（见课本P57 例4）
30.控制器的控制规律是指什么?常用的控制规律有哪些?
答：控制器的控制规律是指控制器的输出信号户与输入偏差信号P之间的关系，即
p?f?e??f?z?x?
式中z—测量值信号；x—给定值信号；f—是指某种函数关系。
常用的控制规律有位式控制、比例控制(P)、积分控制(I)、微分控制(D)以及它们的 组合控制规律，例P1、PD、PID等。
31.模拟式控制器主要由哪几部分组成?画出其框图，说明各部分的作用。 （重复题，见第15题）
32.被控变量的选择原则是什么?
答：被控变量的正确选择是关系到系统能否达到预期控制效果的重要因素，它的选择的 一般原则是：
(1)被控变量应能代表一定的工艺操作指标或是反映工艺操作状态的重要变量； (2)被控变量应是工艺生产过程中经常变化，因而需要频繁加以控制的变量；
(3)被控变量应尽可能选择工艺生产过程的直接控制指标，当无法获得直接控制指标信号，或其测量或传送滞后很大时，可选择与直接控制指标有单值对应关系的间接控制指标; (4)被控变量应是能测量的，并具有较大灵敏度的变量； (5)被控变量应是独立可控的；
(6)应考虑工艺的合理性与经济性。 33．操纵变量的选择原则是什么?
答：(1)操纵变量应是工艺上允许加以控制的可控变量;
(2)操纵变量应是对被控变量影响诸因素中比较灵敏的变量，即控制通道的放大系数要大一些，时间常数要小一些，纯滞后时间要尽量小;
(3)操纵变量的选择还应考虑工艺的合理性和生产的经济性。 34.试述自动控制系统中常用的控制规律及其特点和应用场合。
答：控制系统中常用的控制规律有比例(P)、比例积分(PI)、比例积分微分(PID)控制规律。 比例控制规律是控制器的输出信号与它的输入信号(给定值与测量值的偏差)成比例。它的特点是控制及时，克服干扰能力强，但在系统负荷变化后，控制结果有余差。这种控制规律适用于对象控制通道滞后较小、负荷变化不大、对控制要求不高的场合。
比例积分控制规律是控制器的输出信号不仅与输入信号成比例，而且与输入信号对时间 的积分成比例。它的特点是能够消除余差，但是积分控制作用比较缓慢、控制不及时。这种控制规律适用于对象滞后较小、负荷变化不大、控制结果不允许有余差存在的系统。 比例积分微分控制规律是在比例积分的基础上再加上微分作用，微分作用是控制器的输出与输入的变化速度成比例，它对克服对象的容量滞后有显著的效果。这种控制规律适用于对象容量滞后较大、负荷变化大、控制质量要求较高的系统。
35.被控对象、执行器、控制器的正、反作用方向各是怎样规定的? （重复题，见第10题）
36.控制器参数整定的任务是什么?工程上常用的控制器参数整定有哪几种方法?
答:控制器参数整定的任务是：根据已定的控制方案，来确定控制器的最佳参数值，(包括比例度δ 、积分时间TI、微分时间TD)，以便使系统能获得好的控制质量。
控制器参数整定的方法有理论计算和工程整定两大类，其中常用的是工程整定法。
属于控制器参数的工程整定法主要有临界比例度法、衰减曲线法和经验凑试法等。 37.什么是液位测量时的零点迁移问题?怎样进行迁移?其实质是什么?
（重复题，见第9题）
39.热电偶温度计为什么可以用来测量温度?它由哪几部分组成?各部分有何作用? （重复题，见第6题）
40.常用的热电偶有哪几种?所配用的补偿导线是什么?为什么要使用补偿导线?并说明使用补偿导线时要注意哪几点?
答：（1）常用的热电偶有：铂铑30-铂铑6；铂铑10-铂；镍铬-镍硅；镍铬-考铜
（2）所配补偿导线是铜、康铜。
（3）因为热电偶工作的冷端与热端离得很近，而且冷端又暴露在空气间，容易受到周围环境温度影响，使冷端温度难以保持恒定，如果把热电偶做很长，使冷端远离热端则需要消耗很多贵金属，因此要使用补偿导线。
41.图示为电位差计线路图。R2为冷端温度补偿电阻，在25℃时的阻值R2=5Ω。假定热电偶的热电势每100℃是4mV，并设温度与电势是线性关系，求室温25℃时：(1)上支路电流，(2)下支路电流：(3)下限温度：(4)上限温，(5)仪表量程：(6)若把仪表量程改成0～600 ℃ ，桥路电阻应如何变化? （要点如下）
解 由于滑线电阻两端都有一小段触点滑不过去的部分，因此两端各有一小段电阻，一般为全电阻的3%~5%，用λ表示。在此取λ=0.03，两端剩下的电阻各为λRnP=λRP∥RM。 RnP?RPRM90?10??9?RP?RM90?10E1000??4mARG?RP∥RM?R43.5?90∥10?237.5E1000??2mAR2?R35?495(1)I上?(2)I下?( 各1分)
(3)当触点滑至下限C时
UCD?RGI上?λRnPI上?R2I下?3.5?4?0.03?9?4-5?2?5.08mV所以下限温度为：t下?
5.08?100?25（室温）?152℃( 1分) 4（4）当触点滑至上限B时
UBD?RGI上?（1??）RnPI上?R2I下 ?3.5?4?（1?0.03）?9?4?5?2?38.92mV38.92所以上限温度为：t上??100?25?998℃4( 1分)
（5）仪表量程S=998-152=846℃
（6）当仪表量程改成0~600℃时，其上、下限温度都发生变化，由于热电偶没改变，其下支路电阻不发生改变，只是上支路电阻发生改变。要改变量程，只有
改变量程电阻RM。
因为ΔEnP?所以RnP?600?4?24mV 100ΔEnP24??6.393?
I（1?2?）（41?2?0.03）1RPRM
RP?RM因为RnP?所以RM?RnPRP6.393?90??6.88?
RP?RnP90-6.393当热电偶为0℃时，由于环境温度为25℃，这时热电偶两端的热电势
Et??25?4??1mV 100所以 RG?Et?R2I下??RnPI上?1?5?2?0.03?6.88?4??2.04?
I上4R4?E1000?RG?RnP??2.04?6.393?241.567?( 1分) I上4注意：未考虑?=0.03，按?=0计算也算对。
42.对象的纯滞后和容量滞后各是什么原因造成的？对控制过程有什么影响？ 答：纯滞后一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间引起的。
容量滞后一般是由于物料或能量的传递需要通过一定的阻力而引起的。
影响：当系统受到干扰作用后，由于存在滞后，而使被控变量不能立即反映出来，于是就不能立即产生控制作用，从而使整个系统控制质量受到严重损害。 43.常用的测量压力的仪表有哪些?
答：常用的测量压力仪表有：液柱式压力计，弹性式压力计，空气式压力计，活塞式压力计。 44.为什么说放大倍数K是对象的静态特性，而时间常数T是对象的动态特性？
答：K在数值上等于对象重新稳定后输出变量与输入变量的比值，则对象输入量一定时其输出也就一定，所以K是对象的静态特性。 时间常数T是对象受到阶跃输入作用后，被控变量如果保持初始速度变化达到新的稳态所需时间，因此当对象受到的输入不同时，其时间常数T不同，因此T是对象的动态特性。
化工仪表及自动化第五版复习(超详细)
