高级仪表工试题库(6)

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答3：其目的是使控制器、执行器、对象三个环节组合起来，能在控制系统中起负反馈作用。

一般步骤，首先由操纵变量对被控变量的影响方向来确定对象的作用方向，然后由工艺安全条件来确定执行器（调节阀）的气开、气关型式，最后由对象、执行器、控制器（调节器）三个环节组合后为“负”来确定控制器的正、反作用。（变送器总为正作用）

“对象”ד 执行器”ד 控制器”=“负反馈”

答4：被控对象的正、反作用方向规定为：当操纵变量增加时，被控变量也增加的对象属于“正作用”的；反之，被控变量随操纵变量的增加而降低的对象属于“反作用”的。

执行器的作用方向由它的气开、气关型式来确定。气开阀为“正”方向；气关阀为“反”方向。 如果将控制器的输入偏差信号定义为测量值减去给定值，那么当偏差增加时，其输出也增加的控制器称为“正作用”控制器；反之，控制器的输出信号随偏差的增加而减小的称为“反作用”控制器。也可参考下表：

各环节作用方向如表：

作用正作用方向（+） 方向环节 控制器 执行器 被控对象 变送器 输出随被控变量增加而增加 气开阀 当调节阀开打时，被控变量增加 输出随被控变量增加而减少 气闭阀 当调节阀开打时，被控变量减少 反作用方向（-） 如实反映被控变量大小，只有正作用

答5：（1）根据生产工艺的安全性先确定执行器的采用气开阀（+），还是气闭阀（-）。

（2）在根据“对象”ד 执行器”ד 控制器”=“负反馈”来确定控制器的正、反作用。

测试卷三答案

一、 选择部分

1.BCD 2.A 3.ABCD 4.B 5.A 6.B 7.B 8.BC

9.BCD 10.AC 11.A 12.D 13.D 14.B 15.D

二、判断部分

1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.× 8.√ 9.√ 10.√

三、简答部分

答1：（a）正作用；（b）正作用；（c）反作用；（d）正作用；（e）反作用

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答2：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。

答3：（1）比例调节依据“偏差的大小”来动作，它的输出与输入偏差的大小成比例。比例调节及时、有力，但有余差。它用比例度δ来表示其作用的强弱，δ愈小，调节作用愈强，比例作用太强时，会引起振荡。

（2）积分调节依据“偏差是否存在”来动作，它的输出与偏差对时间的积分成比例，只有当余差消失时，积分作用才会停止，其作用是消除余差。但积分作用使最大动偏差增大，延长了调节时间。它用积分时间TI来表示其作用的强弱，TI愈小，积分作用愈强，但积分作用太强时，也会引起振荡。

（3）微分调节依据“偏差变化速度”来动作。它的输出与输入偏差变化的速度成比例，其效果是阻止被控变量的一切变化，有超前调节的作用，对滞后大的对象有很好的效果。它使调节过程偏差减小，时间缩短，余差也减小（但不能消除）。它用微分时间TD来表示其作用的强弱，TD大，作用强，但TD太大，也会引起振荡。 答4： 临界比例度法是在纯比例运行下通过试验，得到临界比例度δ，和临界周期TK，然后根据经验总结出来的关系求出控制器各参数值。

这种方法比较简单、易于掌握和判断，适用于一般的控制系统。但是不适用于临界比例度小的系统和不允许产生等幅振荡的系统，否则易影响生产的正常进行或造成事故。

答5：衰减曲线法是在纯比例运行下通过使系统产生衰减振荡，得到衰减比例度δS和衰减周期TS（或上升时间T升），然后根据经验总结出来的关系求出控制器各参数值。

测试卷四答案

一、 选择部分

1.C 2.A 3.B 4.ABCD 5.A 6.A 7.D 8.D

9.D 10.B 11.ABCD 12.B 13.BCD 14.B 15.B

二、判断部分

1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.√ 8.× 9.√ 10.×

三、简答部分

答1：经验凑试法是根据经验先将控制器参数置于一定数值上，然后通过不断观察过渡过程曲线，逐渐凑试，直到获得满意的控制器参数值为止。

这种方法很简单，应用广泛，特别是外界干扰作用频繁，记录曲线不规则的控制系统，采用此法最为合适。但这种方法主要是凭经验，有一定的主观性，整定过程较为费时，整定质量因人而异。

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答2：经验凑试法的关键是“看曲线，调参数”。因此要采用这种方法整定控制器参数必须先弄清控制器参数变化对过渡过程曲线的影响关系。

答3：改变控制器的比例度会改变系统的过渡过程形式。当控制系统在阶跃输入作用时，能使系统产生等幅振荡过渡过程的比例度的数值δK称为临界比例度。当实际的比例度小于临界比例度的数值时，系统会不稳定，这是生产上不允许的。所以工程上控制器所采用的比例度要大于临界比例度。

答4：（1）比例调节规律适用于负荷变化较小、纯滞后不太大而工艺要求不高、又允许有余差的调节系统。

（2）比例积分调节规律适用于对象调节通道时间常数较小、系统负荷变化较大（需要消除干扰引起的余差）、纯滞后不大（时间常数不是太大）而被调参数不允许与设定值有偏差的调节系统。

（3）比例积分微分调节规律适用于容量滞后较大、纯滞后不太大、不允许有余差对象。

答5： 对于压力、流量等被控变量来说，对象调节通道时间常数T0，较小，而负荷又变化较快，这时微分作用和积分作用都要引起振荡，对调节质量影响很大，故不采用微分调节规律。

而对于温度、成分等测量通道和调节通道的时间常数较大的系统来说，采用微分规律这种超前作用能够收到较好的效果。

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测试卷五答案

一、 选择部分

1.B 2.A 3.D 4.C 5.ABC 6.C 7.ADE 8.BC

9.B 10.ACD 11.A 12.C 13.D 14.D 15.A

二、判断部分

1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.× 7.× 8.√ 9.× 10.√

三、简答部分

答1：这样说是对的。在这里无论微分作用的加入，还是比例度、积分时间的减小都要适当，这在设置调节器参数时要注意。微分作用是超前的调节作用，其实质是阻止被控变量的变化，提高系统稳定性，使过程衰减得厉害。如要保持原来的衰减比，则比例度可减小些，这样可使最大偏差减小；适当减小积分作用后，可使余差消除得快。比例度和积分时间减小后虽然使系统稳定程度下降，但这一点恰恰为微分作用所弥补。因此说引入微分作用后，比例度和积分时间都可小一些，使调节质量更好一些。