《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案

答：

(1)反馈控制的本质是基于偏差来消除偏差，而前馈控制是基于扰动来消除扰动对被控量的影响；

(2)反馈控制是“不及时”的，而前馈控制器可“及时”动作；

(3)反馈控制属闭环控制，而前馈控制属开环控制； (4)反馈控制对闭环内扰动均有校正作用，而前馈控制具有制定性补偿的局限性；

(5)反馈控制规律通常有P、、、等，而前馈控制规律比较复杂。

7、简述“积分饱和现象”产生的内因和外因。

答：造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用，外因是控制器长期存在偏差。在偏差长期存在的条件下，控制器输出会不断增加或减小，直到极限值引起积分饱和。

8、如图所示的压力容器，采用改变气体排出量以维持 容器内压力恒定：

(1)调节阀应选择气开式还是气关式？请说明原因。

(2)压力控制器()应为正作用还是反作用？请说明原因。 答：

(1)应选择气关式。因为在气源压力中断时，调节阀可以自动打开，以使容器内压力不至于过高而出事故。

(2) 调节阀应选择气关式，则压力控制器()应为反作用。 当检测到压力增加时，控制器应减小输出，则调节阀开大，使容器内压力稳定。

或：当检测到压力减小时，控制器应增大输出，则调节阀开小，使容器内压力稳定。

9、在制药工业中，为了增强药效，需要对某种成分的药物注入一定量的镇定剂、缓冲剂，或加入一定量的酸、碱，使药物呈酸性或碱性。这种注入过程一般都在混合槽中进行。工艺要求生产药物与注入剂混合后的含量必须符合规定的比例，同时在混合过程中不允许药物流量突然发生变化，以免混合过程产生局部的化学副反应，为此设计如下图所示的控制系统。 试分析：1图中停留槽的作用是什么？

2图中有几个控制系统，分别是什么系统，各系统的作用如何？

答: 停留槽的作用是稳定药物流量,防止其发生急剧变化.图中共有两个控制系统,一个是停留槽液位与出口流量的均匀控制系统,是药物流量缓慢变化;另一个是药物与添加剂的比值控制系统,保持二者的比例关系.

四、分析与计算题

1、有一台温度变送器，量程为400－600℃，输出为4－20，当温度从500℃变化到550℃时，变送器从多少变为多少？ 答：500℃时输出为：（20－4）×［（500－400）/（600－400）］＋4＝12

500℃时输出为：（20－4）×［（550－400）/（600－400）］＋4＝16

即：当温度从500℃变化到550℃时，变送器从12变为16。

2.某仪表的测量范围为—200600℃，仪表的精度为0.5级，在600℃该仪表指示为604℃，问该仪表是否超差？

答：某仪表的测量范围为—200600℃，仪表的精度为0.5级，在600℃该仪表指示为604，问该仪表是否超差？ （600—（—200））×0.5=4℃ 该仪表不超差。

3.某测量仪表的测量范围是+200500℃精度等级为为5.0，求当其示值为200℃和500℃时,被测点的真实温度（真值）大约为多少？

3、答：某测量仪表的测量范围是+200500℃,精度等级为为5.0，求当其示值为200℃和500℃时,被测点的真实温度（真值）大约为多少？

△±5.0%（500-200）=±15

示值为200℃时真值在185和215℃之间 示值为500℃时真值在485和515℃之间

4、如下图所示的隔焰式隧道窑烧成带温度控制系统，烧成带温度是被控变量，燃料流量为操纵变量。试分析：

(1)该系统是一个什么类型的控制系统？画出其方框图；

(2)确定调节阀的气开、气关形式，并说明原因。