試題2011__年~_2012__年第 1 學期
課程名稱： 過程控制與集散系統專業年級班級：自動化2008級班
考生學號考生姓名
試卷型別： a卷 □ b卷考試方式: 開卷 □ 閉卷■
一、 填空：（每空2分，共30分）
1. 過程控制系統一般由被控物件和測量變送等環節組成。
2. 理想流量特性有四類，分別是（ ）、對數、拋物線、快開。
3. 過程控制系統建模的方法一般有機理建模法和（ ）。
4. 當被控物件在pi控制器的作用下，當比例帶增加時，其穩態偏差的變化是（ ）。
5. 對於pid控制器，其中積分i的作用是（ ），微分d的作用是
6. 在串級控制系統中，主控制器一般選用 （ ） 控制器和（）控制器
7. 在現場控制系統整定工作中，常採用經驗整定法整定pid控制器的引數，其中、和的整定順序是（ ）。
8. 常用的抗積分飽和的措施有：限制pi調節器的輸出、（ ）和（ ）
9. 均勻控制中不選擇微分作用的原因是（ ）。
10. 由相對增益的定義，其中是指除觀察的到通道之外，其他通道均( )時且保持不變時，所得到的到通道的靜態增益。
11. dcs的基本組成結構形式是（ ）。
二、簡答：（每小題5分，共25分）
1. 過程控制系統中有哪些型別被控量？其效能指標主要有哪些？
2. 為什麼工業生產中很少採用純積分作用的控制器？。
3. 在工業控制中為什麼很少單獨使用前饋控制，而選用前饋—反饋控制系統?
4. 試說明串級控制系統中，當干擾作用於副迴路時，只要主、副控制器其中之一有積分作用就能保證主變數無靜差。而當干擾作用於主迴路時，只有主控制器有積分作用時才能保證主變數無靜差。
5. 在某雙變數耦合系統中，若已知其相對增益矩陣為，試問這兩個迴路需要解耦嗎？為什麼?
三、考慮如圖1所示的加熱器出口水溫控制系統。其中熱水溫度由感測器獲取訊號並送到調節器，調節器控制加熱蒸氣的調節閥開度以保持出口水溫恆定。假設為消除靜差採用pi調節器，調節閥採用氣開式，調節器為反作用方式。
圖2為溫度比例積分控制系統曲線。試分析該系統出現積分飽和現象的原因。（10分）
圖1 加熱器出口水溫控制系統
圖2 溫度比例積分控制系統曲線
四、有一前饋-反饋控制系統，其物件干擾通道的特性為，控制通道的特性為，反饋控制器為pid規律。試設計完全補償前饋控制器，求出其中的前饋控制器，並畫出前饋-反饋控制系統的方框圖及單位階躍干擾作用下前饋控制器的輸出。（10分）
五、某流量混合控制系統如圖3所示，設、通過溫度為100℉的流體，通過溫度為200℉的流體，系統的配置完全對稱，通過、的流體與通過的流體在兩邊管中進行混合。要求控制混合後流體的溫度和以及總流量。調節量為、、，試求取正確的變數配對。
（10分）
圖3 流量混合控制系統
五、某乾燥器的示意圖如圖所示，乾燥器採用夾套加熱和真空抽吸並行的方式來乾燥物料，夾套內通入的是經列管式加熱器加熱後的熱水，加熱器採用的是飽和蒸汽。為了提**燥速度，應有較高的溫度，但過高會使得物料的物性發生變化，這是不允許的，因此要求對乾燥溫度進行嚴格的控制。（此系統中蒸汽流量對熱水溫度的影響比冷水流量要大））
(1) 如果蒸汽壓力波動是主要干擾，應採用何種控制方案，為什麼？（5分）
(2) 如果冷水流量波動是主要干擾，應採用何種控制方案，為什麼？（5分）
(3)如果冷水流量和蒸汽壓力都經常波動，應採用何種控制方案，為什麼？試畫出控制系統示意圖和方塊圖。（5分）
過程控制系統考試知識點總結
考試題型 一 判斷題 共10分 二 單選 20分 三 填空 10分 四 簡答題 5小題，共20分 五 分析計算題 4小題，共40分，每題10分 一 概論 1 過程控制概念 五大引數。過程控制的定義 工業中的過程控制是指以溫度 壓力 流量 液位和成分等工藝引數作為被控變數的自動控制。2 簡單控制系統框...
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華北電力大學過程控制系統考試試題總結
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