过控考试知识点汇总

1、 过程控制系统概念？根据工业生产过程特点，采用测量仪表、执行机构、计算机等工具，应用控制理论，设计生产过程控制系统，实现生产过程的自动化。2、 被控对象？（温度、压力、液位、流量）3、 过程控制的组成结构图？被控对象：控制过程中被控制的生产设备及装置；测量变送：检测被控过程的输出参数，并且传送到控制器；控制器：根据输入信号和给定信号的偏差发出动作；执行器：将电动或气动量转换成被控过程或控制阀的信号模式。常见执行器:控制阀。4、 建模的目的？（机理分析法和试验法）①设计过程控制系统和整定调节器参数。②指导设计生产工艺设备。③进行仿真实验研究。④培训运行操作人员。5、 机理分析法建模？根据生产过程中实际发生的物化机理，写出各有关平衡过程，消去中间变量，写出输入与输出间的关系。6、 自平衡能力？过程再输入量作用下，其平衡状态被破坏后，无需人及机器的干预，依靠自身能力，逐渐恢复到另一新的平衡状态。7、 试验法建模？试验法建模是实际的生产过程中，根据过程输入、输出的实验数据，即通过过程辨识与参数估计的方法建立被控过程的数学模型。8、 时域分析法建模方法？及其对试验结果的处理过程？时域分析法建模：给被控对象施加矩形脉冲信号作为输入信号，得到脉冲响应后再将其转换成一条阶跃响应曲线。根据曲线的形状选定数学模型的结构，然后根据实验曲线确定模型中的参数：放大系数9、 最小二乘法参数估计的基本原理：最小二乘法建模基本思想：利用离散模型描述系统，采样，得到输入、输出序列，推算结构模型中的参数值。最小二乘法参数估计原理：在一类模型中找出参数向量的估计值，能使模型误差尽可能小的模型。10、 热电偶保持冷断温度恒定的方法有:热点效应、补偿导线、补偿电桥、计算校正11、 热电偶原理？热电偶的测温原理是以热点效应为基础的。将两种不同的导体A、B组成一闭合回路，只要接触点1、2温度不同，在回路中产生热电动势，这种现象称为热点效应。12、 控制参数选择原则（从静态特性分析，动态特性分析）？答：（1）控制通道的放大系数K0一要适_当大一一些；时间常数T0要适当小一些；纯滞后to愈小愈好，在有纯滞后to的情况下，to和T0之比应小一些，若其比值过大，则不利于控制（2）扰动通道的放大系数Kt应尽可能小。时间常数Tf要大，扰动引入系统的位置要靠近调节阀。（3）当过程本身存在多个时间常数，在选择控制参数时，应尽量设法把几个时间常数错开，使其中一个时间常数比其它时间常数大得多，同时注意减小第二、第三个时间常数。13、 温度变送器的基本功能:冷端温度补偿、零点调整和迁移、量程调节、线性化。14、 力平衡式压力变送器的基本原理？此压力变送器的按力平衡原理工作的。被测压力通过弹性敏感元件（弹簧管或波纹筒）转换成作用力，使平衡杠杆产生偏转，杠杆的偏转由检测放大器转换为0〜10mA的直流电流输出，电流流入处于永久磁场内的反馈动圈中，使之产生与作用力相平衡的电磁反馈力。当作用力与该反馈力达到动平衡时，杠杆系统就停止偏转，此时的电流即为变送器的输出电流，它与被测压力成正比。15、 简述PID调节器中比例系数、积分时间常数、微分时间常数对系统控制效果的影响？比例增益Kp越大，系统反应越灵敏，过度过程越快，但稳定性下降；积分时间Ti越大，能克服容量和测量滞后，但对突变信号反应过猛；微分时间Td越小，消除静差越快，但稳定度下降，震荡加强。16、 调节阀理想对数流量特点：小开度时，控制平稳缓慢，大开度时，控制灵敏有效17、 调节阀流量特性?被控介质流过阀门的相对流量与阀门相对开度之间的关系。18、 控制方案设计的主要内容有哪些？系统性能指标的合理选择，被控参数的选择，控制参数的选择，调节规律的合理设计，执行器的合理设计，被控过程参数测量变送装置的选择。19、 控制方案设计的阶跃响应性能指标：余差、超调、衰减率、调节时间20、 控制参数选择原则？①控制通道的放大系数K0要适当大一些；时间常数T0要适当小一些；纯滞后t0愈小愈好，在有纯滞后t0的情况下，t0和T0之比应小一些，若比值过大，则不利于控制。②扰动通道的放大系数Kf应尽可能的小；时间常数Tf要大；扰动引入系统的位置要靠近调节阀。③当过程本身存在多个时间常数，在选择控制参数时，应尽量设法把时间常数错开。④控制量应具有可控性，工艺操作合理性，经济性。21、 过程控制的特点：：1连续生产过程的自动控制2过程控制系统有过程检测、控制仪表组成3被控过程是多种多样的、非电量的4过程控制的控制过程大多属满过程。而且多半为参量控制5过程控制方案十分丰富6定制控制是过程控制的一种常用形式控制器的选择？控制器的选型主要根据被控过程的特性，工艺对控制品质的要求，系统的总体设计来综合考虑。22、 控制参数工程整定方法：动态特性参数法、稳定边界、阻尼震荡法、现场经验整定法、极限环自整定法。23、 零阶保持器基本原理？离散近似后的数字控制器的阶跃响应序列与模拟调节器的阶跃响应的采样值相等。24、 串级控制系统概念、结构框图、特点？串级控制系统概念：采用两个控制器串联工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输出去操纵控制阀，从而对主被控变量具有更好的控制效果。特点：①等效被控过程的时间常数减小，改变了系统的动态特性。②提高了系统工作效率。③大大增强了对二次扰动的克服能力。④对一次扰动有较好的克服能力。⑤对副回路参数变化具有一定的自适应能力25、 为什么说串级控制系统由于存在一个副回路而具有较强的抑制扰动的能力？副回路的快速作用，对于进入副回路的干扰快速地克服，减小了干扰对主变量的影响；引入副回路，改善了副对象的特性（减小副对象的相位滞后），提高了主回路的响应速度，提高了干扰的抑制能力；③副回路可以按照主回路的要求对副变量进行精确控制；④串级系统提高了控制系统的鲁棒性。26、 试述前馈控制系统的整定方法。⑴前馈控制器的选择①用模拟表实施通过特定的前馈控制器，或采用运算单元自行构造；②用软件实现⑵参数整定①单纯的前馈控制，可视工艺要求进行参数整定；先调整Kd，然后调整T1、T2 ②前馈一反馈相结合，先整定反馈系统，再重复步骤①。27、 前馈控制与反馈控制各有什么特点？绘制前馈控制系统结构方框图。

前馈：基于扰动来消除扰动对被控量的影响；♦动作“及时”；♦只要系统中各环节是稳定的，则控制系统必然稳定；♦具有指定性补偿的局限性；♦控制规律取决于被控对象的特性。反馈：基于偏差来消除偏差；“不及时”的控制；♦存在稳定性问题；♦对各种扰动均有校正作用；控制规律通常是P、PI、PD或PID等典型规律。28、 在什么条件下前馈控制效果最好？为什么一般不单独使用前馈控制方案？准确地掌握过程扰动通道的特点wf（s）及控制通道的特性wo（s）准确求出前馈控制wm（s）；克服可测不可控的扰动前馈控制室基于扰动的控制，扰动不止一个，难于把握属于开环控制，易受其他扰动干扰而无法控制其克服可测不可控的扰动，对于系统中其他扰动无抑制作用29、 比值控制系统？比值？凡是两个或多个参数自动维持一定比值关系的过程控制系统，统称为比值控制系统。一种物料处于主导地位，称为主物料或主动量q1，而另一种物料按主物料进行配比，在控制过程中跟随主物料变化而变化，称为从动料或从动量q2，比值用K表示K=q1/q2.30、 比值与比值系数有何不同？设计比值控制系统时需解决哪些主要问题？比值k=Q1/Q2,,是两个体积流量或重量之比，而比值参数是把比值k折算成比值器上，K’=k（Q1max/Q2max）主从动量确定；控制方案的选择；调节器控制规律的确定；正确选用流量计与变送器；比值控制系统的实施；比值参数的计算；比值控制系统参数的整定31、 什么是分程控制？怎样实现分程控制？在分程控制中需注意哪些主要问题？在工业生产过程中，有时会遇到一个控制器去操纵几只阀门，若按输出信号的不同区间操作不同的阀门，这样的控制系统叫做分程控制系统。尽量选用对数调节阀；采用分程信号重叠法；调节阀的泄漏量的大小32、 什么是选择性控制？试述常用选择性控制方案的基本原理。凡是在控制回路中引入选择器的系统称为选择性控制系统。选择器位于调节器的输出端，对调节器输出信号进行选择的系统：两个调节器共用一个调节阀选择器位于调节器之前，对变送器的输出信号进行选择的系统：几个变送器合用一个调节器33、 前馈控制概念、原理？概念：按扰动量的变化进行控制，是一种基于扰动克服扰动对被控量影响的开环系统。原理：当系统出现扰动时，立即将扰动值测量出来，通过前值控制器，根据扰动量的大小来改变控制量，以抵消或减少扰动作用对被控量的影响。模型：Wm（s）=-Wf（s）/W0（s）

34、一般地说从结构上看，分程控制是由一只控制器控制两只控制阀，而选择性控制是由两只控制器控制一只控制阀，试绘制各自系统结构方框图。§构中的位置不同，选择性控制系统可分为构种-35、大滞后过程的预估补偿控制作用？为什么smith预估补偿控制对给定值的跟随效果比对干扰量扰动的抑制效果好大滞后过程的预估补偿是按照过程的特性预估出一种模型加入到反馈控制系统中，使控制迟延了t的控制量超前反馈到控制器，使扰动控制提前作用，减小起调和调节时间，达到提高控制质量的目的，以补偿过程的动态特性，这种预估控制也因其预估模型的不同而形成不同的方案。W0（s）（1-e-ts）为预估补偿装置的传递函数。经预估补偿，其特征方程中已消去了e-ts项，即消去了纯滞后