串级复杂控制系统考试试卷答案

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1、石化公司维修公司（仪表维修工）串级复杂控制系统考试试卷答案（考试时间：年月日考试时长：120分钟）题号第一题第二题第三题第四题第五题总分核分人得分　　　　　　　得分评分人一、填空题（每空1分，满分30分）1.串级控制系统是由主、副两个控制器串接工作的。主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量的定值控制。在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统；2.串级控制系统的目的在于通过改变副变量来提高对主变量的控制质量由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超

2、前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响；系统对负荷改变时有一定的自适应能力。3.串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。4.在串级控制系统中，主、副调节器的作用是不同的。主调节器是定值控制，副调节器是随动控制。系统对二个回路的要求有所不同。主回路一般要求无差，主调节器的控制规律应选取PI或PID控制规律；副回路要求起控制的快速性，可以有余差，一般情况选取P控制规律而不引入I或D控制。如果引入I控制，会延长控制过程，减弱副回路的快速控

3、制作用；也没有必要引入D控制，因为副回路采用P控制已经起到了快速控制作用，引入D控制会使调节阀的动作过大，不利于整个系统的控制5.P控制作用的特点是保证过程的稳定性。I控制作用的特点是保证控制过程作无差控制。D控制作用的特点是补偿控制对象的迟延和惯性6.过度过程要有较好的稳定性和快速性一般希望调节过程具有较大的衰减比，超调量要小些，调节时间越短越好，又要没有余差得分评分人二、简答题（共6题，每题5分，满分30分）1.简述串级控制系统的投用步骤？参考答案：（1）将副调节器“内、外”给定置外给定，“自动、

4、手动”放在“手动”。主调节器“内、外”给定置内给定，“自动、手动”放在“手动”，并把“正、反”作用开关分别放在正确位置，调节器参数分别放在预定值。（2）用副调节器手动控制（3）当主参数接近给定值，副参数也较平稳后，调节主调节器手动输出，使副调节器偏差为零，将副调节器由手动切到自动。（4）调节主调节器给定值，使主调节器偏差为零（5）将主调节器由手动切到自动。2.简述串级控制系统主、副控制器作用方式的选择依据？参考答案：（主控制器±）（副对象±）（主对象±）＝（—）因此：当主、副变量同向变化时，主控制器应

5、选反作用方式，反向变化则应选正作用方式。副控制器作用方式选择：（副控制器±）（控制阀±）（副对象±）＝（—）3.简述单回路控制系统的投用步骤？参考答案：1.设置好控制器正反作用和Ｐ、Ｉ、Ｄ参数。2.先手动控制使测量值逐步接近给定值，并保持测量值稳定3.按无扰动切换（指手、自动切换时阀上信号基本不变）的要求将控制器切入自动4.简述单回路控制系统的“4:1衰减振荡”参数整定方法？参考答案：姓名：单位：岗位：--------------装------------------------订----------

6、--------------线------------------------内------------------------不------------------------答------------------------题--------------第4页共3页在系统闭环情况下：Ti放到最大,Td放到零，δ从大（100%）往小变化,用改变设定值的方法，每改变一次δ施加一阶跃干扰,直至出现4:1（或10:1)衰减振荡为止，如下图示,记录此时的比例度δs和振荡周期Ts。根据δS和TS，按表中的经验

7、公式计算各参数值。控制器类型控制器参数δ,%Ti,minTd,minPδs————PI1.2δs0.5Ts——PID0.8δs0.3Ts0.1Ts5.请说出自动控制回路P、I、D工程整定方法？参考答案：临界比例度法衰减曲线法响应曲线法经验法6.简述“经验法”PID参数调整方法？参考答案：经验法是工人、技术人员在长期的生产实践中总结出来的一种整定方法。它是按被控变量的性质提出控制器参数的合适范围。实质是“看曲线、调参数”系统参数δ，%TI，minTD，min温度20~603~100.5~3流量40~10

8、00.1~1 得分评分人三、计算题：（共2题，每题6分，满分12分）1.某控制系统采用临界比例度法整定参数。已测得临界比例度δk=20%，临界周期Tk=4Min，求当控制系统采用P、PI、PID调节规律时的P、I、D值？参考答案：P调节规律:P=2*20%=40%PI调节规律:P=2.2*20%=44%I=0.85*4=3.4MinPID调节规律:P=1.7*20%=34%I=0.5*4=2MinD=0.125*4=0.5Min2.某控制系统采用4:1衰