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文件名称:化工仪表及自动化总复习题目及答案.docx
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更新时间:2025-06-14
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1钟晓帆化工仪表及自动化总复习习题及答案

第一章自动掌握系统根本概念

一、根本要求

把握自动掌握系统的组成,了解各组成局部的作用以及相互影响和联系;

把握自动掌握系统中常用术语,了解方块图的意义及画法;

把握管道及掌握流程图上常用符号的意义;

了解掌握系统的分类形式,把握系统的动态特性和静态特性的意义;

把握闭环掌握系统在阶跃干扰作用下,过渡过程的形式和过渡过程的品质指标。

二、常用概念

化工自动化的主要内容:化工生产过程自动化,一般包括自动检测、自动操纵、自动保护和自动掌握等方面的内容。

自动掌握系统的根本组成:被控对象和自动扮装置〔测量元件与变送器、掌握器、执行器〕。

被控对象:在自动掌握系统中,将需要掌握其工艺参数的生产设备或机器叫做被控对象,简称对象。

被控变量:过程内要求保持设定数值的物理量。

操纵变量:受掌握器操纵的,用以抑制干扰的影响,使被控变量保持设定值的物料量或能量。

干扰作用:指除操纵变量以外的各种因素引起被控变量偏离给定值的作用。

设定值:被控变量的设定值。

偏差:个别测定值与测定的平均值之差。

闭环系统:指掌握器与被控对象之间既有顺向掌握又 有反向联系的自动掌握。

开环系统:指掌握器与被控对象之间只有顺向掌握而没有反向联系的自动掌握。

掌握系统的过渡过程:一个掌握系统在处界干扰或给定干扰作用下,从原有的稳定状态过渡到的稳定状态的过程称为过渡过程。

反响:把系统(或环节)的输出信号直接或经过一些环节重引回到输人端的做法叫做反响。

负反响:反响信号的作用方向与设定信号相反,即偏差信号为两者之差,这种反响叫做负反响。

正反响:反响信号的作用方向与设定信号一样,反响信号使原来的信号增加,这种反响叫做正反响。

三、问答题

掌握系统按被调参数的变化规律可分为哪几类?简述每种形式的根本含义。答:

开环自动掌握系统:操纵变量可以转变被控变量,但被控变量对操纵变量没有影响。

闭环自动掌握系统:操纵变量可以转变被控变量,被控变量又对操纵变量产生影

响。

定值掌握系统:给定值为常数;

随动掌握系统:给定值为变数,要求跟随变化;程序掌握调整系统:按预定时间挨次掌握参数。

在阶跃扰动作用下,掌握系统的过渡过程有哪几种形式?其中哪些形式能根本满足掌握要求?

答:

发散振荡过程非振荡发散过程等幅振荡过程衰减振荡过程

非振荡衰减过程。

在上述五种过渡过程形式中,非振荡衰减过程和衰减振荡过程是稳定过程,能根本满足掌握要求。但由于非振荡衰减过程中被控变量到达的稳态值的进程过于缓慢,致使被控变量长时间偏离设定值,所以一般不承受。只有当生产工艺不允许被控变量振荡时才考虑承受这种形式的过渡过程。

试述掌握系统衰减振荡过程的品质指标及其含义。

答:

最大偏差〔超调量〕:在过渡过程中,被控变量偏离给定值的最大数值。衰减比:表示衰减程度的指标。

余差:当过渡过程终了时,被控变量所到达的的稳态值与给定值之间的偏差。过渡时间:从干扰作用发生的时刻起,直到系统重建立的平衡时止,过渡过程所经受的时间。

振荡周期〔振荡频率〕:过渡过程同向两波峰之间的间隔时间。

什么是掌握系统的方块图?它与工艺管道及掌握流程图有何区分?答:

自动掌握系统的方块图是由传递方块、信号线〔带有箭头的线段〕、综合点、分支点构成的表示掌握系统组成和作用的图形。

其中:每一个方块代表系统中的一个组成局部,方块内填入表示其自身特征的数学表达式;方块间用带有箭头的线段表示相互间的关系及信号的流向。承受方块图可直观的显示出系统中各组分局部以及它们之间的相互影响和信号的联系,以便对系统特性进展分析和争论。

而工艺管道及掌握流程图则是在掌握方案确定以后,依据工艺设计给出的流程图,按其流程挨次标注有相应的测量点、掌握点、掌握系统及自动信号、连锁保护系统的图。在工艺管道及掌握流程图上设备间的连线是工艺管线,表示物料流淌的方向,与方块图中线段的含义截然不同。

在自动化系统中,仪表符号由哪几局部组成,各表示什么意义?答:

2

3

3

仪表位号由字母组合和回路编号组成:

字母组合:首字母――被侧变量,尾字母――仪表功能,中字母――修饰词。回路编号:首位数――工序号,后续数――挨次号。

四、选择题:

反响调整系统〔C 〕闭环系统。

A.不肯定是 B.确定不是 C.确定是D、无法推断2.定值掌握系统、程序掌握系统、随动掌握系统是按什么来划分的〔C〕。

A.按自动调整系统的构造B.按自动调整系统的特性

C.按给定值变化的规律 D.调整系统的构造

在争论动态特性时可以将( C )看作系统对象环节的输入量。

A.干扰作用;B.掌握作用;C.干扰作用和掌握作用; D.测量仪表的信号4.在以下仪表号位中表示有报警作用的