过程控制试题及答案

1、.第三：简单的回答32分1.什么是PID，有哪三个参数，每个参数起什么作用？如何控制？答：PID是比例-积分-微分的缩写。三个参数和角色如下：(1)比例参数KC具有加快调整、减少稳态误差的作用。(2)积分参数Ki起到减少稳态误差、提高无差的作用(3)差异参数Kd具有满足偏差变化趋势、创建高级控制功能、减少超冲、减少曹征时间的作用。2.如何选择正反向判断气体？P84答：所谓打开是指随着气体的压力信号增加，阀门将大幅度打开。气体阻塞型式相反，压力增加时，阀门较小。气动调节阀主要从工艺生产的安全考虑煤气管形式的选择。请参阅示例3-5煤气切断控制阀的选择主要是考虑生产安全角度和工艺要求，如果信号压力中

2、断，必须防止设备损坏和工人受伤。阀门打开时，如果危险性小，则选择煤气管，否则应选择空调。控制器正负方向判断P133答：所谓的作用方向是指输入作用时输出的变化方向。如果输入增加，则该链接为“正向链接”；反之，如果输入增加，则输出减少，则称为“负向链接”。具体步骤(1)，判断嫌疑人的正反作用方向主要由公正机制决定。(2)确定执行器的正/负方向由安全工艺条件确定。(3)确定广义对象的正/负方向(4)执行器正/负方向的确定4.级联系统方框图P176及其特征是什么？a:特性(1)减少了控制对象的等效时间常数。(2)提高系统运行频率。(3)载荷更改具有特定的可变性。前馈反馈有什么不同？A: (1)控制标准

3、：反馈控制的本质是“基于偏差消除偏差”，前馈控制是“基于扰动消除扰动对控制量的影响”。(2)控制效果发生时间方面：反馈控制器的行为总是落后于扰动作用的发生，是一种“及时”控制。扰动发生后前馈控制器及时移动。(3)控制结构的：反馈是闭环控制，存在稳定性问题，即使闭环环中的每个系统都稳定，也需要对闭环后是否稳定进行进一步分析。前馈开环控制，每个环节稳定，系统必须稳定。(4)校正范围方面：反馈对各种扰动有检查效果；前馈，仅检查的前馈扰动有修正效果，没有其他。(5)控制规则方面：反馈通常是典型的规则，例如P PI PD PID前馈控制规律更复杂，更难理解。4:计算问题20分1.正常状态误差衰减比超调计

4、算，见教科书第9页范例。数学建模类大问题。一、简单的回答(40分)1、过程控制系统的主要特征是什么？2、热阻使用时应注意什么？怎么了？请画出具体的电路！3、控制阀气体开启、气体关闭形式是什么？选择气动执行器时要考虑什么？4、前馈控制和反馈控制的特点是什么？5、什么是比率控制系统？请画出单闭环比例控制系统的结构。其次，氯乙烯厂的聚合反应器温度控制系统，氯乙烯在水壶中通过聚合反应生成PVC。反应中释放的热量从夹克流出的冷却剂持续不断。聚合反应器的反应温度是聚合生产中最重要的参数。如果反应温度高于指定值，则可能丢弃产品并引发爆炸。反应温度低于指定值时，产品质量下降。为了使反应堆的反应温度稳定，设计了

5、图形控制系统。请检查图中所有控制系统的类型，然后绘制结构图。请试验调节阀的开关装置、煤气管形式和调节器的正负效应。(10分)核反应堆氯乙烯冷却剂水剪辑套装拿出材料TT1TC1TT2TC2第三，特定生产工艺的热交换器为配合加热材料的出口温度，用工业废热水和蒸汽加热。如果热水不能满足出口温度要求，再一起使用蒸汽加热。设计符合工艺要求的工艺控制系统。(20分)冷材料热材料凝结水蒸汽热水三、简单的回答(40分)1、过程控制系统的主要特征是什么？答：(1)，系统由系列生产工艺测试控制设备组成(2)，起诉对象的多样性(3)，控制方案的多样性(4)，控制过程是缓慢的过程(5)，值控制是过程控制的主要控制形式

6、。2、热阻使用时应注意什么？怎么了？a:必须使用三线制。如果在桥上使用热阻，则引出现场，引线也有电阻，但是到现场的距离是随机的，因此会产生错误。3、控制阀气体开启、气体关闭形式是什么？选择气动执行器时要考虑什么？答：气体截止阀：如果有控制压力信号(即调节器有输出信号)，则阀门打开，如果没有控制压力信号(即调节器有输出信号)，则阀门关闭。气闸阀：如果没有控制压力信号(即调节器有输出信号)，则阀门打开，或者如果调节器有控制压力信号(即调节器有输出信号)，则关闭阀门。选择调节阀时，请注意以下事项：(1)、调节阀的尺寸。(2)、煤气开放、煤气切断选择(3)，调节阀流量特性的选择4、前馈控制和反馈控制的

7、特点是什么？A: (1)前馈控制是开环控制，是时效性的。反馈控制不及时。(2)前馈控制只能克服其可测量、不可控制的主要扰动量。反馈控制可以克服正向通道的所有扰动。(3)前馈控制是基于扰动大小的控制。反馈控制由偏差控制。(4)前馈控制的控制规律由物体的特性决定。反馈控制的控制规律是典型的PIDWmWvWo测量边传Q1WcWcQ25，a:用于在两个或多个参数之间保持固定比例控制系统的所有东西都是比例控制系统。第三，a:为了确保事故状态下设备和个人的安全，调节阀是气体截止阀。为了确保系统是负反馈，我们知道子对象W02是反作用对象，因此辅助调节器是反作用对象。因为知道主对象W01是起到正作用的对象，所

8、以主调节器起到正作用。Wc1WvWo2测量传输1测量传输2WcWo1第四：根据问题的含义1、出口物料温度可选择为控制参数。2、作为控制参数，可分别选择蒸汽和热水。3、应使用以下方块图的分割控制系统：调节器调节阀1物件测量边传调节阀24、选择热阻元件作为测量元件，ddz-热阻变送器5、调节器控制规则选择PI调节器6、为了确保事故状态下设备和个人的安全，蒸汽调节阀是气体截止阀。热水调节阀也是气体截止阀。7、为了确保系统是负反馈，已经知道物体是正作用对象，所以温度调节器是反作用的。8、绘制流程图。二、空格和说明(14分)1、在自动控制系统中，能够测量特定量的大小并将其转换为特定信号的自动装置2、级联

9、曹征系统，辅助电路是曹征系统。3、工程中定义的压力为：4、体积流量表示：5，电-气转换器将电流信号从0-10毫安或4-20毫安气压信号。6、物体的自我平衡能力。7、控制阀的理想流量特性：三、简单的回答(40分)1、过程控制系统的主要特征是什么？2、温度检测仪可以分为两大类吗？各有什么优缺点？3、此图是用要测量流动介质温度的介质填充的管道。请画出热电偶的安装位置！使用热电偶时应该注意什么？4、控制阀气体开启、气体关闭形式是什么？选择气动执行器时要考虑什么？5、前馈控制能否单独使用？怎么了？第四，在石油化工生产过程中，为了吸收热分解气体的热量，经常利用液体丙烯的气化，使分解气体的温度降到规定值。图

10、为简化的丙烯冷却器温度控制系统。冷却的材料是(151.5) c控制的乙烯裂解气。温度过高会导致冷却的气体含有过多的水分，导致生产的产品质量下降。温度过低，乙烯裂解气会产生结晶析出。杜瑟管。图6-3(1)指示系统的控制对象、控制变量和操作变量分别是什么。(2)绘制控制系统的配置框图。(3)试验调节阀的开关形式和调节器的正负效应。(10分)第五，在环境保护中，为了消除工厂烟气中SO2等有害气体的大气污染，将烟气高速旋转的吸收塔输出的方法与雾一样的石灰水(ca(a)2反应。Ca(OH)2与SO2反应，生成CaSO4沉淀，从而去除SO2并保护环境。要提高SO2的吸收效率，在用烟进入吸收塔之前要将温度调

11、节到150 ，烟气温度过低要用蒸汽加热。如果温度太高，请尝试调整冷气以适应吸收效率，设计过程控制系统。(20分)吸收塔除去烟囱蒸汽冷空气第二，填空1，a:变送器2，a:伺服系统3，a:单位面积的压力是物理中的压力。4，a:在单位时间内通过管道截面的流体体积。5，a:20-100KPa6，a:如果发生扰动，无需人工或设备介入，就可以重新平衡三、简单的回答1、过程控制系统的主要特征是什么？答：(1)，系统由系列生产工艺测试控制设备组成(2)，起诉对象的多样性(3)，控制方案的多样性(4)，控制过程是缓慢的过程(5)，值控制是过程控制的主要控制形式。2、a:接触温度测量和非接触温度测量。接触温度测量

12、的优点：简单可靠，测量精度高。缺点：有背面，有上限。非接触温度测量的优点：测量范围大，无上限，速度快缺点：错误大3、使用热电偶时补偿导线和冷端温度补偿，热电偶使用补偿导线和冷端温度校正。使用补偿电线的原因是，热电偶是用贵金属制造的，而热电偶离发射器很远，使用贵金属太贵了，用类似贵金属特性的廉价金属代替是补偿电线。热电偶的分度表很难保证冷端温度为0 ，而正常使用时环境温度为0 。这样测量的电动势会有误差，所以要使用冷端温度修正电路。4 a:气体截止阀：如果有控制压力信号(即，调节器有输出信号)，则阀门打开，如果没有控制压力信号(即，调节器有输出信号)，则阀门关闭。气闸阀：如果没有控制压力信号(即

13、调节器有输出信号)，则阀门打开，或者如果调节器有控制压力信号(即调节器有输出信号)，则关闭阀门。选择调节阀时，请注意以下事项：(1)、调节阀的尺寸。(2)、煤气开、气阻选择(3)、调节阀流量特性选择(4)调节阀的结构5，a:不能单独使用。原因：1，开环控制2，仅一个扰动3，仅可测量的不可控制扰动。4、前馈调节器更难实现。四、解决方法：a: (1)丙烯冷却器的控制对象；控制变量是乙烯裂解气的出口温度。工作变量是气体丙烯的流量。(4)系统的方块图如图所示。调节阀是煤气管，调节器是双向作用的。为了在事故状态下确保设备和人身安全，调节阀是煤气管道阀门为了确保系统是负反馈，我们知道对象是负作用对象，所以

14、气流调节器是正作用的。五、答案：根据问题的意义1、出口烟气温度可选择为控制参数。2、作为控制参数，可分别选择蒸汽和冷空气。3、应使用以下方块图的分割控制系统：调节器调节阀1物件测量边传调节阀24、选择热阻因素作为测量因素，因为烟气温度为150 ，ddz-热阻变送器。5、调节器控制规则选择PI调节器6、为了确保事故状态下设备和个人的安全，蒸汽调节阀是气体截止阀。空气调节阀也是气体截止阀。7、为了确保系统是负反馈，已经知道物体是正作用对象，所以温度调节器是反作用的。8、绘制流程图。1-2度1.6是温度控制系统，绘制了系统的方块图，概述了其工作原理。表示受控进程、受控参数和控制参数。解决方案：在乙炔

15、生成器中，碳化物与冷水相遇，产生乙炔气体释放热量。加入碳酸钙后，内部温度上升，温度上升探测器将温度变化与给定值进行比较，并将偏差信号发送到控制丽莎操纵偏差信号，控制作用于控制阀，调整计算冷水以使乙炔发生器的温度达到给定值的流。系统方块图如下：控制过程：乙炔发生器控制参数：乙炔发生器温度控制参数：冷水流1-3常用的流程控制系统可以分为哪些类别？答：过程控制系统主要分为三类。1.反馈控制系统：反馈控制系统根据控制参数对指定值的偏差进行控制，可以达到或减少偏差的目的。偏差是控制标准。最常用的最基本的流程控制系统。2.前馈控制系统：前馈控制系统根据扰动量的大小进行控制，扰动是控制的基础。因为没有控制目标反馈，所以是开环控制系统。因为是开环系统，不能确认控制效果，不能单独应用。3.前馈-反馈控制系统：前馈控制的主要优点是快速准确地克服主扰动对句柄的影响，而前馈-反馈控制则利用反馈控制克服其他扰动，对给定值的控制快速、准确、提高控制系统的控制质量。3-4过程控制系统转换过程的质量指标包括什么？它们的定义是什么？什么是静态指标？什么是动态质量指标？A: 1。剩馀(静态偏差)e:剩馀差值是系统切换过程结束后控制参数的新稳定值y()与指定值c的差值。固定值