（2）
P:?y?Kpe??1?PI:?y?Kp?e??edt???TI?de??PD:?y?Kp?e?TD??dt???1de??PID:?y?Kp?e?edt?TD??T?dt?I??
（3）
P：自衡能力强，滞后小的对象且控制质量要求不高； PI：对象滞后小，负荷变化幅度大，要求无差； PD：一阶滞后较大允许有余差的对象；
PID：负荷变化大，容量滞后大，被控变量变化缓慢，质量要求高。 四、选择题：
1．调节器加入微分作用是用来（ C ）。 A. 克服对象的纯滞后 B. 克服对象的惯性滞后 C. 克服对象的惯性滞后和容量滞后 D. 克服对象的容量滞后 2. 调节器的比例度和积分时间正确说法是（ B ）。 A. 比例度越大,比例作用越强 B.积分时间越小,积分作用越强 C. 比例度越大,比例作用越弱,积分时间越大,积分作用越强 D. 比例度越小,比例作用越弱,积分时间越小,积分作用越弱
3．在控制系统中，控制器的积分作用过强，会使系统的（ C ）变坏。 A、余差； B、最大偏差； C、稳定性； D、超调量。
4.根据对象特性来选择控制规律时，对于控制通道滞后小，负荷变化不大， 工艺参数不允许有余差的系统，应当选用( B )控制。
A、比例； B、比例积分； C、比例微分；D、比例积分微分。 5．控制系统中控制器正反作用的确定是依据（ B ） A. 生产的安全性 B. 实现闭环回路的负反馈 C. 系统放大倍数恰到好处 D. 调节器本身的特性 6、（ D ）存在纯滞后，通常不影响控制质量。 A、调节通道 B、测量元件
C、变送器 D、干扰通道 7、调节器的反作用是指（ D ）。
A．测量值大于给定值时，输出增大； B. 测量值大于给定值时，输出减小； C．测量值增大，输出增大； D. 测量值增大，输出减小。 8、PID 调节器变为纯比例作用，则（ C ）。
A、积分时间置∞、微分时间置∞； B、积分时间置0、微分时间置∞ C、积分时间置∞，微分时间置0； D、积分时间置0，微分时间置0
9. 在PI 控制规律中，过渡过程振荡剧烈，可以适当（ C ）。 A、减小比例度 B、增大输入信号 C、增大积分时间 D、增大开环增益
五、填空题：
1．仪表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是 0.02--0.1MPa ；电动Ⅲ型标准信号范围是 4--20mA 。
2．控制系统引入积分作用是为了消除余差_,但积分的引入会使系统_不稳定,引入微分作用是为了__克服惯性滞后和容量滞后_。
3.表征控制规律的参数是比例度 、积分时间 及 微分时间。
4.在PID调节中，比例作用是依据 余差大小来动作的，在系统中起着 稳定控制变量的作用；积分作用是依据 余差是否存在来动作的，在系统中起着 消除余
差 的作用；微分作用是依据 余差变化速度来动作的，在系统中起着 超前调节 的作用。
5.调节器的比例度越大，则放大倍数越 小 ，比例作用就越 弱 ，过渡过程曲线越 平稳 ，但余差也越 大。
6.调节器的积分时间越小，则积分速率越 大 ，积分特性曲线的斜率越 大 ，积分作用就越 强 ，消除余差越 快。微分时间越大，微分作用越 强 。 六、综合题：
1.控制器输入偏差是阶跃信号（见下图），请根据下列已知参数，分别画出P、PI的输出响应曲线。
（1）P输出，已知：比例度δ=50% ；
（2）PI输出，已知：比例度δ=100%，积分时间TI=1分。
答：
作业5．一台 DDZ-Ⅲ型温度比例控制器，测量的全量程为 0~1000℃，当指示值变化 100℃，控 制器比例度为 80%，求相应的控制器输出将变化多少？ 解：
1000
???1000?0?100%?80%
x
20?4 ?x?2
即相应的控制器输出将变化2mA.
即级
第五章 执行器
一、基本要求
1．掌握控制阀的流量特性的意义，了解串联管道中阻力比s和并联管道中分流比x对流量特性的影响。
2．了解气动薄膜控制阀的基本结构、主要类型及使用场合。 3．理解气动执行器的气开、气关型式及其选择原则。 二、常用概念
1.控制阀的理想流量特性:在不考虑控制阀前后压差变化时得到的流量特性。 2.控制阀的实际流量特性 :在实际生产中，控制阀前后压差总是变化的，这时的流量特性
3.串联管道：阻力比s对流量特性的影响。 4.并联管道：分流比x对可调范围的影响。
三、问答题
1. 什么是气开式控制阀和气关式控制阀？如何选择？ 答：
有压力信号时阀关、无信号压力时阀开的为气关式，反之，为气开式。 考虑原则是：信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全。如果阀处于打开位置危害性小，则应选择气关式，以使气源系统发生故障，气源中断时，阀门能自动打开，保证安全。反之阀处于关闭时危害性小，则应选择气开阀。又如控制进入设备易燃气体的控制阀，应选用气开式，以防爆炸，若介质为易结晶物料，则选用气关式，以防赌赛。
2. 执行器在控制系统中有何作用？ 答：
接收控制器送来的控制信号，改变被控介质的流量，从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。
3. 执行器有哪几种?工业现场为什么大多数使用气动执行器？ 答：
气动，电动，液动。因为其结构简单，动作可靠稳定，输出推力较大，维修方便，防火防爆而且价格较低。
4. 气动执行器主要有哪两部分组成？各起什么作用？ 答：
（1)执行机构：是执行器的推动装置，按控制信号压力大小产生相对应的推力，推动控制机构动作。
（2)控制机构：是执行器的控制部分，直接与被控介质接触，控制流体的流量。
5. 气动执行机构主要有哪几种结构形式？各有什么特点？
答:
（1）薄膜式：最为常用，用作一般控制阀的推动装置，组成气动薄膜式执
行器，它的结构简单、价格便宜、维修方便，应用广泛。
（2）活塞式：推力较大，主要适用于大口径、高压降控制阀或蝶阀的推动装置。
（3）长行程执行机构：它的行程长、转矩大，适于输出转角（0-90）和力矩。
6. 何谓正作用执行器？何谓反作用执行器？
答：
当来自控制器或阀门定位器的信号压力增大时，阀杆向下动作的叫正作用，反之叫反作用。
7. 何谓控制阀的理想流量特性和工作流量特性？理想流量特性有哪几种？ 答：
（1）理想流量特性：在不考虑控制阀前后压差变化时得到的流量特性。 理想流量特性种类：
① 直线流量特性：
② 等百分比特性：等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系，在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比，流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时，流量变化小，流量大时，则流量变化大，也就是在不同开度上，具有相同的调节精度。
③ 线性特性：线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时，流量相对值变化小，流量小时，则流量相对值变化大。
④ 抛物线特性：流量按行程的二方成比例变化，大体具有线性和等百分比特性的中间特性。
（2）工作流量特性：在实际生产中，控制阀前后压差总是变化的，这时的流量特性称为工作流量特性。
8. 什么叫气动执行器的气开式与气关式?其选择原则是什么？ 答：
气动执行器的气开式为，有压力控制信号时阀开，无压力控制信号时阀处于全关；
气动执行器的气关式为，有压力控制信号时阀关，无压力控制信号时阀处于全开。
气动执行器的气开式与气关式的选择原则是考虑工艺生产的安全，即信号中断时，应保证设备和工作人员的安全。
四、选择题
1.控制阀的流量随着阀门开度的增大迅速上升，很快地接近最大值的是（ C ）。 A、直线流量特性； B、等百分比流量特性； C、快开流量特性； D、抛物线流量特性。
2. 工艺人员打开与调节阀并联的截止阀，会使可调比变( D )，流量特性变 ( D )。
A.大，好 B.大，差 C.小，好 D.小，差
化工仪表及自动化总复习题目及答案
