[工學(xué)]過(guò)程控制考試試卷-全文預(yù)覽
【正文】 ( 1 ) ( 1 )sKeWs T s T s??? ?? 在階躍擾動(dòng) ()rt 變化（從 ( ) 12r t mA? 變化到 ( ) 16r t mA? ） 的作用下，其響應(yīng)曲線廣義被控對(duì)象 PI 控制器 (1 )? 1ses ?? 30 如下圖所示。 響應(yīng)曲線法控制器參數(shù)整定經(jīng)驗(yàn)公式 表 調(diào)節(jié)規(guī)律 調(diào)節(jié)參數(shù) 比例度 δ% 積分時(shí)間 TI 微分時(shí)間 TD P (K0τ0/T0)╳ 100% PI (K0τ0/T0)╳ 100% PID (K0τ0/T0)╳ 100% 2τ0 27 答 ：由已知條件得：控制器的調(diào)節(jié)范圍上下限為： max 3000y ? ℃和 min 0y ? ℃，控制器的輸入上下限為 max 20P ? mA 和 min 4P ? mA， 由測(cè)試數(shù)據(jù)得，當(dāng)輸入信號(hào)從 4mA 變化到 18mA 時(shí)，被控對(duì)象輸出信號(hào)從 0℃變化到 2500℃。150 135 0 0 125 0 240 0QKQ Q Q?????????????? ? ? ?????? 6. 設(shè)計(jì)一個(gè)比例、積分 (PI)調(diào)節(jié)器，控制一個(gè)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 答 ：采用乘法器的單閉環(huán)比值控制流程框圖如圖所示。即實(shí)際溫度為 557℃。儀表的刻度為 50?100℃ ，并測(cè)出 純滯后時(shí)間 ?0=, 時(shí)間常數(shù) T0=。用所學(xué)過(guò)的控制理論知識(shí) ，將該脈沖響應(yīng)曲線轉(zhuǎn)換成高度為 A 的階躍信 21 號(hào)響應(yīng)曲線。 ⑤ 其響應(yīng)曲線見(jiàn)下圖。在第一區(qū)間， y1(t0)= y1(t0)。 用所學(xué)過(guò)的控制理論 知識(shí) ， 將該脈沖響應(yīng) 曲線 轉(zhuǎn)換成高度為 A 的階躍信號(hào)響應(yīng)曲線。 4IK??。流量與檢測(cè)電流的關(guān)系為， 11 1max16 4FI F? ? ?， 22 2 max16 4FI F? ? ?，流量比值為 21FK F? ，乘法器的輸出為 10( 4 ) ( 4 )39。 a) 試畫(huà)出比值控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。 16 題 圖 流量雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng) 原理圖 解 ： 1) 由于 4160 ???? KI 得 ? ?0 4 / 1 6 (1 6 4 ) / 1 6 0 .7 5KI? ? ? ? ? ?② 所以 1max2maxQKKQ?? ① 2 m a x1 m a x320220 .7 5 0 .926500QKK Q?? ? ? ?② 2) 由儀表的比例系數(shù)定義， 21439。求： a) 畫(huà)出控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。 4： 1 衰減曲線整定經(jīng)驗(yàn)參數(shù)表 如下。穩(wěn)定邊界法計(jì)算表如下。因此， 單純的前饋控制系統(tǒng)在應(yīng)用中就會(huì)帶來(lái)一定的局限性 。 答案 ： 比例控制影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性；積分控制的作用是可以消除系統(tǒng)余差；微分控制可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，克服對(duì)象容量滯后的影響。 答案 ： 當(dāng)被控對(duì)象受到干擾作用，平衡狀態(tài)被破壞后，不需要外加控制作用，能依靠自身達(dá)到新的平衡狀態(tài)的能力稱為有自衡能力，這種對(duì)象稱為有自衡能力的被控對(duì)象。 串級(jí)控制系統(tǒng)一般由主被控對(duì)象、副被控對(duì)象、控制閥、主控制器、副控制器、主變送裝置、副變送裝置組成。 二是實(shí)驗(yàn)測(cè)取法 ： 實(shí)驗(yàn)測(cè)取法是在所要研究的對(duì)象上，人為施加一定的輸入作用，然后，用儀器測(cè)取并記錄表征對(duì)象特性的物理量隨時(shí)間變化的規(guī)律，即得到一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)曲線。 14． 串級(jí)控制系統(tǒng)有哪些特點(diǎn) ?主要使用在哪些場(chǎng)合 ? 答案 ： 串級(jí)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)為： （每寫(xiě)出 1 個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合的得 2 分） a) 在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，它是由兩個(gè)串接工作的控制器構(gòu)成的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)； b) 系統(tǒng)的目的在于通過(guò)設(shè)置副變量來(lái)提高對(duì)主 變量的控制質(zhì)量； c) 由于副回路的存在，對(duì)進(jìn)入副回路的干擾有超前控制的作用，因而減少了干擾對(duì)主變量的影響； d) 系統(tǒng)對(duì)負(fù)荷改變時(shí)有一定的自適應(yīng)能力。 10 13． 簡(jiǎn)述熱電偶溫度計(jì)組成部分及各部件的功能。但是不適用于臨界比例度小的系統(tǒng)和不允許產(chǎn)生等幅振蕩的系統(tǒng)，否則易影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行或造成事故。 比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律適用于容量滯后較大，純滯后不太大，不允許有余差的對(duì)象。 9． 利用微分作用來(lái)克服控制系統(tǒng)的信號(hào)傳遞滯后的設(shè)想是否合理與正確？ 答案 ：這種設(shè)想不合理，因?yàn)樾盘?hào)傳送滯后是純滯后，而微分作用不能克服純滯后。 6． 7． 簡(jiǎn)述 PID 調(diào)節(jié)器 cK 、 iT 和 dT 的作用是什么？ 答案 ：在 PID 調(diào)節(jié)器 中， cK 越大，表示調(diào)節(jié)作用 越強(qiáng)， iT 值越大，表示積分作用減弱， dT 值越大表示微分作用 增強(qiáng)。 5． 什么叫絕對(duì)壓力、表壓及真空度 ?它們的相互關(guān)系是怎樣的 ? 答案 ： 絕對(duì)壓力 ： 絕對(duì)真空下的壓力稱為絕對(duì)零壓， 以絕對(duì)零壓為基準(zhǔn)來(lái)表示的壓力叫絕對(duì)壓力。 2． 什么是隨動(dòng)控制系統(tǒng)？ 答案 ：隨動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)定值是不斷變化的，隨動(dòng)控制系統(tǒng)的作用是使被控變量能夠盡快地 ,準(zhǔn)確無(wú)誤地跟蹤設(shè)定值 的變化而變化。 [] 17． 被控對(duì)象的存滯后時(shí)間常數(shù)是由于其自身的慣性特性引起的。 [√] 13． 被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性是描述被控對(duì)象輸入輸出關(guān)系動(dòng)態(tài)特征的。 [] 9． 熱電阻溫 度計(jì)和熱電偶溫度計(jì)一樣，測(cè)溫時(shí)需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 [] 5． 用 Smith 補(bǔ)償器來(lái)處理大時(shí)延控制對(duì)象時(shí)，不必要提供精確的對(duì)象數(shù)學(xué)模型。 三 、 判斷題 ： 判斷下列陳述的對(duì)錯(cuò)。 13. DCS 的中文含意是： （ B） A) 比例、積分、微分控制。 12. 下面的敘述中哪一個(gè)是最為合理的 （ D） A) 控制系統(tǒng)的時(shí)間滯后現(xiàn)象主要是由于被控對(duì)象的慣性特性 引起的。 A． 測(cè)量與給定之間的偏差 B． 被調(diào)量的變化 C． 干擾量的變化 11. 熱電偶溫度計(jì) （ C） A) 是利用兩個(gè)相互接觸金屬導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)特性進(jìn)行測(cè)溫的。 B． 實(shí)現(xiàn)閉環(huán)回路的負(fù)反饋。 5. 成分、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律 ，通常選用（ C）。 8． 定值控制系統(tǒng)是按（偏差）進(jìn)行控制的，而前饋控制是按（擾動(dòng)）進(jìn)行控制的；前者是（閉）環(huán)控制，后者是（開(kāi)）環(huán)控制。 2） 隨動(dòng)控制系統(tǒng) 特點(diǎn)：設(shè)定值是一個(gè)（ 變化量 ）； 作用：保證在各種條件下系統(tǒng)的輸出（ 及時(shí)跟蹤設(shè)定值變化 ）。 3． 在 PID 調(diào)節(jié)器中，調(diào)節(jié)器的 Kc 越大，表示調(diào)節(jié)作用（越強(qiáng)）， Ti 值越大，表示積分作用（減弱）， Td 值越大表示微分作用（增強(qiáng)）。 2． 過(guò)程控制系統(tǒng)常用的參數(shù)整定方法有：（經(jīng)驗(yàn)法）、（衰減曲線法）、（ 穩(wěn)定邊界法 /臨界比例度法）和（響應(yīng)曲線法）。 1） 定值控制系統(tǒng) 特點(diǎn)
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