過程控制期末考試

2022-12-23 18:27:05 字數 5430 閱讀 7976

期末複習題

1. 物件(過程)的數學模型建立方法主要有機理演繹法和試驗辨識法兩種。

2. 控制系統的效能指標有單項指標和綜合指標兩種。

3. 熱電偶主要用於測較高溫度,而熱電阻用於測中低溫度,熱電阻與測量橋路連線時,往往採用三線制線圈的連線方式。

4. 用於測流量的節流裝置之一是孔板,利用流體流經此節流設定時產生的壓力差而實現流量測量,它與流速成定量的關係。

5.被測介質為導電液體時,電容式物控計的內電阻(金屬棒)要用絕緣物覆蓋。

6.調節閥的理想測量特性有直線、對數和快開三種。

7.在工程上,簡單控制系統的引數整定方法有臨界比例度法、衰減曲線法和經驗試湊法三種。

8.ddz-iii型儀表的供電電源為24v dc,ddz-ii型儀表的供電電源為220 v ac,ddz-iii型儀表的標準統一電訊號為4~20 ma dc或1~5 v dc,而ddz-ii型的則是0~10 ma dc

9.應變器或壓力感測器是基於應變效應進行測量的,即將物理變數轉換成電阻值。

10.控制系統的單項效能指標有衰減比、超調量、殘餘偏差和調節時間。

11.電動調節閥由調節器和執行機構兩部分組成,它有正轉和反轉兩種工作方式。

12.用於測流量的節流裝置有孔板、噴嘴和文丘里管三種標準形式。

13.溫度變送器有三個品種,它們分別是:接觸式變送器、非接觸式溫度變送器和智慧型式溫度變送器。

14.基型控制器由量程單元和放大單元兩大部分組成。

15.控制系統對偏差的定義是e =r(t)-y(t),而儀表對偏差的定義則是e = y(t)-r(t)。

16.簡單控制系統主要由控制器、執行器、被控物件和測量變送四個基本環節組成。

17.電——氣閥門定位器具有電氣轉換、改善閥門效能雙重作用。

18.在確定系統的控制方案時,應使物件控制通道的放大係數增大 ,時間常數減小 ,純滯後減小 ;物件干擾通道的放大係數減小 ,時間常數增大。

19.電動薄膜執行機構的正作用是指輸入訊號壓力增加時,推桿上移,控制閥的正裝是指閥杆下移時,閥門開度減小,所構成的執行器為型式氣關。

20.為了擴大控制閥的可調範圍可採用分程控制系統。

21.控制器的積分時間減小,則積分作用增大,使控制系統的穩定性降低。

1. 子流量計的流體流動方向自下而上

2. ddz-iii型電動溫度變送器與熱偶配合使用,其輸入迴路連線時,要注意使冷端溫度補償電阻置於溫度恆定性。

3. 某加熱爐的爐溫約為1100c,要求測量訊號遠傳輸至控制室的ddz-iii型控制器,應選用熱電偶的溫度檢測元件和熱電偶變送器

4. 隨動控制系統的給定值隨機變化。

5. 設計乙個分程控制系統,使其控制器的輸出訊號分成兩段分別控制兩個調節閥,為了提高系統的可調比,這兩個調節器應採用同向分程

6. 某控制系統有兩個控制閥,控制器的輸出送到這兩個控制閥,這兩個控制閥將工作在不同的訊號段,這個控制系統是乙個分程控制系統

7. 在串級控制系統中,主迴路屬於定值控制系統,副迴路屬於隨動控制系統,副調節器工作在外給定狀態。

8. 熱磁式氧氣分析儀是利用氧的磁化率其他氣體的磁化率特性來測定混合氣體中的含氧量。 a 遠大於 b 等於 c 遠小於

9. 電磁流量計是測量介質體積流量的儀表

a非導電液體 b導電液體 c非導磁氣體 d導磁氣體

10. 採用ddz-iii型差壓變送器來貯槽測量液位時,若差壓變送器的安裝位置低於貯槽底部,則在最低液位時,差壓變送器輸出x值 x值》4ma dc

11. 此時差壓變送器應作正遷移

12在單閉環比值控制系統中,從動量閉環控制系統屬於隨動和定值控制系統

13.轉子流量器是採用節流__a__原理來測量流量,液體流動方向_ e ___

a.恆壓降變面積 b. ____ c.恆面積變壓降 d.必須至上而下 e。必須至下而上

14.選擇(超馳)控制是為了實現_b___而設計的控制系統,它屬於極限控制的一種

a.分程控制 b.軟保護 c.硬保護

15.模擬控制器若採用pi演算法,請問其輸出△u=kc(e(t)+),是在__a__工作狀態下實現

a.自動 b.軟手動 c.硬手動 d.保持

16.若控制系統的穩定性較差時,可__b__pid控制器的比例度數值。或__a__積分時間常數t,使系統穩定性提高。

a增加 b減小 c.不變

1. 前饋控制系統是根據被控變數與設定值的偏差大小來進行控制的,此說法是否正確?為什麼?

錯誤。前饋控制系統是根據干擾量的大小來進行控制的

2. 比值控制系統中的流量比值fu/f =k與所需設定的儀表比值係數k是不相同的。此說法是否正確?為什麼?

答:正確,當流量與檢測訊號呈非線性關係,當物料流量的比值k一定,流量與其檢測訊號呈平方關係時,比值器的引數與物料流量的實際比值和最大值之比的乘積也呈平方關係。

流量與檢測訊號呈線性關係,當物料流量的比值k一定、流量與其檢測訊號呈線性關係時,比值器的引數與物料流量的實際比值和最大值之比的乘積也呈線性關係

3. 判斷下列系統圖的控制方案是否合理?若不合理,請說明指正。改正目的控制系統為何種控制系統?

a 原料作為被控引數反饋控制系統

b 同一管道上安裝兩個控制閥,同時調節前後兩個相互矛盾的工藝引數分程控制系統

c 調節閥應安裝於從動量通道上即fsc下單閉環比值控制系統

d 副控制器的測量變送應是測量鍋爐溫度而不是燃料流量,故ft應安裝在鍋爐上串級控制系統

4. 試判斷圖屬於何種控制系統?說明其理由,並畫出相應的系統方框圖。

前饋—反饋控制系統:

分程控制系統:系統有兩個控制閥,控制器的輸出送到這兩個控制閥,這兩個控制閥將工作在不同的訊號段

5. 當調節器的設定值不變時,請判斷以下兩種說法哪個正確?為什麼?

(1)若流量值增加,調節器的輸出也增加,則該調節器為正作用;(2)若流量值增加,調節器的輸出減少,則該調節器為正作用。

(1)正確。輸入量增加(或減小),輸出量隨之增加(或減小)時,調節器為正作用。

6. 系統在受到擾動而進行控制時,若其過濾過程不穩定,可通過增大積分時間ti或加大比例度使其盡快穩定,這種說法是否正確?為什麼?

錯誤。增大積分時間 ,ti積分越弱,不利於消去餘差。加大比例度會使比例作用消弱,不利於系統快速達到穩定。

1. 控制系統由哪幾個部分組成?它們的輸入輸出分別是什麼?(用常規符號表示)

控制器:輸入e(t),輸出u(t); 執行器:輸入u(t),輸出q(t);

被控過程:輸入q(t),輸出y(t);測量變送:輸入y(t0,輸出z(t)。

2. 什麼是控制通道和干擾通道?對不同通道的特性引數(k,t, τ)要求有什麼不同?

答:控制通道:q(t) 對c(t) 的作用途徑,要求kp適當大些,tp適當,τp盡量小

擾動通道:f(t)對c(t)的作用途徑,要求kf小,tf大,對τf無要求。

3. 若被響應曲線來分,物件(過程)特性可分為哪幾種?(響應曲線有四種)

4. 在電偶的參比端溫度補償方法有幾種?

答:補償導線法,冰浴法,查表法,補償電橋法,機械調零法

5. 工程上常用的控制規律有哪幾種?它們主要用於何種工況?(請寫出控制p、pi、pd和pid控制演算法的數學表示式,並說明它們的使用場合。)

答:1.比例控制器p 控制質量要求不高,允許有餘差的場合

[e(t)+u(0)', 'altimg': '', 'w': '180', 'h': '23'}]

2.比例積分控制pi 不允許有餘差的場合

[_[e(t)+\\frac}\\int', 'altimg': '', 'w': '322', 'h': '46'}]

3.比例微分控制pd 用於過程容量滯後較大的場合

[[e(t)+t_\\frac]+u(0', 'altimg': '', 'w': '282', 'h': '43'}]

4.比列積分微分控制pid 控制質量要求較高

[[e(t)+\\frac}\\int+t_\\frac]+u(0)', 'altimg': '', 'w': '413', 'h': '46'}]

6.簡單控制系統的投運主要步驟及控制器引數工程整定方法?

投運主要步驟:1、熟悉系統的技術要求或效能指標2、建立控制系統的數學模型3、確定控制方案4、根據系統的動態和靜態特性進行分析與綜合5、系統**與實驗研究6、工程設計7、工程安裝8、控制器的引數整定

控制器引數工程整定方法:理論計算整定法、工程整定法、自整定法。

7.採用選擇性控制系統的目的是什麼?常用的選擇性控制系統型別有哪些?

目的:當操作條件到達安全極限時,實行保護

兩種:選擇調節器的輸出訊號選擇變送器的輸出訊號

8.在工程應用中,設計分程控制系統主要解決那兩個方面的問題?根據調解閥的氣開,氣關形式分程控制系統可分為哪兩種型別?

答:解決擴大執行器得可調範圍和改善控制系統品質的問題

分為同向分程和異向分程

在某工業生產過程中,根據現場的生產特點和工藝要求,為了提高控制質量,設計乙個前饋-反饋控制系統,已知過程????控制通道和擾動通道的傳遞函式分別為

請簡述前饋控制的特點,試寫出前饋調節器的傳遞函式uff

9.試分別說明什麼是調節閥的流量特性、理想流量特性和工作流量特性?

答:調節閥流量特性:流過閥門的調解介質相對流量q/qmax與閥杆相對行程l/lmax之間的關係;

理想流量特性:控制閥的前後壓差保持不變時得到的流量特性,既δf=常數, q/qmax~l/lmax

工作流量特性:控制閥的前後壓差不能恆定時得到的流量特性,既δp≠常數, q/qmax~l/lmax

10.被控變數選擇的原則

答:1。盡量選擇能反映產品質量的變數作為被控變數;

2.所選的被控變數能滿足生產工藝穩定,安全,高效.所選的被控變數能滿足生產工藝穩定,安全,高效的要求

3.必須考慮自動化儀表及裝置的現狀

操縱變數的選擇應遵循的原則

1. 工藝上允許調節的變數。

2. 被控物件所有的輸入變數中對被控變數影響最大的乙個,即kr盡量大些,tr適當小些, τr盡量小些;

3. 不宜選擇生產主要物料量作為操作量

五、計算題

1. 有一台ddz三型比例調器,其輸入電流是4—20ma,其輸入電壓範圍是1—5v,計算當比例度為40%時輸入電流變化為4ma所引起的輸出電壓變化變化量並計算比例調節器的增益kc。

[^/{}_z_z_\\end}}^/{}_u_u_\\end}}=\\frac^/{}_204\\end}}^/{}_51\\end}}=40%', 'altimg': '', 'w': '305', 'h':

'67'}]

[=\\frac=\\frac=2.5', 'altimg': '', 'w': '162', 'h': '43'}]

2、如何根據**工藝變數的要求來選擇儀表的量程和精度?現檢測出出口壓力約(1.5mpa

工藝要求0.05mpa,就地指示,可供選擇的彈簧管壓力的精度為:1.

0,1.5,2.5,4.

0級,量程為0~1.5,0~2.5,0~4.

0mpa,試選擇壓力表的量程和精度。

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