1、1过程控制复习 （智能 11 级用）1、过程控制统所涉及的被控量通常有哪些？温度、压力、流量、液位2、为什么说过程参数的控制一般属于慢过程？试与运动控制相比较。过程控制具有大惯性、大滞后等特性3、过程控制系统从广义上可以分为哪两大部分？单变量和多变量4、过程控制中的被控过程通常为慢变过程的原因是什么？ 大惯性和大滞后的特性5、什么是仪表的引用误差？仪表精度是如何定义的？引用相对误差是指绝对误差与仪表量程之比的百分数仪表精度是指引用相对误差的最大值6、校验仪表时确定仪表的精度等级与根据工艺要求选择仪表的精度等级有什么不同?选择仪表时，仪表精度应小于或等于最大引用相对误差鉴定仪表时，仪表精度应大于
2、或等于最大引用相对误差7、有一台压力表，其测量范围为 010MPa，经校验得出下列数据：标 准 表 读 数 /MPa 0 2 4 6 8 10被 校 表 正 行 程 读 数 /MPa 0 L 98 3.96 5.94 7.97 9.99被 校 表 反 行 程 读 数 /MPa 0 2.02 4.03 6.06 8.03 10.01(1)求出该压力表的变差；变差=（0.12/10 ）*100%=1.2%(2)问该压力表是否符合 10 级精度？精度=（0.06/10 ）*100%=0.6%1%故符合 1.0 级精度8、过程检测仪表零点迁移和零点调整的异同点是什么？零点调整和零点迁移均是使输出信号的
3、下限值 y 与测量范围的下限值 x 相对应零点调整是沿着 y 轴上下调整；零点迁移是沿着 x 轴左右调整9、过程控制系统中，哪些仪表、装置通常安装在设备现场？那些可以安装在控制柜中？若两者相距较远，电气信号应采用什么形式？ 指示仪表一般安装在设备现场；控制仪表一般安装在控制柜中若相距较远，则电气信号一般采用直流电流信号10、什么是热电偶的热电特性？ 热电偶的热电势由哪两部分组成？热电效应是指两种不同材料的导体组成闭合回路，只要其两个连接点温度不同，则回路中会产生热电动势热电偶的热电势由接触电动势和温差电动势组成11、现用一支镍铬-铜镍热电偶测某换热器内的温度，其冷端温度为 30，显示仪表的机械
4、零位在 0时，这时指示值为 400，则认为换热器内的温度为 430对不对？为什么？2正确值为多少度？不对，只要冷端温度相同，不影响温度的显示正确值为 40012、热电偶在使用中采用补偿导线的原因是什么？应注意什么问题？热电偶的长度有限，其冷端易受环境温度的影响而变化，为使热电偶冷端温度保持恒定，用与热电偶在一定温度范围内具有相同热电性能的廉价金属将热电偶的冷端延伸出来应注意补偿导线的型号和极性，补偿导线与热电偶的连接点温度应相同13、热电偶在使用中需要进行冷端温度补偿的原因是什么？常用的方法有哪些？热电偶的热电动势不仅与热端温度有关，还与冷端温度有关，只有冷端温度恒定，热电动势才能正确反映热端
5、温度的数值，故需进行冷端温度补偿常用方法有：补偿电桥法和计算校正法14、热电阻与热电偶相比有哪些优缺点？热电阻可测量低温，而热电偶不能，且热电阻不需要进行冷端补偿热电阻不适合测量较高温度15、试画出用几个热电偶、一个转换开关、一个显示仪表组成的多点温度测量线路原理图，要求具有冷锻温度自动补偿功能。多个热电偶的冷端置于同温度环境中，热端置于多点，冷端可由装换开关切换，冷端温度补偿采用补偿电桥法16、热电阻与测量装置为何要采用三线制连接？什么情况下可采用二线制连接？为了提高测量精度，消除环境温度变化时引起导线的电阻变化当测量精度要求不高时可采用二线制连接17、用分度号 Pt100 的热电阻测温，却
6、错查了 Cu50 的分度表，得到的温度为 150，问实际温度为多少？-4518、使用温度测量仪表时，被测温度的变化范围一般应为仪表量程的多少？10%90%19、教材 P135：2-31量程：02.5MPa 精度：2.0 级20、某台空压机的缓冲器，其工作压力范围为 1.11.6MPa，工艺要求就地观察罐内压力，并要求测量结果的误差不得大于罐内压力的5，试选择一台合适的压力计(类型、测量范围、精度等级)。类型：弹性式压力表（就地指示） 量程：02.5MPa 精度：2.5 级（误差）321、工程中安装压力表时应注意哪些主要问题？取压点应能如实反映被测压力的真实情况被测物质易冷凝是导压管需保温，靠近
7、取压口处应装切断阀安装压力表是要避免高温与振动，要便于观察和维修22、压差流量计所测量的是什么差压？适用那些流体介质？不适用于那些流体介质？测量的是节流装置前后的压差适用于 501000mm 管径中的个中国单体流体不适用于流体非单向、流量变化幅度大、高粘度或强腐蚀性流体23、简述涡轮流量计、电磁流量计的主要优缺点。涡轮流量计测量精度高，重复性好，无零点漂移，抗干扰性好，便于同计算机相连。但涡轮流量计需定期校验，且流量计特性易受流体物性影响，流体粘度或密度较高时，测量效果变差电磁流量计测量精度高，测量压力损失小，量程调节方便，适用于各种不同的口径。但电磁流量计只能测量导电性液体，并且制造成本较高
8、24、用差压变送器测量高温容器液位时，需在负压管上装设冷凝罐(如图) ，问要不要迁移？如要迁移，迁移量应如何考虑？需要迁移，迁移量为 h2-h125、基地式、单元组合式过程控制仪表的含义是什么？有什么特点？ 基地式仪表是指将测量、显示、控制等各部分集中组装在一个表壳里，从而形成一个整体并可就地安装的一类仪表。基地式仪表结构简单，功能部件集中，便于维护和管理，但不适用于组成复杂的系统单元组合式仪表是按照自动调节系统中各组成部分的功能和现场使用要求，分成若干个独立的单元，各单元之间用标准信号连接。单元组合式仪表各功能部件互相独立，可根据不同要求组4合，可用于复杂系统，性能可靠，价格便宜。26、DD
9、Z 调节器中，输入电路的主要功能是什么？输入电路的功能是活的与输入信号和给定信号之差成比例的偏差信号27、DDZ-III 型调节器实现的 PID 功能与理想调节器的 PID 功能有什么区别？ 二者 PID 的传递函数形式不同28、什么是过程调节仪表的硬手动？软手动？为什么要设置手动功能？ 调节器的硬手动是指输出信号随手动输入呈阶跃改变；软手动是指输出信号随手动输入信号呈积分改变当调节器出现故障或需要维修时，可切换到手动状态进行相关操作29、DDZ 调节器中，那些状态不需要预调平衡就可以实现无扰动切换？“硬手动软手动” 、 “硬手动自动”可实现无扰动切换 30、调节器的正作用、反作用含义是什么？
10、如何确定？调节器的正作用是指当系统的测量值增加时，调节器的输出亦增加，其静态放大系数取负调节器的反作用是指当系统的测量值增加时，调节器的输出减小，其静态放大系数取正根据使闭环系统构成负反馈的原则，通过调节阀和被控过程的正反作用来确定调节器的正反作用31、KMM 可编程调节器的系统软件主要有哪些功能？用什么方式编制调节器应用程序？ KMM 可编程调节器的主要功能有输入处理功能、运算处理功能、输出处理功能、自动平衡功能、自诊断功能、通信功能KMM 调节器采用 POL（表格式）语言编制应用程序32、简要说明常规 PID 和微分先行 PID 的区别，后者适用于何种情况？微分先行 PID 控制是对偏差信
11、号作比例积分作用，对输出作微分作用常规 PID 控制是对偏差信号作比例积分微分作用后者适用于给定值频繁变化的场合，可避免给定值升降引起的系统震荡，从而提高系统的稳定性33、气动调节阀有哪 4 种气开、气关方式？图示说明。正装气开、反装下气开、正装上气关、反装下气关 图（P116）34、三通调节阀分为几种形式？下图采用的是哪种？该系统如何实现物料加热温度的控制？ 5三通调节阀可分为单输入双输出和双输入单输出两种形式采用的是单输入双输出形式a 图通过对加热器的输出温度检测变送，然后再经控制器的调节作用控制回水调节阀，改变回水流量的大小实现物料加热温度的控制b 图通过对加热器的输出温度检测变送，然后
12、再经控制器的调节作用控制热水调节阀，改变热水流量的大小实现物料加热温度的控制35、试比较电动执行器与气动执行器的优缺点。电动执行器动作迅速、其信号便于远传并便于与计算机配合使用。但不适用于易燃易爆等生产场合气动执行器具有结构简单、动作可靠、性能稳定、维修方便、价格便宜等特点，适用于易燃易爆等生产场合。但其信号的传递需借助于电-气转换器转化为标准信号36、教材 P176： 3-7 3-1537、用理想流量特性曲线说明直线流量特性和对数流量特性阀门调节特点的不同。P11738、选择气动调节阀气开、气关形式的原则是什么？ 系统在事故状态下需使调节阀关闭，则选用气开式调节阀系统在事故状态下需使调节阀全
13、开，则选用气关式调节阀39、电气阀门定位器的作用是什么？其输入、输出信号为多少？作用是控制气动调节阀阀杆的位移输入信号为阀杆位移信号与控制器输出信号的偏差信号输出信号为气压信号40、如果调节器的输入信号超过其比例带范围，对控制有什么影响？系统振荡次数增多，调节时间加长41、在什么情况下，调节器宜采用 P、PI、PD 或 PID 控制规律？P 控制适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、控制要求不高、被控参数允许在一定范围内有余差的场合6PI 控制适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、被控参数不允许有余差的场合PD 控制适用于控制通道的时间常数或容量滞后较大的场合PID 控制适用于控制通道时间常数
14、或容量滞后较大、控制要求较高的场合42、理想 PI 调节器积分时间 TI的测定方法为：给调节器加入一个适当幅度的阶跃信号，记下由阶跃输入信号开始，到积分作用的输出与比例作用的输出相等的时间 t,则 t 就是积分时间TI。试证明该方法的正确性。43、某调节器，初始输出 U0 为 1.5V DC，当输入信号 Ui 加入 0.1V 的阶跃输入时，U 0 为 2V，随后 U0 线性上升，经 5min U0 为 4.5V。（1 ） 该调节器的调节规律是什么？PI 控制（2 ） 该调节器的参数是多少？K=5 TI= 1min 44、 某台 DDZ型比例积分控制器，比例度为 100，积分时间 TI 为 2m
15、in。稳态时，输出为 5mA。某瞬间，输入突然增加了 0.2mA，试问经过 5min 后，输出将由 5mA 变化到多少？ 5.2mA45、 试确定下图所示两个温度控制系统中控制器的正、反作用。（1） (a) 图为一加热器出口物料温度控制系统，要求物料温度不能过高，否则容易分解；（2）(b) 图为一冷却器出口物料温度控制系统，要求物料温度不能太低，否则容易结晶。温度控制系统a 图调节阀为气开式，Kv 取正；被控过程 Ko 取正；故调节器 Kc 取正，为反作用调节器b 图调节阀为气关式，Kv 取负；被控过程 Ko 取正；故调节器 Kc 取负，为正作用调节器46、教材 P177 3-23；3-243
16、-23 调节阀为气开式，调节器为反作用调节器3-24 调节阀为气关式，调节器为正作用调节器47、过程控制系统投入运行应按什么顺序进行？简述原因。71、检测系统投入运行 首先保证测量指示正确运行2、调节阀手动遥控 手动调节参数，使被控参数在给定值附近稳定3、控制器投运（手动自动） 满足工艺开车要求后，实现自动运行48、常用的调节器参数工程整定有哪些方法？1、动态特性参数法2、稳定边界法（临界比例度法）3、阻尼振荡法（衰减曲线法）4、现场经验整定法五、极限环自整定法49、某控制系统广义对象传递函数为 ，时间常数以 min 为单位。调节)12(0)(ssWO器为 PI 作用。试用稳定边界法整定调节器
17、参数。将开环传递函数转化为闭环传递函数 Kss10)2()(k列出劳斯表 2 2 0 临界稳定时，出现全零行5 10K 0 即 2-4K=02-4K 0 0 可得 K=0.5 比例度=210K 0 0 5S2+10K=0Wk=1查表可知 K=1.1 Ti=5.2350、教材 P135： 2-3由阶跃响应曲线看，大多数被控过程的动态特性是不振荡的，具有自平衡能力51、什么是自平衡过程？非自平衡过程？自平衡过程是指过程在输入量作用下，其平衡状态被破坏后，无须人或仪器的干预，依靠过程自身能力逐渐恢复达到另一新的平衡状态非自平衡状态是指在输入量作用下，其平衡状态被破坏后，必须人为或借助仪器的干预才能再
18、次达到平衡状态52、非自平衡过程对象是否是不稳定过程？含有非自平衡对象的控制系统是否为不稳定系统？无自平衡过程不一定是不稳定过程；含有非自平衡对象的控制系统不一定为不稳定系统53、教材 P136： 2-118因为大多数过程的响应曲线都和一阶、二阶、一阶加滞后和二阶加滞后环节之一的响应曲线近似相同54、什么是过程的滞后特性？过程滞后包括哪几种？那种滞后对系统动态特性影响大？之后特性是指系统有输入后，要经过一段时间被控量才发生变化过程滞后包括容量滞后和纯滞后容量滞后对系统的动态特性影响大55、在试验建模法中，采用阶跃输入信号和矩形脉冲输入信号各有什么优缺点？采用阶跃输入信号实验测试方法简单，能较较
19、易获得响应曲线，阶跃响应曲线能直观、形象地描述被控过程的动态特性。但是当过程有较大干扰时，该方法得到的响应过渡过程和终值均会偏离正常操作条件采用矩形脉冲输入信号可以有效地减小干扰较大时阶跃响应曲线法的误差。但矩形脉冲响应曲线的参数估计不太方便 56、用示意图和必要的算法简要说明如何用矩形脉冲响应曲线法得到自平衡过程对象的阶跃响应曲线。P18阶跃信号 x1（t） 则矩形脉冲信号 x（t ）=x1（t）-x1（t-a ）x1（t）的阶跃响应曲线 y1（ t） x1（t-a）的阶跃响应曲线 y1（t-a）矩形脉冲响应曲线 y*（t）=y1（t ）-y1 （t-a ）阶跃响应曲线 y1（t）=y*（t ）+y1（t-a）57、教材 P261：4-2；4-3；4-458、教材 P262：4-8；4-9；4-1059、在一个过程控制系统中，是否所有的扰动信号都可以作为前馈控制信号？只有可测而不可控的的扰动可以作为前馈控制信号60、教材 P261：4-11；4-12；4-139
