化工自動(dòng)化系統(tǒng)綜合應(yīng)用能力試題及答案?化工自動(dòng)化系統(tǒng)綜合應(yīng)用能力試題及答案一、選擇題(每題3分,共30分)1.化工自動(dòng)化系統(tǒng)中,以下哪個(gè)設(shè)備屬于執(zhí)行器？A.變送器B.調(diào)節(jié)閥C.顯示儀表D.控制器答案：B2.在PID控制器中,比例(P)、積分(I)和微分(D)三個(gè)參數(shù)分別對(duì)應(yīng)以下哪種功能?A.消除余差、減小超調(diào)和減少振蕩B.減小超調(diào)、消除余差和減少振蕩C.減少振蕩、消除余差和減小超調(diào)D.消除余差、減少振蕩和減小超調(diào)答案：A3.以下哪種傳感器不屬于化工自動(dòng)化系統(tǒng)中的溫度傳感器?A.熱電阻B.熱電偶C.光電傳感器D.熱敏電阻答案：C4.在化工自動(dòng)化系統(tǒng)中,以下哪個(gè)環(huán)節(jié)不屬于閉環(huán)控制?A.控制器B.執(zhí)行器C.被控對(duì)象D.變送器答案：D5.以下哪個(gè)不屬于化工自動(dòng)化系統(tǒng)中的基本控制方式?A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.比值控制答案：D6.以下哪個(gè)參數(shù)不是PID控制器中的主要參數(shù)?A.KpB.KiC.KdD.Ks答案：D7.在化工自動(dòng)化系統(tǒng)中,以下哪種控制方式適用于流量控制?A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.比值控制答案：D8.以下哪個(gè)設(shè)備不屬于化工自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳感器?A.壓力傳感器B.溫度傳感器C.流量傳感器D.控制器答案：D9.以下哪種控制方式適用于液位控制?A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.比值控制答案：A10.以下哪個(gè)設(shè)備不屬于化工自動(dòng)化系統(tǒng)中的執(zhí)行器?A.調(diào)節(jié)閥B.電機(jī)C.顯示儀表D.變送器答案：C二、填空題(每題3分,共30分)1.化工自動(dòng)化系統(tǒng)中,控制器的作用是______。答案:對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制2.PID控制器中的比例(P)、積分(I)和微分(D)三個(gè)參數(shù)分別表示______、______和______。答案:比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)3.在化工自動(dòng)化系統(tǒng)中,執(zhí)行器主要包括______、______和______等。答案:調(diào)節(jié)閥、電機(jī)、氣動(dòng)執(zhí)行器4.化工自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳感器主要用于______。答案:檢測(cè)被控對(duì)象的參數(shù)5.閉環(huán)控制系統(tǒng)由______、______、______和______四個(gè)基本環(huán)節(jié)組成。答案:控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象、反饋環(huán)節(jié)6.比值控制適用于______控制。答案:流量7.在PID控制器中,比例系數(shù)Kp的作用是______。答案:消除余差8.積分控制的作用是______。答案:減小超調(diào)9.微分控制的作用是______。答案:減少振蕩10.化工自動(dòng)化系統(tǒng)中的基本控制方式有______、______和______。答案:比例控制、積分控制、微分控制三、判斷題(每題3分,共30分)1.在化工自動(dòng)化系統(tǒng)中,控制器的作用是放大信號(hào)。(錯(cuò)誤）2.PID控制器中的比例系數(shù)Kp越大,控制作用越強(qiáng)。（正確)3.積分控制的作用是消除余差。(錯(cuò)誤)4.微分控制的作用是減少振蕩。(正確)5.閉環(huán)控制系統(tǒng)比開環(huán)控制系統(tǒng)具有更好的控制性能。(正確)6.在化工自動(dòng)化系統(tǒng)中,執(zhí)行器的作用是接收控制器的指令并執(zhí)行相應(yīng)的操作。（正確)7.比值控制適用于溫度控制。(錯(cuò)誤)8.在PID控制器中,微分系數(shù)Kd越大,控制作用越強(qiáng)。（錯(cuò)誤)9.化工自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳感器主要用于檢測(cè)被控對(duì)象的參數(shù)。(正確)10.化工自動(dòng)化系統(tǒng)中的基本控制方式有比例控制、積分控制和微分控制。(正確)四、簡(jiǎn)答題（每題10分,共40分）1.簡(jiǎn)述化工自動(dòng)化系統(tǒng)的組成。答案:化工自動(dòng)化系統(tǒng)主要由傳感器、控制器、執(zhí)行器和被控對(duì)象四個(gè)基本環(huán)節(jié)組成。傳感器用于檢測(cè)被控對(duì)象的參數(shù),控制器根據(jù)傳感器的信號(hào)對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行控制,執(zhí)行器根據(jù)控制器的指令執(zhí)行相應(yīng)的操作,被控對(duì)象是控制的目標(biāo)。2.簡(jiǎn)述PID控制器的工作原理。答案:PID控制器根據(jù)被控對(duì)象的實(shí)際參數(shù)和設(shè)定值之間的偏差,通過比例、積分和微分運(yùn)算,產(chǎn)生控制信號(hào),對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行控制,使被控對(duì)象的實(shí)際參數(shù)趨近于設(shè)定值。其中,比例控制消除余差,積分控制減小超調(diào),微分控制減少振蕩。3.簡(jiǎn)述化工自動(dòng)化系統(tǒng)中的比值控制。答案:比值控制是一種特殊的控制方式,主要用于流量控制。它通過調(diào)節(jié)流量比值,使兩種或多種介質(zhì)的流量保持一定的比例關(guān)系。比值控制可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少原材料消耗。4.簡(jiǎn)述化工自動(dòng)化系統(tǒng)中的閉環(huán)控制。答案:閉環(huán)控制是指在控制過程中,將控制器的輸出信號(hào)反饋到輸入端,形成一個(gè)閉合的控制回路。閉環(huán)控制具有以下特點(diǎn):①具有較好的穩(wěn)態(tài)性能;②具有較強(qiáng)的抗干擾能力;③可以實(shí)現(xiàn)精確控制。五、案例分析題(每題20分,共40分)1.某化工廠的液位控制系統(tǒng)如圖所示,其中液位傳感器、控制器和執(zhí)行器均為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。請(qǐng)分析該系統(tǒng)的控制原理,并說明控制器中比例、積分和微分參數(shù)的調(diào)整方法。答案:該系統(tǒng)的控制原理如下:(1)液位傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)液位高度,將液位信號(hào)傳輸至控制器。(2)控制器根據(jù)液位傳感器的信號(hào)和設(shè)定的液位值,通過比例、積分和微分運(yùn)算,產(chǎn)生控制信號(hào)。(3）控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行器,執(zhí)行器根據(jù)控制信號(hào)調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門的開度,從而控制液位高度?？刂破髦斜壤?、積分和微分參數(shù)的調(diào)整方法如下:(1)比例系數(shù)Kp:增大Kp可以增強(qiáng)控制作用,但過大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定;減小Kp可以減小超調(diào),但過小會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)速度慢。(2)積分系數(shù)Ki:增大Ki可以消除余差,但過大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng);減小Ki可以加快系統(tǒng)響應(yīng)速度,但過小會(huì)導(dǎo)致余差較大。（3）微分系數(shù)Kd:增大Kd可以減少振蕩,但過大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定；減小Kd可以加快系統(tǒng)響應(yīng)速度,但過小會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。2.某化工廠的流量控制系統(tǒng)如圖所示,其中流量傳感器、控制器和執(zhí)行器均為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。請(qǐng)分析該系統(tǒng)的控制原理,并說明比值控制的特點(diǎn)。答案:該系統(tǒng)的控制原理如下:(1)流量傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)流量,將流量信號(hào)傳輸至控制器。(2)控制器根據(jù)流量傳感器的信號(hào)和設(shè)定的流量值,通過比值運(yùn)算,產(chǎn)生控制信號(hào)。(3）控制信號(hào)傳輸至執(zhí)行器,執(zhí)行器根據(jù)控制信號(hào)調(diào)節(jié)閥門的開度,從而控制流量。