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文檔簡介

1、精選文檔一、選擇填空1、閉環控制系統是根據_b_信號進行控制的。A、被控量 B、偏差 C、擾動 D、給定值2、被控對象在PI調節器作用下,當增加時,其動態偏差_減小 _,靜態偏差_增大_。 A、增大 B、減小 C、不變3、被控對象干擾通道具有純遲延,對系統控制質量_沒影響_;控制通道減小,對控制質量_有利 _。 A 、有利 B、不利 C、沒影響4、需要知道對象的動態特性,才能進行參數整定的工程方法是_c_。 A、臨界比例帶法 B、衰減曲線法 C、響應曲線法 D、廣義頻率法5、在控制過程中手自動切換時的最基本要求是( 無擾動 )。 (A)手自動可相互跟蹤;(B)無擾動;(C)切換時的擾動量必須在

2、規定范圍內;(D)根據當時運行工況而定。答案:B6、DDZ-型儀表采用國際標準信號,現場傳輸信號是(420mADC ),控制聯絡信號為15VDC。 (A)010mADC;(B)420mADC;(C)15VDC;(D)110VDC。答案:B7、浮子式流量計的安裝方式為( 垂直地面安裝 )。 (A)垂直地面安裝;(B)與地面成45°安裝;(C)與地面成水平安裝;(D)以上方式都可以安裝。答案:A8、對于PID調節器( I的作用是消除靜態偏差、D的作用是減小動態偏差 )。 (A)I的作用是減小動態偏差、D的作用是消除靜態偏差;(B)I的作用是消除靜態偏差、D的作用是消除動態偏差;(C)I的

3、作用是消除動態偏差、D的作用是減小靜態偏差;(D)I的作用是消除靜態偏差、D的作用是減小動態偏差。答案:D9、電動執行機構伺服放大器的輸出信號是( 090°轉角 )。 (A)010mA;(B)420mA;(C)090°轉角;(D)交流無觸點開關。答案:C10、DCS裝置本身只是一個軟件、硬件的組合體,只有經過 ( 軟、硬件組態 )以后才能成為真正適用于生產過程的應用控制系統。 (A)軟、硬件組態;(B)程序下載;(C)程序編寫;(D)程序編譯。答案:A11、壓力變送器安裝在取樣點上方較高位置時,其零點采用(正向遷移 )。 (A)正向遷移;(B)負向遷移;(C)不用遷移;(D

4、)根據實際情況而定。答案:A12、因為( 微分動作 )對于干擾的反應是很靈敏的。因此,它常用于溫度的調節,一般不能用于壓力、流量、液位的調節。 (A)比例動作;(B)積分動作;(C)微分動作;(D)比例積分。答案:C13、調節系統中用臨界比例帶法整定參數的具體方法是( 先將Ti置最大,TD置最小,P置較大 ) 。 (A)先將Ti置最大,TD置最小,P置較大; (B)先將Ti置最小,TD置最大,P置較大; (C)先將Ti置最小,TD置最小,P置較小; (D)先將Ti置最小,TD置最小,P置較大。答案:A14、在串級氣溫調節系統中,主調節器應選用( PI或PID )規律,以保證穩態時汽溫等于其給定

5、值。 (A)P;(B)PD;(C)PI;(D)PI或PID。答案:D15、各種DCS系統其核心結構可歸納為“三點一線”結構,其中一線指計算機網絡,三點分別指( 現場控制站、操作員站、工程師站 )。 (A)現場控制站、操作員站、數據處理站;(B)現場控制站、操作員站、工程師站;(C)現場控制站、數據處理站、工程師站;(D)數據處理站、操作員站、工程師站。答案:B16、動態偏差是指調節過程中( 被調量與給定值 )之間的最大偏差。 (A)被調量與調節量;(B)調節量與給定值;(C)被調量與給定值;(D)以上都不是。答案:C17、調節對象在動態特性測試中,應用最多的一種典型輸入信號是(階躍函數 )。

6、(A)階躍函數;(B)加速度函數;(C)正弦函數;(D)指數函數。答案:A18、霍爾壓力變送器是利用霍爾效應把壓力作用下的彈性元件位移信號轉換成( 電動勢 )信號,來反應壓力的變化。 (A)電流;(B)相位;(C)電動勢;(D)以上都是。答案:C19、在串級汽溫調節系統中,副調節器可選用( P或PD )動作規律,以使內回路有較高的工作頻率。 (A)P或PD;(B)PI;(C)PID;(D)以上都可以。答案:A20、實際應用中,調節器的參數整定方法有( 臨界比例帶法、響應曲線法、經驗法、衰減法 )等4種。 (A)臨界比例帶法、響應曲線法、發散振蕩法、衰減法;(B)臨界比例帶法、響應曲線法、經驗法

7、、衰減法;(C)響應曲線法、發散振蕩法、經驗法、衰減法;(D)臨界比例帶法、經驗法、發散振蕩法、衰減法。答案:B21、當將電動執行機構的不靈敏區調得太小時,執行機構將出現( 振蕩 )。 (A)實際定位與指令不符;(B)反轉;(C)振蕩;(D)以上情況都可能發生。答案:C22、要使PID調節器為比例規律,其積分時間Ti和微分時間TD應設置為( 、0 )。 (A)、;(B)、0;(C)0、0;(D)0、。答案:B二、判斷對錯(正確的在括號內填“” 錯誤的在括號內填“×”)。1、調節就是抵消擾動的影響,使調節變量恢復到給定值。( × )答案:×2、熱工溫度自動控制系統內

8、測溫傳感器主要使用熱電偶和熱電阻。( )答案:3、閉環調節系統一定是反饋調節系統。( )答案:4、熱電偶的補償導線有分度號和極性之分。( )答案:5、把輸出量的全部或部分送到輸入端稱為前饋。(× )答案:×6、按被控量與給定值偏差進行控制的控制方式,稱為反饋控制。( )答案:7、自動調節系統環節之間有三種基本的連接方式:串聯、并聯和反饋。( )答案:8、對于定值調節系統,其穩定過程的質量指標一般是以靜態偏差來衡量的。( )答案:9、有調節設備和調節對象相互作用所形成的閉合負反饋回路稱為自動調節系統。( )答案:10、給水自動調節系統中給水閥的開度是調節變量。( ×

9、 ) 答案:×11、比例調節器調節結果若有差,這是由于調節器出了問題。(× )答案:×12、調節閥按操作能源的不同可分為電動、氣動二大類。 ( × )答案:×13、對于一個自動調節系統,調整時間越長,意味著系統越穩定。( × )答案:×14、在比例作用基礎上增加積分作用時,比例帶要比純比例調節時大。( )答案:調節過程的準確性用過渡過程時間來衡量。( × )答案:×為了防止干擾,信號電纜和電源電纜不得平行敷設。 ( )答案:15、流量測量主要有容積式和速度式兩種方法。( )答案:16、調節器的積分時間長時

10、,積分作用強,消除靜態偏差需要經過的時間較短。( × )答案:×17、具有深度負反饋的調節系統,其輸出量和輸入量之間的關系僅由反饋環節的特性所決定,而與正向環節的特性無關。( )答案:18、調節系統穩定后,微分作用最強。( × )答案:×19、在回路調節系統中,電動執行機構可以近似看成是積分環節。( × )答案:×20、在彈性式壓力計中,彈性測壓元件把壓力(或差壓)轉化為彈性元件變形位移進行測量。( )答案:21、調節過程結束后,被控量的實際值與給定值之間的偏差稱為動態偏差。( × )答案:×22、積分調節過程容易

11、發生振蕩的根本原因是積分調節作用產生過調。積分Ti愈小,積分作用愈強,愈容易產生振蕩。( )答案:23、調節器的微分作用,可以有效減少調節過程中被調量的偏差。( )答案:24、單純按微分規律動作的調節器是不能獨立工作的。( )答案:25、對于定值調節系統,其穩態過程的質量指標一般是以靜態偏差來衡量。( )答案:26、標準噴嘴可用法蘭取壓。( × )答案:×27、為保證調節系統手自動切換是無擾的,在手動時調節器應進行自動跟蹤。( )答案:28、對象時間常數T越大,說明對象的慣性越小。( × )答案:×29、DCS系統的發展趨勢是現場總線技術。( )答案:3

12、0、一般自動系統中的電氣式壓力變送器可以看成比例積分環節。( × )答案:×31、實際PI調節器放大器的開環增益為有限值,輸出不可能無限增加,積分作用呈飽和狀態,調節系統存在靜態偏差。( )答案:三、對象的時間常數T指的是什么?答案:對象的時間常數T,是表示擾動后被測量完成其變化過程所需時間的一個重要參數,即表示對象慣性的一個參數。T越大,表明對象的慣性越大。四、比例控制作用有和特點?答案:比例作用的優點是動作快。它的輸出無遲延地反映輸入的變化,是最基本的控制作用。缺點是調節結束后被控量有靜態偏差。五、畫出下圖的控制方框圖,并推算靜態前饋補償算式。答案: 分別為干擾通道和控

13、制通道的傳遞函數 為前饋補償器的傳遞函數要實現全補償時,則必須Y(s)=0,同時F(s) 0 靜態前饋補償器算式:六、什么是控制閥的理想流量特性和工作流量特性?系統設計時應如何選擇控制閥的流量特性? 答:假設閥前后壓差是固定的,即P為常數,這時得到的流量特性關系,稱為理想流量特性,理想流量特性是控制閥固有的特性。當P不等于常數時,控制閥的流量特性稱為工作流量特性。流量特性的選擇:根據對象特性選擇控制閥的流量特性;根據s值選擇控制閥的流量特性;從控制閥正常工作時閥們開度考慮:當控制閥經常工作在小開度時宜選用等百分比流量特性,當流過控制閥的介質中含有固體懸浮物等,宜選用直線流量特性。七、在選擇性控

14、制系統中,如何確定選擇器的基本類型?答:1)從安全角度考慮,確定控制閥的氣開和氣關類型;2)確定正常工況和取代工況時的對象特性,即放大倍數的正、負;3)確定正常控制器和取代控制器的正、反作用;4)根據取代控制器的輸出信號類型,確定選擇器是高選器還是低選器;5)當選擇高選器時,應考慮事故時的保護措施。八、試分辨(a)、(b)兩過渡曲線哪一個的比例度大、那一個的比例度小?ytyt(a)(b)分析:(a)振蕩劇烈、頻率高、衰減比小、系統穩定性差,說明其比例度小,因為比例度小,控制作用強,在同樣的偏差情況下,容易產生超調,使系統 的穩定性下降。(b)曲線的余差大,說明其比例度大。原因是比例度大,當負荷

15、變化后,要產生同樣的控制作用,所需的偏差要大,所以比例度越大,所產生的余差也越大。九、管式加熱爐出口溫度串級控制系統。1)指出該系統中主、副對象、主、副變量、操縱變量、主、副擾動變量、主、副調節器各是什么?2)畫出該控制系統的方塊圖,并確定各個環節的正反作用方向;3)當燃料油負荷突然增加,試分析該系統是如何實現自動控制的。解:1)主對象 :加熱爐內加熱管的管壁;副對象 :加熱爐的爐膛主變 量:原料的出口溫度T1;副變 量:爐膛內的溫度T2;操縱變量:燃料的流量;主擾動量f1:被加熱原料的進口的溫度、壓力、流量副擾動量f2:燃料油的壓力、溫度;霧化燃料油用的過熱蒸汽的壓力、流量;燃燒器的配風、爐

16、膛的漏風以及環境溫度等。2)加熱爐出口溫度串級控制系統的方塊圖3)當燃料油負荷突然增加,試分析該系統是如何實現自動控制的。在穩定工況下,原料油出口溫度和爐膛溫度處于相對穩定狀態,控制燃料油的閥門保持在一定的開度。當燃料油負荷突然增加,這個干擾會使爐膛的溫度T2升高,原料油出口溫度T1也會隨之提高,此時溫度檢測變送器TT1將信號送給主控制器TC1, e1增大,主控制器輸出u1減小,即副控制器的給定值減小,副控制器的輸入偏差e2增大,副控制器的輸出信號u2減小,控制閥開度減小,即操縱變量燃料油m減小,爐膛溫度T2下降,從而爐管內原料油出口溫度T1也會隨之下降。十、在石油化工生產中,常常利用液態丙烯

17、汽化吸收裂解氣體的熱量,使裂解氣體的溫度下降到規定的數值上。下圖是簡化的丙烯冷卻器溫度控制系統。被冷卻的物料是乙烯裂解氣,其溫度要求控制在(15±1.5)。1、畫出該控制系統的方塊圖2、指出該系統中的被控對象、被控變量、操縱變量、擾動變量各是是么?3、如果乙烯裂解氣的溫度不允許過高,否則冷卻后的氣體會包含過多的的水分,對后續壓縮機造成有害影響,試確定控制閥的氣開、氣關形式;4、確定控制器的正反作用方式;5、當液態丙烯的負荷突然增加,是分析該系統是如何實現自動控制的?解:該控制系統的方框圖如下:該系統中的:被控對象是:丙烯冷卻器被控變量是:乙烯裂解氣的出口溫度操作變量是:液態丙烯流量擾

18、動變量時:液態丙烯溫度、壓力;乙烯裂解氣的流量、溫度、壓力等。從不影響后續壓縮機的角度考慮,應該選用“氣關閥”,即有氣壓信號時閥關、無氣壓信號時閥開的氣動執行器,為負作用,當氣源中斷時,液態丙烯能繼續供應,否則會導致乙烯裂解氣的出口溫度過高。為構成負反饋控制,控制器應為負作用。當液態丙烯的負荷突然增加時,乙烯裂解氣的出口溫度下降,偏差e=Tm-Ts減少,u增大,m減少,即氣態丙烯閥門開度關小,從而使乙烯裂解氣的出口溫度升高。十一、為什么工業生產中很少采用純積分作用調節器?答案:積分作用的特點是,只要有偏差,輸出就會隨時間不斷增加,執行器就會不停地動作,直到消除偏差,因而積分作用能消除靜差。單純

19、的積分作用容易造成調節動作過頭而使調節過程反復振蕩,甚至發散,因此工業生產中很少采用純積分作用調節器,只有在調節對象動態特性較好的情況下,才有可能采用純積分調節器。十二、需校驗一兩線制變送器,請將下列設備用導線連接起來,并說出電阻的作用。答:電阻起到限流的作用接線如圖所示。十三、假設具有直線流量特性的調節閥,其可調比R=,當行程在10%、50%、80%時,若位移的變化量都為10%,計算各自的流量變化的相對值,并分析直線流量特性的調節閥的特點。解:直線流量特性:控制閥的相對流量與相對開度成直線關系,即單位位移引起的流量變化是常數。表示為:根據直線流量特性及可調比R=,可推得:行程在10%時,位移

20、的變化量為10%,流量變化的相對值為:行程在50%時,位移的變化量為10%,流量變化的相對值為:行程在80%時,位移的變化量為10%,流量變化的相對值為:由以上計算可見,雖然相同的閥桿行程引起的流量變化絕對值相同,但引起的流量變化的相對值不同。在流量小時,流量變化的相對值大;在流量大時,流量變化的相對值小。也即當閥門小開度時調節作用太強,大開度時調節作用弱。但從控制系統講,當系統處于小負荷時,要克服外界干擾的影響,希望閥動作所引起的流量變化量不要太大,以免調節作用太強產生超調甚至發生振蕩;當系統處于大負荷時,要克服外界干擾的影響,希望閥動作所引起的流量變化量要大一些,以免調節作用微弱而使調節不

21、夠靈敏。因此直線流量特性不宜用于負荷變化較大的場合。十四、簡述氣動儀表的優缺點。答案:氣動儀表的優點是:工作可靠、防火防爆、價格較低、便于維護、抗外界干擾能力強等。缺點是:傳遞速度慢,傳送距離短,起源裝置復雜,與工業控制機的聯系不方便等。十五、已知擴散硅壓力變送器輸出電流為420mA,原測量范圍01MPa改為測量范圍為12.5MPa后,則原來0.6MPa壓力的電流表工作點對應于改測量范圍后的被測壓力是多少兆帕斯卡? 解:因為輸出電流與被測壓力成正比,設0.6MPa時電流為Ix則(0.60)(10)(Ix4)(204)得Ix13.6mA 量程改動后,設13.6mA對應被測壓力為Px,則(Px)(

22、2.51)(13.64)(204)得Px1.9Mpa 即原來0.6MPa壓力的電流表工作點對應于改測量范圍后的被測壓力是1.9MPa。十六、試述氣動閥門定位器有哪些作用?答案:氣動閥門定位器接受調節器的輸出信號,并將信號放大后去控制氣動執行器;同時它又接受閥桿位移量的負反饋作用。所以說,定位器和執行器組成了一個閉環回路,使執行器的性能大為改善。 其主要作用如下: (1)消除執行器薄膜和彈簧的不穩定性及各可動部分的干摩擦影響,提高了調節閥的精確度和可靠性,實現準確定位。 (2)增大執行器的輸出功率,減小調節信號的傳遞滯后,加快閥桿移動速度。 (3)改變調節閥的流量特性。十七試述比例、積分、微分三

23、種調節規律的作用各是什么? 其調整原則是什么?答案: 比例調節規律的作用是,偏差一出現就能及時調節,但調節作用同偏差量是成比例的,調節終了會產生靜態偏差(簡稱靜差)。 積分調節規律的作用是,只要有偏差,就有調節作用,直到偏差為零,因此它能消除偏差。但積分作用過強,又會使調節作用過強,引起被調參數超調,甚至產生振蕩。 微分調節規律的作用是,根據偏差的變化速度進行調節,因此能提前給出較大的調節作用,大大減小了系統的動態偏差量及調節過程時間。但微分作用過強,又會使調節作用過強,引起系統超調和振蕩。 這三種調節規律的調整原則是:就每一種調節規律而言,在滿足生產要求的情況下,比例作用應強一些,積分作用應

24、強一些,微分作用也應強一些。當同時采用這三種調節規律時,三種調節作用都應當適當減弱,且微分時間一般取積分時間的1413。十八、圖鍋爐蒸汽壓力控制系統,為防止閥后壓力過高造成脫火(閥后壓力過高,大量燃料氣就會因未燃燒導致燃料室內積存大量燃料氣與空氣混和物會有爆炸的危險)現象,而設計了蒸汽壓力和燃料氣壓力的自動選擇性控制系統。試畫出其控制方塊圖并分析工作情況。abPoso反作用正作用正作用反作用分析:正常情況下:Pg Po,e = Pg - Po 0,控制器為反作用,a為高信號,選擇b。非正常情況下:Pg Po,e = Pg - Po 0,控制器為反作用,且比例度設得較小,a b為低信號,選擇a。

25、十九、分析為什么串級調節系統的調節品質比單回路調節系統好。答案:串級調節與單回路調節相比,多了一個副調節回路。調節系統的主要干擾都包括在副調節回路中,因此,副調節回路能及時發現并消除干擾對主調節參數的影響,提高調節品質。 串級調節中,主、副調節器總的放大系數(主、副調節器放大系數的乘積)可整定得比單回路調節系統大,因此提高了系統的響應速度和抗干擾能力,也就有利于改善調節品質。 串級調節系統中,副回路中的調節對象特性變化對整個系統的影響不大,如許多系統利用流量(或差壓)圍繞調節閥門或擋板組成副回路,可以克服調節機構的滯后和非線性的影響。而當主調節參數操作條件變化或負荷變化時,主調節器又能自動改變副調節器的給定值,提高了系統的適應能力。因此,串級調節的品質要比單回路調節好。二十、

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