一、填空題〔120分〕

試卷一1．所謂自動掌握，就是在沒有人直接參與的狀況下，利用掌握裝置，對生產過程、工藝參數、目標要求等進展 ，使之依據預定的方案到達要求的指標。2．按輸入量變化的規律分類，自動掌握系統可以分為 系統、 系統、系統。過程掌握系統的要求 、 、經濟性。在經典掌握理論中，主要有 ， 和根軌跡法等幾種分析方法。對數幅頻特性L(ω)或它的漸近線大多與lgω成 關系因此假設以L(ω)為縱軸，lgω為橫軸，則其圖線將為 。熱電阻Cu50中的C”是指 50”是指 。電容式壓力變送器由測量部件、 和 三局部組成。執行器按其能源形式分為液動、 、 三大類。DCS是指 。串級掌握系統能快速抑制進入 回路的擾動改善 掌握器的廣義對象特性，容許 回路內各環節的特性在肯定的范圍內變動而不影響整個系統的掌握品質。二、選擇題〔220分〕1、掌握系統時域分析中，最常用的典型輸入信號是( )。A.階躍函數 B.脈沖函數C.斜坡函數 D.正弦函數2、與開環掌握相比較閉環掌握的特征是〔 〕A.系統有執行元件 B.系統有掌握器C.系統有放大元件 D.系統有反響環節3、積分環節的頻率特性相位移θ(ω)=( )。A.90° B.90° C.0° D.180°4、依據對象特性來選擇掌握規律時，對于掌握通道滯后小，負荷變化不大，工藝參數不允許有余差的系統，應中選用( )掌握。A.比例 B.比例積分 C.比例微分 D.比例積分微分5．假設系統不穩定，則系統( )A.不能工作 B.可以工作，但穩定誤差很大C.可以工作，但過渡時間很長D.可以正常工作6．.電—氣閥門定位器將4-20MA的標準信號轉換為〔 〕的標準氣壓信號。A、0.04MA-0.02MA B0.02MA-0.1MAC、0.01-0.05MA D0.03-0.15MA7．測4~20mA電流信號時用以下哪些工具〔 〕A.螺絲刀 B.萬用表 C.校驗儀〔氣壓〕 D.試電筆8．液位調整系統的調整規律，通常選用〔 。A.PI B.PD C.PID D.P在抱負流量特性中〔 〕亦稱為對數流量特性。A.直線流量特性 B.等百分比流量特性C.快開流量特性 D.拋物線流量特性在計算機掌握系統中，計算機的輸入和輸出信號是〔 。A.模擬信號 B.數字信號 C.4~20mA的標準信號D.什么信號都行三、推斷題〔110分〕有的儀表所用電壓是直流電，有的用溝通電。〔 〕溫度變送器是用來測量介質溫度的?！?〕質量流量與體積流量一樣。〔 〕引起自動調整系統被調量波動的因素叫干擾。〔 〕在自動調整中，PID調整器主要靠比例作用避開過分振蕩，靠積分作用消退靜態偏差，靠微分作用削減動態偏差?！?〕串級調整系統就是將調整系統的各個環節串聯起來。〔 〕7調整器的輸出值隨測量值增加而增加的稱為正作用〔 〕為了消退余差，應引入微分調整作用來抑制。〔 〕計算機掌握系統就是自動掌握系統?！?〕在自控系統中，安全柵處于現場儀表與掌握室儀表之間?！?〕四．簡答題〔520分〕什么是定值掌握系統？求取以下圖所示電路的傳遞函數〔uu為輸出信號〕i oR1R0 wu i uo簡述PID調整器

K Tc、i和

Td的作用是什么？簡述熱電偶溫度計組成局部。五、某單位負反響系統〔設其為最小相位系統，校正前、后的開環對數幅頻特性〔漸進線〕〔10分〕寫出校正前、后的開環傳遞函數G1

(s)、G2

(s)；求出串聯校正裝置的傳遞函數Gc(s)，并設計此調整器的線路〔不用設置參數。推斷出校正前、后系統的相位裕量的變化趨勢；分析校正對系統動、穩態性能〔、t、e 〕的影響。s ssL()/dB3020

校正后20dB/dec

校正前20dB/dec50 70 (rad/s)1 10

40dB/dec用狀況下，調整閥的氣開、氣關型式如何選擇？〔10分〕最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過渡時間〔給定值為20℃10分〕一、填空題〔120分〕

試卷一答案1．所謂自動掌握，就是在沒有人直接參與的狀況下，利用掌握裝置，對生產過程、工藝參數、目標要求等進展自動掌握的調整與掌握，使之依據預定的方案到達要求的指標。2．按輸入量變化的規律分類，自動掌握系統可以分為定值掌握系統、隨動掌握系統、 程序掌握系統。過程掌握系統的要求安全性、穩定性、經濟性。在經典掌握理論中，主要有時域分析法，頻率特性法和根軌跡法等幾種分析方法。對數幅頻特性L(ω)或它的漸近線大多與lgω成 線性 關系因此假設以L(ω)為縱軸，lgω為橫軸，則其圖線將為 直線 。熱電阻Cu50中的C”是指 銅 “5”是指℃時電阻值50歐姆。電容式壓力變送器由測量部件、 轉換電路和放大電路 三局部組成。執行器按其能源形式分為液動、氣動、電動三大類。DCS是指集散掌握系統。副回路內各環節的特性在肯定的范圍內變動而不影響整個系統的掌握品質。二、選擇題〔220分〕1、掌握系統時域分析中，最常用的典型輸入信號是( A )。A.階躍函數 B.脈沖函數C.斜坡函數 D.正弦函數2、與開環掌握相比較閉環掌握的特征是〔D 〕A.系統有執行元件 B.系統有掌握器C.系統有放大元件 D.系統有反響環節3、積分環節的頻率特性相位移θ(ω)=( B )。A.90° B.90° C.0° D.180°4、依據對象特性來選擇掌握規律時，對于掌握通道滯后小，負荷變化不大，工藝參數不允許有余差的系統，應中選用( B )掌握。A.比例 B.比例積分 C.比例微分 D.比例積分微分5．假設系統不穩定，則系統( A )A.不能工作 B.可以工作，但穩定誤差很大C.可以工作，但過渡時間很長D.可以正常工作6．.電—氣閥門定位器將4-20MA的標準信號轉換為〔B 〕的標準氣壓信號。A、0.04MA-0.02MA B0.02MA-0.1MAC、0.01-0.05MA D0.03-0.15MA7．測4~20mA電流信號時用以下哪些工具〔B〕A.螺絲刀 B.萬用表 C.校驗儀〔氣壓〕 D.試電筆8．液位調整系統的調整規律，通常選用〔D。A.PI B.PD C.PID D.P在抱負流量特性中〔B〕亦稱為對數流量特性。A.直線流量特性 B.等百分比流量特性C.快開流量特性 D.拋物線流量特性在計算機掌握系統中，計算機的輸入和輸出信號是〔B。A.模擬信號 B.數字信號 C.4~20mA的標準信號D.什么信號都行三、推斷題〔每題1分，共10分〕有的儀表所用電壓是直流電，有的用溝通電?！病獭硿囟茸兯推魇怯脕頊y量介質溫度的?！波w〕解釋：溫度變送器的作用是將熱電偶或熱電阻的電勢或電阻信號轉換成 DC1-5V電壓或DC4-20VmA電流標準信號。質量流量與體積流量一樣?！波w〕解釋：質量流量是體積流量與密度的乘積引起自動調整系統被調量波動的因素叫干擾?！病獭吃谧詣诱{整中，PID調整器主要靠比例作用避開過分振蕩，靠積分作用消退靜態偏差，靠微分作用削減動態偏差?！病獭炒壵{整系統就是將調整系統的各個環節串聯起來?！波w〕解釋：串級調整系統由兩個單回路構成，主調整器的輸出作為副調整器的給定。7調整器的輸出值隨測量值增加而增加的稱為正作用〔√〕為了消退余差，應引入微分調整作用來抑制?！波w〕解釋：為了消退余差，應引入積分調整作用來抑制計算機掌握系統就是自動掌握系統。〔√〕在自控系統中，安全柵處于現場儀表與掌握室儀表之間〔√〕四．簡答題〔520分〕什么是定值掌握系統？控變量的影響，使被控變量最終回到設定值或其四周.以后無特別說明掌握系統均指定值控制系統而言。求取以下圖所示電路的傳遞函數〔uiR1

uo

為輸出信號〕R0 wui uoU(s)

Z (s) R答案：G(s) o f 1U(s) Zi

(s) R2簡述PID調整器

K Tc、i和K

Td的作用是什么？T T答案：在PID調整器中，

c越大，表示調整作用越強，

i值越大，表示積分作用減弱，d值越大表示微分作用增加。簡述熱電偶溫度計組成局部。五、以下圖所示為某單位負反響系統校正前、后的開環對數幅頻特性〔漸進線〔此為最小相位系統〔10分〕寫出校正前、后的開環傳遞函數G1

(s)、G2

(s)；求出串聯校正裝置的傳遞函數Gc(s)，并設計此調整器的線路〔不用設置參數。推斷出校正前、后系統的相位裕量的變化趨勢；分析校正對系統動、穩態性能〔、t、e 〕的影響。s ssL()/dB3020

校正后20dB/dec

校正前20dB/dec50 70 (rad/s)1 10

40dB/dec

40dB/dec答案：〔1〕〔2〕在式中其電路圖如所示。假設選取則)

此為PI調整器。(取由 有 ，(取 )(3)(4)①穩態性能：校正后，系統由O型變為I型，對階躍信號由有靜差為無靜差，穩態性能明顯改善。②穩定性：由于PI調整器的增益( 由 )，穩定性改善，

，增益減小，使相位裕量 有所增加與Ｎ均有減小。由此例可見，適當降低增益，可彌補PI校正對穩定性的消極影響。③快速性： 由 ，快速性變差。狀況下，調整閥的氣開、氣關型式如何選擇？〔10分〕答案：方框圖流量q，可能影響被控變量的擾動液位掌握系統中流入到貯槽的流量q。o iq，調整閥設定o選擇氣開閥，則出料閥開度增加，液位下降，因此對象的放大倍數為負；液位上升，檢測變正；為保證掌握系統負反響，則應選擇掌握器放大倍數為正，即正作用掌握器。符合條件，則調整閥選擇氣開閥。出最大偏差、余差、衰減比、振蕩周期和過渡時間〔給定值為20℃〔10分〕答案：最大偏差A=30℃余差C=5℃衰減比n=〔230-205〕/〔210-205〕=5振蕩周期T=15s過渡時間ts=22s一、填空題〔120分〕

試卷二設有反響環節的掌握系統，稱為 系統；不設反響環節的，則稱為 系統。過程掌握系統性能好壞的評價指標可概括為 、 、 。在延遲時間很小的狀況下，延遲環節可用 環節來代替。系統在前向通路中含有 環節將使系統的穩定性嚴峻變差；而 環節則可改善系統的穩定性。系統的開環對數幅頻特性的 段，表征著系統的動態性能；而 段，則表征著系統的穩態性能。變送器信號傳送和供電的方式有三種，即 、 、 。假設熱電偶兩接觸點溫度一樣，則回路總的熱電動勢為 。用來測量瞬時流量的儀表稱為 ，測量累積流量的儀表稱為 。串級掌握系統的參數整定方法有兩種： 和 。比值掌握系統主要有單閉環比值掌握系統、 和 。二、選擇題〔每空2分，共30分〕1、微分環節的頻率特性相位移θ(ω)=( )。A.90° B.90° C.0° D.180°2、系統的穩態誤差，除了比例增益外，主要取決于系統中的( )。A.積分環節多少 B.慣性環節C.比例微分環節 D.振蕩環節3、阻尼比0<ζ<1時的振蕩環節對單位階躍的響應為( )A.按指數規律上升 B.等幅振蕩C.減幅振蕩 D.單調上升曲線4、PD掌握規律指的是( )。A.比例、微分 B.比例、積分C.積分、微分 D.比例、積分、微分5、對數頻率特性曲線橫坐標軸單位長度代表( )A.兩倍頻程 B.一倍頻程 C.十倍頻程 D.半倍頻程6、對數幅頻特性中，低頻漸近線不為零分貝的環節有()A.慣性 B.比例微分 C.振蕩 D.積分7．反響器、壓縮機、鍋爐都可以作為自動掌握系統中的()。A.被控變量 B.被控對象 C.掌握系統D.操縱介質8．壓力的單位是〔 。A．N牛頓 B．Kg公斤 C．Pa帕斯卡D．Kg/m2公斤/2流量、壓力調整系統的調整規律，通常選用〔 。A.PI B.PD C.PIDD.P10..DCS〔〕A.比例、積分、微分掌握B.集散掌握系統。C.可編程序掌握器D.以上三個都不正確。三、選擇題〔110分〕熱電阻應承受兩線制?！?〕電磁流量計可以測量氣體介質流量?！?〕銅電阻的測溫范圍比鉑電阻測溫范圍寬?！?〕在閉環自動調整系統中，反響是不行缺少的?！?〕調整器的比例度越大，則放大倍數越大，比例調整作用越強?！?〕在串級調整系統中，主回路是個定值調整系統，而副回路是個隨動系統?！?〕調整器的輸出值隨測量值增加而削減的稱為反作用?！?〕當調整過程不穩定時，可增大積分時間或加大比例度，使其穩定。〔 〕計算機掌握只需要程序?！?〕自動調整系統的給定值是依據生產要求人為設定的。〔 〕四、簡答題〔520分〕什么是隨動掌握系統？u u求取以下圖所示電路的傳遞函數。〔i為輸入信號，o為輸出信號〕CCuiRuo通常在什么場合下選用比例〔P〕，比例積〔PI〕，比例積分微分〔PID〕調整規律？熱電偶有哪幾種冷端補償方法？五、如下圖的系統為最小相位系統，求〕穿越頻率c〔2〕系統的相位穩定裕量并推斷系統是否穩定〔arctan476；arctan0.212〔10分〕L()/dB40 40dB/dec20dB/dec1 5 c

100

/(rad/s)40dB/dec氣開、氣關型式，調整器的正反作用方式，并簡述掌握系統的動作過程〔10分〕七、如下圖為脫乙烷塔掌握流程圖，試說明圖中各種測量儀表功能〔10分〕一、填空題〔120分〕

試卷二答案設有反響環節的掌握系統，稱為閉環系統；不設反響環節的，則稱為開環系統。過程掌握系統性能好壞的評價指標可概括為穩、準、快。在延遲時間很小的狀況下，延遲環節可用小慣性環節來代替。系統在前向通路中含有積分環節將使系統的穩定性嚴峻變差；而比例微分環節則可改善系統的穩定性。系統的開環對數幅頻特性的低頻段，表征著系統的動態性能；而中頻段，則表征著系統的穩態性能。變送器信號傳送和供電的方式有三種，即四線制、三線制、兩線制。假設熱電偶兩接觸點溫度一樣，則回路總的熱電動勢為0〔零〕。用來測量瞬時流量的儀表稱為流量計，測量累積流量的儀表稱為計量表 。串級掌握系統的參數整定方法有兩種：兩步整定法和一步整定法。比值掌握系統主要有單閉環比值掌握系統、雙閉環比值掌握系統和變比值掌握系統。二、選擇題〔230分〕1、微分環節的頻率特性相位移θ(ω)=( A )。A.90° B.90° C.0° D.180°2、系統的穩態誤差，除了比例增益外，主要取決于系統中的( A )。A.積分環節多少 B.慣性環節C.比例微分環節 D.振蕩環節3、阻尼比0<ζ<1時的振蕩環節對單位階躍的響應為( C )A.按指數規律上升 B.等幅振蕩C.減幅振蕩 D.單調上升曲線4、PD掌握規律指的是( A )。A.比例、微分 B.比例、積分C.積分、微分 D.比例、積分、微分5、對數頻率特性曲線橫坐標軸單位長度代表( C )A.兩倍頻程 B.一倍頻程 C.十倍頻程 D.半倍頻程6、對數幅頻特性中，低頻漸近線不為零分貝的環節有( D )A.慣性 B.比例微分 C.振蕩 D.積分7．反響器、壓縮機、鍋爐都可以作為自動掌握系統中的( B )。A.被控變量 B.被控對象 C.掌握系統 D.操縱介質8．壓力的單位是〔C 。A．N牛頓 B．Kg公斤 C．Pa帕斯卡 D．Kg/m2公斤/米2流量、壓力調整系統的調整規律，通常選用〔A。A.PI B.PD C.PID D.P.DCSB〕A.比例、積分、微分掌握 B.集散掌握系統。C.可編程序掌握器 D.以上三個都不正確。三、選擇題〔110分〕熱電阻應承受兩線制?！波w〕解釋：熱電阻應承受三線制。電磁流量計可以測量氣體介質流量?！波w〕解釋：電磁流量計所測介質必需是導電性液體，所以不能測量氣體介質流量。銅電阻的測溫范圍比鉑電阻測溫范圍寬。〔╳〕解釋：鉑電阻的測溫范圍比銅電阻測溫范圍寬。4．在閉環自動調整系統中，反響是不行缺少的。〔√〕調整器的比例度越大，則放大倍數越大，比例調整作用越強。〔╳〕解釋：調整器的比例度越大，則放大倍數越小，比例調整作用越弱。在串級調整系統中，主回路是個定值調整系統，而副回路是個隨動系統?！病獭痴{整器的輸出值隨測量值增加而削減的稱為反作用。〔√〕當調整過程不穩定時，可增大積分時間或加大比例度，使其穩定?！病獭秤嬎銠C掌握只需要程序。〔╳〕解釋：計算機掌握需要硬件和軟件。自動調整系統的給定值是依據生產要求人為設定的。〔√〕四、簡答題〔520分〕什么是隨動掌握系統？準確無誤地跟蹤設定值的變化而變化。u u求取以下圖所示電路的傳遞函數。〔i為輸入信號，o為輸出信號〕CCuiRuo答案： 〔由分壓公式求取〕上式中，此為一慣性微分環節。通常在什么場合下選用比例〔P〕，比例積〔PI〕，比例積分微分〔PID〕調整規律？系統。〔需要消退干擾引起的余差〕，純滯后不大〔時間常數不是太大而被調參數不允許與給定值有偏差的調整系統。比例積分調