ从大（100%）往小变化，直至出现等幅振荡。

参考答案:

Ti

应对第四次工业革命，中国提出了（）的宏伟目标。

参考答案:

中国制造2025

引入积分作用后，为保证系统的频域特性，Kc应比纯P时（）约10%（参考：减小或增大）。

参考答案:

减小

衰减比n作为系统稳定性指标，随动控制系统常取n=10：1，定值控制系统常取n=（）。

参考答案:

4:1

性能良好的过程控制系统，在受到扰动作用或设定值发生变化后，能够平稳、（）、迅速地回复（或趋近）到设定值上。

参考答案:

准确

以下为有关控制系统投运的描述，正确的有：

参考答案:

先局部，再整体；_先手动，再自动。

PID控制中，以下对比例增益对控制系统的影响说法正确的是：

参考答案:

比例调节是一种有差调节，纯比例控制不可避免地会使系统存在稳态误差；_适当增大比例增益不仅可以减小系统的稳态误差，而