南京工业大学第1页(共2页)过程控制工程试题B卷答案一、选择题:(1-5题为单选题每题3分,7-9题为多选题每题4分)1.A2.B3.B4.A5.C6.C7.CDE8.AB9.AD二、判断题:(每题3分共18分)1.F2T3.T4.F5.T6.F三、分析题:(33分)1.控制器反作用。若加热变成冷却,且控制阀由气开变为气关,控制器的正反作用不需要改变。(7分)2.串级控制系统的结构特点:由两个或两个以上的控制器串联连接,一个控制器的输出是另一个控制器的设定。由两个或两个以上的控制器、相应数量的检测变送器和一个执行器组成。当扰动进入副回路后,首先,副被控变量检测到扰动的影响,并通过副回路的定值控制作用,及时调节操纵变量,使副被控变量回复到副设定值,从而使扰动对主被控变量的影响减少。即副环回路对扰动进行粗调,主环回路对扰动进行细调。因此,串级控制系统能迅速克服进入副回路扰动的影响。(6分)3.前馈控制器是“基于扰动来消除扰动对被控量的影响”,故前馈控制又称为“扰动补偿”。扰动发生后,前馈控制器“及时”动作.对抑制被控量由于扰动引起的动、静态偏差比较有效。但同时亦存在着很大的局限性.主要有:(1)完全补偿难以实现前惯控制只有在实现完全补偿的前提下,才能使系统得到良好的动态品质、但完全补偿几乎是难以作到的。(2)前馈控制属于开环控制,所以只要系统中各环节是稳定的。(3)只适合用来克服可调而不可控的扰动,而对系统中纳其它扰动无抑制作用。为了克服前馈控制的局限性,工程上将前馈、反馈两者结合起来。这样,即发挥了前馈作用及时克服主要扰动对被控量影响的优点,又保持了反馈控制能克服多个扰动影响的特点,同时也降低系统对前馈补偿器的要求,使其在工程上易于实现。(6分)南京工业大学第2页(共2页)4.在工作转速下,若吸入流量小于喘振点流量,压缩机可能发生喘振现象,压缩机的气体流量出现脉动,时有时无,造成压缩机转子交变负荷,轴承强烈振动,甚至造成设备损坏。因此需设置防喘震控制系统。常用的控制系统:固定极限流量防喘振控制、可变极限流量防喘振控制、测量出口流量可变极限流量防喘振控制。6分)5.1)单冲量水位控制系统(简单负反馈控制系统),适用于气泡容量较大,虚假液位不严重,负荷较平稳的场合;2)双冲量水位控制系统(前馈—负反馈控制系统),已经考虑了蒸汽流量对汽包水位影响,适用于给水流量波动较少的场合;3)三冲量水位控制系统(前馈—串级反馈控制系统),将水流量、给水压力等扰动在副环克服,弥补了双冲量水位控制缺点,适用于水位控制精度要求较高,负荷波动较大场合。四、设计题:(20分)1.有附图所示反应器,反应器温度是用冷却水控制的。(1)组成温度和压力的串级控制系统回路。(2)串级控制系统的流程图。副控制器应选反作用,主控制器应选正作用(3)如果控制阀为气关式,副控制器改为正作用,主控制器正反作用不变。冷却水进料出料TTTC