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过程控制系统考试试题汇总(预测)1


过程控制系统考试试题汇总(预测) 过程控制系统考试试题汇总(预测)
一:填空题 28 分 1.过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程、测量变送等环节组成。 2.过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。 3.过程控制仪表的测量变送环节由传感器和变送器两部分组成。 4.过程检测仪表的接线方式有两种:电流二线制四线制、电阻三线制 5.工程中,常用引用误差作为判断进度等级的尺度。 6.压力检测的类型有三种,分别为:弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻 式压力检测 7.调节阀按能源不同分为三类:气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀 8.电动执行机构本质上是一个位置伺服系统。 9.气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。 10. 理想流量特性有四类,分别是直线、对数、抛物线、快开。 11. 过程数学模型的求取方法有三种,分别是机理建模、试验建模、混合建模。 12.PID 调节器分为模拟式和数字式两种。 13.造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用,外因是控制器长期存 在偏差。 14.自动控制系统稳定运行的必要条件是:闭环回路形成负反馈。 15. DCS 的基本组成结构形式是“三点一线” 。 二:名词解释 20 分 1.过程控制: 指根据工业生产过程的特点, 采用测量仪表、 执行机构和计算机 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。 2.积分饱和: 在积分控制范围内,积分控制输出与偏差的时间积分成正比,当

控制输出达到一定限制后就不在继续上升或下降,这就是积分饱和现象。 3.串级控制系统:值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,由副控制器的输入去操纵调节阀,从而对住被控变量具有更好的控制效 果。 4.比例控制系统:凡是两个或多个参数自动维持一定比例关系的过程控制系统, 称为比例控制系统。 5 均匀控制系统:控制量和被控量在一定范围内都缓慢而均匀的变化的系统,称 为均匀控制系统。 6.超驰控制系统:指在一个控制系统中,设有两个控制器,通过高低值选择器选 出能适应安全生产状态的控制信号,实现对生产过程的自动化控制。 7.分程控制系统:一个控制器的输出信号分段分别去控制两个或两个以上调节阀 动作的系统称为分程控制系统。 8.阀位控制系统: 是综合考虑快速性、 有效性、 经济性和合理性的一种控制系统。 9.集散控制系统:是把控制技术、计算机技术、图像显示技术及通信技术结合起 来,实现对生产过程的监视控制和管理的系统。 10.现场总线:是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算 机网络,具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点,是工业控制网络向现 场级发展的产物。 三:简答题 32 分 1.什么是 PID,它有哪三个参数,各有什么作用?怎样控制? 答: PID 是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为:

(1)比例参数 KC,作用是加快调节,减小稳态误差。 (2)积分参数 Ki,作用是减小稳态误差,提高无差度 (3)微分参数 Kd,作用是能遇见偏差变化趋势,产生超前控制作用,减少超调 量,减少调节时间。 2.正反方向判断 气开气关,如何选择? P84 答:所谓起开式,是指当气体的压力信号增大时,阀门开大;气关式则相反,压 力增大时,阀门关小。气动调节阀气开气关形式的选择,主要从工艺生产的安全

来考虑的。详见例题 3-5 气开气关调节阀的选择主要是从生产安全角度和工艺要求考虑的, 当信号压力中 断时应避免损坏设备和伤害操作人员。如阀门处于开的位置时危害性小,则应选 气关式反之选用气开式。 3.控制器正反方向判断 P133 答:所谓作用方向,就是指输入作用后,输出的变化方向。当输入增加时,输出 也增加,则成该环节为“正环节” ,反之,当输入增加时,输出减少,则称“反 作用” 。具体步骤 (1) ,判断被控对象的正/反作用那个方向,主要由工艺机理确定。 (2)确定执行器的正/反作用方向由安全工艺条件决定。 (3)确定广义对象的正/反作用方向 (4)确定执行器的正/反作用方向 4.串级系统方框图 P176 及特点是什么? 答:特点(1)减小了被控对象的等效时间常数; (2)提高了系统工作频率; (3) 对负载变化有一定的自适应能力。 5.前馈反馈的区别有哪些? 答: (1)控制依据:反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差” ,前馈控制是“基 于扰动消除扰动对被控量的影响” 。 (2) 控制作用发生时间方面: 反馈控制器的动作总是落后于扰动作用的发生, 是一种“不及时”的控制;扰动发生后,前馈控制器及时动作。 (3)控制结构方面:反馈为闭环控制,存在稳定性问题,即使闭环环节中每 个系统都是稳定的, 但闭环后稳定与否, 还需要进一步分析; 前馈属于开环控制, 各环节稳定,系统必然稳定。 (4)校正范围方面:反馈对各种扰动都有校核作用;前馈,只对被校核的前 馈扰动有校正作用,其他则没有。 (5)控制规律方面:反馈通常是 P PI PD PID 等典型规律;前馈控制规律较为复 杂,不好掌握。 四:计算题 20 分

1. 2.

稳态误差 衰减比 超调量的计算,详见课本第九页例题。 数学建模类大题。


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