仪表与自动化A卷.doc

湖南工业大学考试试卷纸
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密封线
课程名称: 仪表控制工程 （A卷 闭卷）
适用专业年级 : 机电091-4 考试时间 100 分钟

题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
统分人 签名
题分
20
8
10
20
20
22

100
得分

考生注意事项：1、本试卷共 2 页，试卷如有缺页或破损，请立即举手报告以便更换。
2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。(答案请写在密封线内和答卷正面，否则不记分)

一、填空题（每空1分，共20分）
1. 在分析自动控制系统特性时，常将控制系统按照工艺过程需要控制的参数（即给定值）是否变化和如何变化来分类，可分为 系统、 系统和 系统三类。
2. 工业自动化仪表按防爆能力分类可分为 仪表、 仪表和 仪表三类。
3. 根据对象滞后性质的不同，滞后现象可分为 （又称纯滞后）、 （又称过渡滞后）两类。
4. 目前工业上常用的压力检测仪表很多，根据敏感元件和转换原理的不同，一般分为 压力检测方法（仪表）、 压力检测方法（仪表）、 压力检测方法（仪表）和活塞式压力检测方法（仪表）四类。
5. 20℃= ℉= K。
6. 气动执行器主要由 与 两大部分组成。
7. 控制器参数整定的方法很多，主要有两大类，一类是 ，另一类是 。
8. 产生积分饱和的条件是控制器具有 、控制器 且控制器的 。
二、选择题（每题1分，共8分）
1. QDZ-气动单元组合仪表的统一标准信号为（ ）。
A 0.01-0.1 MPa（10-100 KPa） B 0.01-0.2 MPa（10-200 KPa）
C 0.02-0.1 MPa（20-100 KPa） D 0.02-0.2 MPa（20-200 KPa）
2. DDZⅢ-Ⅲ型电动单元组合仪表的统一标准电源为（ ）。
A 交流220V B 交流24V C 直流24V D 直流12V
3. DDZⅡ-Ⅱ型电动单元组合仪表的统一标准信号为（ ）。
A 现场传输信号0-5V；控制室联络信号0-10mA
B 现场传输信号0-10mA；控制室联络信号0-5V
C 现场传输信号0-2V；控制室联络信号0-10mA

D 现场传输信号0-10mA；控制室联络信号0-2V
4. 选择压力检测仪表量程时，在被测压力较稳定的情况下，最大工作压力不应超过仪表满量程的（ ）。
A 1/2 B 3/5 C 2/3 D 3/4
5. 选择压力检测仪表量程时，为了保证测量准确度，最小工作压力不应低于仪表满量程的（ ）。
A 1/5 B 1/4 C 1/3 D 1/2
6. 差压流量计取压口的选择与被测介质的特性有很大关系，液体介质取压口的方位应选择（ ）。

7. 采用如下图所示的差压式液位变送器测量液位高度H时，仪表的零点迁移为（ ）。

A 负迁移 B 无迁移 C 正迁移 D 不确定
8. 在串联管道中，一般希望阻力s低于（ ）。
A 0.1 B 0.3 C 0.5 D 0.6
三、判断题（每题1分，共10分）
1.不论是无差控制系统还是有差控制系统，最大偏差A与超调量B都是不相等的。 （ ）
2. 对于一个自动控制系统，过渡过程品质的好坏，在很大程度上取决于对象的性质。（ ）
3. 隔爆型仪表比安全火花型仪表的防爆性能更好些。 （ ）
4. 研究对象的特性就是数学的方法来描述对象输入量与输出量之间的关系，这种对象特性的数学描述（方程、曲线、表格等）称为对象的数学模型。 （ ）
5. 测量范围相同的仪表其量程相等，量程相等的仪表其测量范围也相同。 （ ）
6. 压力检测仪表的精度主要根据生产允许的最大误差来确定，即要求实际实测压力的最大绝对误差应小于仪表的基本误差。 （ ）
7. 比例控制的放大倍数KP的大小决定了比例控制作用的强弱，KP越大，比例控制作用越弱。 （ ）
8. 为了减小余差，就要增大放大倍数KP（即减小比例度δ），但这样会使系统稳定性变差。（ ）
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9. 用积分控制器组成的控制系统可以实现无差控制。 （ ）
10. 串级控制系统中，主、副控制器作用方向的选择方法是相同的。 （ ）
四、简答题（每题5分，共20分）
1.如图所示为某列管式蒸汽加热器控制流程图。试分别说明图中PI-307、TRC-303、FRC-305所代表的意义。

加热器控制流程图
2.在自动控制系统中，测量变送装置、控制器、执行器各起什么作用？

3. 什么叫气动执行器的气开式与气关式？其选择原则是什么？

4. 什么是串联管道中的阻力比s？s值的变化为什么会使理想流量特性发生畸变？

五、计算题（每题10分，共20分）
1.某化学反应器工艺规定操作温度为(900±10)℃。考虑安全因素，控制过程中温度偏离给定值最大不得超过80℃。现设计的温度定值控制系统，在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如图所示。试求该系统的过渡过程品质指标：最大偏差、超调量、衰减比、余差、振荡周期和过渡时间（被控温度进入新稳态值的±1%（即900´（±1%）=±9℃）的时间），并回答该控制系统能否满足题中所给的工艺要求？

温度控制系统过渡过程曲线

2.某压力表的测量范围为0～1MPa，精度等级为1.5级，试问此压力表允许的最大绝对误差是多少？若用标准压力计来校验该压力表，在校验点为0.5MPa时，标准压力计上读数为0.509MPa，试问被校压力表在这一点是否符合1.5级精度，为什么？

六、综合分析题（每题11分，共22分）
1.如下图所示是一反应器温度控制系统示意图。试画出这一系统的方块图，并说明各方块的含义，指出它们具体代表什么？假定该反应器温度控制系统中，反应器内需维持一定温度，以利反应进行，但温度不允许过高，否则有爆炸危险。试确定执行器的气开、气关型式和控制器的正、反作用。

反应器温度控制系统

2. 如图所示为一锅炉汽包液位控制系统的示意图，要求锅炉不能烧干。试画出该系统的方块图，判断控制阀的气开、气关型式，确定控制器的正、反作用，并简述当加热室温度升高导致蒸汽蒸发量增加时，该控制系统是如何克服扰动的？

锅炉气包液位控制系统

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