2020 过程控制系统及装置（吴淑欢）(广西大学) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-02-19到2020-09-18
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【作业】第1章 绪论 第一章 作业

1、 问题:典型过程控制系统由哪几部分组成？
评分规则: 【 被控对象
检测元件及变送器
控制器（调节器）
执行器
】

2、 问题:按照设定值是否变化以及如何变化，过程控制系统可分为哪几类？
评分规则: 【 三类
定值控制系统
随动控制系统
程序（顺序）控制系统
】

3、 问题:什么是自动控制系统的过渡过程？它有哪几种基本形式？
评分规则: 【 自控系统受到扰动作用或控制作用时，从一种平衡状态过渡到另一种平衡状态的过程。
单调衰减过程
振荡衰减过程
等幅振荡过程
振荡发散过程
】

4、 问题:自动控制系统衰减振荡过渡过程的品质指标有哪些？
评分规则: 【 衰减比n
最大偏差A（或超调量）
过渡过程时间TS
余差C
振荡周期T （或振荡频率）
】

【作业】第2章 被控过程的数学模型 第二章 作业

1、 问题:反应对象特性的参数有哪些？各有什么物理意义？它们对自动控制系统有什么影响？
评分规则: 【 放大系数K在数值上等于对象（重新）处于稳定状态时的输出变化量与（引起输出变化的）输入变化量之比。对象的放大系数K越大，就表示对象的输入量有一定变化时，对输出量的影响越大，或被控变量对这个量的变化就越灵敏，所以，K实质上是对象的灵敏度。
时间常数T是指当对象受到阶跃输入作用后，被控变量达到新的稳态值的63.2%所需时间；或当对象受到阶跃输入作用后，被控变量如果保持初始变化速度变化，达到新的稳态值的时间。  时间常数越大，被控变量的变化也越慢，达到新的稳态值所需的时间也越大
对象在受到输入作用后，被控变量却不能立即而迅速地变化的现象称为滞后现象；或输出变量的变化落后于输入变量的变化的现象称为滞后现象。滞后现象用滞后时间τ表示。  对象的滞后时间τ，使对象的被控变量对输入的变化响应滞后，控制不及时。
】

2、 问题:为什么说放大系数K是对象的静态特性？而时间常数T和滞后时间τ是对象的动态特性？
评分规则: 【 放大系数K反映的是对象处于稳定状态下的输入和输出之放大系数K间的关系，所以它是描述对象静态特性的参数；
时间常数T是反映被控变量变化快慢的参数，滞后时间τ反映对象受到输入作用后，输出不能立即、迅速变化的现象，它们都是描述对象动态特性的参数。
】

3、 问题:在过程处于稳定的状态下，将控制器置于手动，快速手操控制阀使通过控制阀的热水流量变化Δq＝1m3／h，测得发酵罐内温度的变化曲线如图b所示。请根据曲线判定该过程控制通道属于哪一类型的过程，并写出该过程控制通道的传递函数。
评分规则: 【 有自衡的非振荡过程（一阶滞后环节）
作图法：找拐点做切线。K=10 , T=16-3=13 , τ =3
】

第2章 被控过程的数学模型 第2章 单元测试

1、 问题: 下列控制系统中，（ ）是开环控制系统。
选项：
A:定值控制系统
B:随动控制系统
C:前馈控制系统
D:程序控制系统
答案: 【前馈控制系统】

2、 问题:在过程控制系统研究中经常采用（ ）作为输入信号
选项：
A: 斜坡函数
B:单位脉冲函数
C:抛物线函数
D:阶跃函数
答案: 【阶跃函数】

3、 问题:关于试验法建模描述不正确的是（ ）
选项：
A:根据工业过程的输入和输出的实测数据进行某种数学处理后得到模型
B:把被研究的工业过程视为一个黑匣子
C:不需要深入掌握其内部机理
D: 一般比用机理法要复杂很多
答案: 【 一般比用机理法要复杂很多】

4、 问题:被控过程的数学模型在生产工艺分析、设计及控制系统分析与设计有着广泛的应用，其中包括（ ）
选项：
A:制定工业过程优化操作方案
B:控制系统方案设计，及对被控过程的仿真研究
C:控制系统的调试和调节器参数的整定
D:设计工业过程的故障检测与诊断系统；
答案: 【制定工业过程优化操作方案;
控制系统方案设计，及对被控过程的仿真研究;
控制系统的调试和调节器参数的整定;
设计工业过程的故障检测与诊断系统；】

5、 问题:下面给出四个对象特性，指出那些是有自衡特性对象？（ ）
选项：
A:
B:
C:
D:
答案: 【;
】

6、 问题:关于响应曲线法建模描述正确的是( )
选项：
A:根据测定到的阶跃响应，拟合出近似的传递函数；
B:根据测定到的阶跃响应，辨识传递函数的参数；
C:响应曲线法又分为阶跃响应曲线法和方波响应曲线法；
D:阶跃响应曲线法建模后，要用试验数据验证模型。
答案: 【根据测定到的阶跃响应，拟合出近似的传递函数；;
根据测定到的阶跃响应，辨识传递函数的参数；;
响应曲线法又分为阶跃响应曲线法和方波响应曲线法；;
阶跃响应曲线法建模后，要用试验数据验证模型。】

7、 问题:前馈控制系统一般可单独使用，因为其控制精度高，且不受外界干扰影响。( )
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

8、 问题:在工业生产过程中，过程的纯滞后问题是经常碰到的，如皮带运输机的物料传输过程、管道输送、管道的混合过程等。( )
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

9、 问题:试验法建模主要特点是把被研究的工业过程视为一个黑匣子，完全从外特性上测试和描述它的动态性质，因此不需要深入掌握其内部机理。( )
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

【作业】第3章 过程参数检测仪表及变送器 第三章 作业一

1、 问题:
评分规则: 【 最大绝对误差：6°C

仪表的精度等级为1.0 级。
】

2、 问题:热电偶的测温原理是什么？常用的热电偶有哪些？
评分规则: 【 热电效应（将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，若两个连接点温度不同，回路中会产生电势）

】

3、 问题:热电阻的测温原理是什么？常用的热电阻有哪些？
评分规则: 【 电阻的热阻效应（金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性）

】

4、 问题:常用的温度显示仪表有哪几种类型？
评分规则: 【 动圈式显示仪表（XCZ-101型，XCZ-102型）
自动平衡式显示仪表（自动电子电位差计，电子自动平衡电桥）
数字式显示仪表
屏幕显示仪表
】

5、 问题:工业上采用热电偶、热电阻测温时要注意些什么问题？
评分规则: 【 热电偶：主要测量中高温区。注意：参比端（冷端）温度补偿；配套补偿导线的极性不能接反；分度号应与配接的变送、显示仪表分度号一致；在与采用补偿电桥法进行参比端温度补偿的仪表（如电子电位差计、温度变送器等）配套测温时，热电偶的参比端（冷端）要与补偿电阻感受相同温度。
热电阻：主要测量中低温区。注意：分度号应与配接的变送、显示仪表分度号一致；采用三线制接法。
】

第3章 过程参数检测仪表及变送器 第3章 单元测试

1、 问题:在实际生产中冷端温度往往不是0℃,而是某一温度t1，实际设备的温度为t，则测得的热电势为（ ）
选项：
A:E（t, 0）
B:E（t, t1）
C:E（t1, 0）
D:E（t, t1）－E（t1, 0）
答案: 【E（t, t1）】

2、 问题:有关压力仪表的说法错误的是（ ）
选项：
A:弹性式压力仪表是根据弹性元件受力变形的原理将被测压力转换成位移来测量的
B:液柱式压力表是根据流体力学原理，将被测压力转换成液柱高度来测量的
C:电气式压力表是将被测压力转换成电容、电势、电阻等电量的变化来间接测量压力
D:弹性式压力表量程选择时不需要留有余地
答案: 【弹性式压力表量程选择时不需要留有余地】

3、 问题:有关变送器的说法中，错误的是( )
选项：
A:变送器的作用是将各种不同的检测信号变换成标准信号输出
B:输出信号一般是DC4-20mA或1-5V
C:变送器只需要进行量程调整不需要进行零点迁移
D:量程调整的目的是使变送器输出信号的最大值和被测范围的最大值相对应
答案: 【变送器只需要进行量程调整不需要进行零点迁移】

4、 问题:在热电阻的测量电路里，有热电阻和测量仪表，在对于接线的二线制、三线制、四线制的说法里，正确的是( )
选项：
A:在二线制里，导线不宜过长