第
一、 填空题：
十
习题课（Ⅰ）
六讲
1．干扰是指 ； 2．被控对象是指 ； 3．被控变量是指 ； 4．工艺变量通常分为 ， ， 三大类； 5．直接变量是指 ； 6．间接变量是指 ； 7．安全变量是指 ； 8．给定值是指 ，它反映的是 ； 9．操作变量是指 ； 10．偏差 ； 11．闭环控制系统通常包括 ， ， ； 12．定值控制系统是指 ； 13．随动控制系统是指 ； 14．程序控制系统是指 ； 15．偏差产生的原因通常分为 ； ； 三个方面。 16．闭环控制系统通常是由 ； ； ； 四个部分组成的。 17．检测元件和变送器的作用是 ；比较机构的作用是 ；调节装置的作用是 ；执行器的作用是 。 18．自动控制系统中流动的是 。 19．LC表示的是 ；L是指 ；C是指 。 20．自动控制系统的静态是指 ；动态是指 ；过渡过程是指 ； 21．干扰的理想形式有 ， ， ， ； 22．过渡过程的主要形式有 ， ， ， ； 23．定值控制系统衰减比通常规定在 范围内；随动控制系统衰减比通常规定在 范围内； 24．过渡过程的品质指标有 ， ， ， ； 。
25．控制通道是指 ，干扰通道是指 ； 26．描述对象的数学模型通常分为 ， 。
27．描述对象的反应曲线通常分为 ， ， ， 四种类型。
28．描述对象特性的三个参数是指 ， ， ；
29．KO的含义是 ；一般希望该值 ；Kf的含义是 ；一般希望该值 ；
30．时间常数的含义 ；调节通道To一般应 ；Tf一般应 。
31．纯滞后产生的原因是 ；容量滞后产生的原因是 ； 32．双容量对象可以看成一个 和一个 组合； 33．一阶对象是指 ；
34．绝对误差△是指 ；相对误差y是指 。 35．精度不仅和 ，也和 。 36．仪表的精度通常用 来表示。
37．仪表等级度值越小，表示仪表精度 ；标准表精度一般为 以上。 38．工业生产上，感温元件通常有 ， 。
39．热电偶温度计由 ， ， 三部分组成； 40．热电势eAB和两方面因素有关，一是取决于
，二是和 有关。 41．热电偶温度补偿方法通常包括 ， ； 42．热电偶温度变送器结构通常分为 ， ， 三 个部分； 43．热电偶的分度表是指 ；分度号是 指 ； 44．在高温区通常采用 作为测温元件，在中、低温区通常采用 作为测温元件； 45．热电阻是由 ， ， 三部分组成； 46．热电阻温度变送器结构通常分为 ， ， 三 个部分； 47．显示仪表又叫 ； 48．“XCZ”中各字母代表的含义，X ，C ，Z ； 49．“XCT”中各字母代表的含义，X ，C ，T ； 50．动圈式显示仪表的外接电阻通常规定为 ；外接调整电阻的作用是 ；外接电阻通常由 ， ， ， 四项组成； 51．基本控制规律通常包括 ， ， ， ； 52．比例控制规律是研究 ； 53．比例度δ的定义式 ，对单元组合仪表，δ和kp之间的关系为 ； 54．比例度δ越大表示比例控制作用 ，δ越小表示比例控制作用 ； 55．一般工业用调节器的比例度δ在 范围内； 56．积分调节规律最大的优点是能够消除 ； 57．输入—输出关系符合 关系式的调节规律称为积分规律； 58．积分速度kI的含义是 ，kI越大表示积分作用 ； 59．微分时间TD的含义是 ，TD越大表示微分作用 ；
60．气动执行器分为两部分，分别为 、 ； 61．当 时，叫正装； 62．当 时，叫反装；
63．控制阀的理想流量特性包括 ， ， ， ；
64．可调比R的定义式为 ，国产控制阀可调比R一般为 ； 65．执行器的气开、气关选择的主要依据是 ；
66．被控变量选择的原则有 、
、 、 ； 67．干扰通道存在纯滞后时，对被控变量y 影响；
68．常用的工程整定方法有 、 、 ； 69．经验凑试法的原则是 、 、 、 ； 70．串级控制系统的特点 、 、 、 ；
71．对串级控制系统，副控制器作用方向的选择和 一样，主控制器作用方向的选择和 无关； 72．前馈控制系统的特点 、 、 、 ； 73．前馈控制系统是基于 工作的； 74．离心泵的控制方案一般包括 、 、 ； 75．精馏塔的控制方案中，通常选择 、 、 、 、 作为间接被控变量； 二、问答题： 1．过渡过程的基本形式有哪几种（用图表示）？简要阐述其特点；工业生产一般需要什么类型的过渡过程？ 2．试阐述下图所示的温度控制系统为开环的原因？ 3．闭环控制系统分为哪三类？简要阐述各类的特点。 4．画出简单控制系统的方块图，并简要阐述各环节的作用。 5．对下列液位控制对象，试绘图说明被控变量的变化情况。 6．当输入流量qi作阶跃变化，试绘图说明被控变量h1、h2的变化情况。 7．热电偶冷端温度为什么必须要进行补偿？试简要说明补偿步骤和原理。 8．试简要说明补偿电桥法的工作原理。 9．什么是“三线制”？引入“三线制”的作用是什么？ 10． 结合下图，简要说明电子电位差计的工作过程。 11． 结合下图简要阐述双位控制的过渡过程的特征。 12． 为什么说比例控制作用一定产生余差？说明理由。
13． 基本控制规律有哪些？简要说明δ、TI、TD对过渡过程的影响。
14． 为什么说等百分比特性又叫对数特性？与线性特性相比它具有什么优点？ 15． 控制通道、干扰通道存在纯滞后时，试分别分析它对被控变量的影响。 16． 试分析双闭环比值控制系统和两个简单控制系统相比有哪些优越性？
17． 如图1所示换热器，由工艺分析得知：冷物料流量Q1的变化为主要干扰，冷物料出口温度θ2为被
控变量，蒸汽流量Q2为操作变量，设所有参数不随时间而变化，试基于不变性原理设计相应的控制方案，并写出过程及各环节的作用。
18．对精密精馏，为克服压力的微小波动对产品质量的影响，可以采取温差控制，试说明理由。
三、判断题
1．图4所示是原料油加热炉温度控制系统，试问： ⑴这是个什么类型的控制系统？画出它的方块图；
⑵为安全起见，加热炉不允许空烧，试确定控制阀的气开、气关型式（应说明过程）； ⑶确定主、副控制器的正、反作用（应说明过程）；
⑷如果燃料的压力是经常波动的，上述系统应如何改进(绘出实物图)？试画出它的方块图，并确定主、副控制器的正、反作用（应说明过程）。
2．图5所示是简单贮槽液位控制系统，为安全起见，贮槽内液体严格禁止抽空，试在下面两种情况下，分别确定执行器的气开、气关型式及控制器的正、反作用。 ⑴以Qi为操纵变量； ⑵以Qo为操纵变量。 3.假定在如图所示的反应器温度控制系统中，反应器内需维持一定温度，以利反应进行，但温度不允许过高，否则有爆炸危险。试确定执行器的气开、气关型式和控制器的正、反作用。 4.试确定下图所示两个系统中执行器的正、反作用及控制器的正、反作用。
（a）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； （b）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。
四、计算题
1.图2所示是一反应器温度控制系统示意图，工艺要求反应器温度需要控制，通过冷却水流量的变化可以达到温度控制的目的。试画出该系统的方块图，并指出被控对象、被控变量、操纵变量和可能的干扰？现因生产因素的变化，要求反应温度从开始的120℃提高到122℃，当给定值作阶跃变化后，被控变量的变化曲线如图所示，试求该系统的过渡过程的品质指标：最大偏差、衰减比和余差。
2.为测量某反应器的对象特性，在某瞬间突然将参加反应的反应物的流量从1t/h增加到1.5t/h，这时反应器出口温度的阶跃变化曲线如图3所示。假设该对象为二阶对象（可以看成由一个一阶对象和纯滞后对象组成），试写出描述该对象的微分方程（反应物的流量为输入量，反应器出口温度为输出量），并解出反应物的流量作单位阶跃变化时反应器出口温度变化量的函数表达式。
3．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℃，显示仪表的机械零点在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？正确值为多少度？ 解：不对，因为热电势E和温度是非线性关系。 t0=25℃,t=450℃ E?t,25??E?t,0??E?25,0??E?450,0??32960(μV) E?25,0???1192?1801??1496.5(μV) 2E(t,0)=34456.5μV 查表：t1=460℃, t2=470℃ E1=33767μV, E2=34574μV 插值： 4．用K热电偶温度计测某设备温度，测得的热电势为20mV，冷端（室温）为25℃，求设备的温度？如果改为E热电偶来测温，在相同的条件下，E热电偶测得的热电势为多少？ 5、测温系统如图所示，已知热电偶为K，但错用与E配套的显示仪表，当仪表指示为160℃时，请计算实际温度tx为多少度？
化工自动化及仪表复习题deflate
