第十一章 控制与控制过程

第十一章控制与控制过程

一、名词解释

1、控制

2、现场控制

3、反馈控制

4、间接控制

5、预算

6、零基预算

7、盈亏分析

8、计划评审方法（PERT）

二、单项选择

1、（）控制发生的实际变化过程之中。

A、前馈

B、后馈

C、同步 D预防

2、控制过程的最后一步是：（）

A、制定标准

B、纠正偏差

C、用标准衡量业绩

D、质量控制

3、在衡量业绩的过程中，（）对于改变成绩毫无意义。

A、改变标准

B、全力运用反馈控制

C、保持现状

D、A和C

4、现场控制还可以被称为（）

A、反馈控制

B、前馈控制

C、同步控制

D、预防控制

5、（）期望在资源成为工作系统组成部分之前就能对其数量和质量进行有效的控制

A、标准控制

B、前馈控制

C、同步控制

D、反馈控制

6、控制过程中合理的顺序是（）

A、制定标准、纠正偏差、衡量业绩

B、衡量业绩、制定标准、纠正偏差

C、衡量业绩、纠正偏差、制定标准

D、制定标准、衡量业绩、纠正偏差

7、（）控制着眼于组织的产出情况

A、机械

B、同步

C、前馈

D、后馈

8、控制最基本的目的在于（）

A、寻找错误

B、衡量业绩

C、确保行为依循计划发展

D、使人们失去自由

9、对于控制全局的管理人员来说，重要的是现状所预示的趋势而非现状本身是指（）

A、反映计划要求原理

B、控制关键点原理

C、控制趋势原理

D、组织适应性原理

10、对于主管人员的控制来讲，越将注意力集中于特例，则控制工作的效能和效率就越高。反映的是（）

A、控制关键点原理

B、例外原理

C、组织适应性原理

D、直接控制原理

11、为了进行有效的控制必须要特别注意那些对于根据计划衡量业绩有关键意义的因素。反

映的是（）

A、控制关键点原理

B、例外原理

C、组织适应性原理

D、直接控制原理

12、控制工作中，评估和分析偏差信息时，首先要：（）

A、判别偏差产生的主要原因

B、判别偏差的严重程度

C、找出偏差产生的确切位置

D、找出偏差产生的责任人

13、某管理学教授在介绍管理控制职能时，列举出以下工作内容：①《中华工商时报》聘请读者开展每月一次的评报活动；②燕园学校制定一系列严格的规章制度要求教工遵守；③质检人员在仓库内检查产品质量；④某桥梁厂为了生产出高质量的产品而对原材料进行检验；

⑤三威洗衣粉厂厂长发现产品销路不畅，做出加强促销的决定；⑥某大学内监考老师在考场巡视；⑦安乐居餐厅老板每周查看顾客意见本；⑧干旱地区的农民在春天播种耐旱作物的种子。请问以下哪一类不属于反馈控制?（）

A、①、③、⑤、⑦

B、②、④、⑥、⑧

C、②、④、⑥、⑦、⑧

D、①、②、③、⑤

14、有学者对包括卫生系统、高技术企业、轻重工制造业、商业及服务部门等许多组织一线管理者进行了实地调查，经过归纳分析后发现这些一线管理者所看重的十项最重要职责按重要性排序如下：①工作安排和日常的工作计划；②安排和分派工作；③控制质量和成本；④沟通政策和程序；⑤激励和指挥职工；⑥纪律约束；⑦训练职工；⑧评价职工的工作成果；

⑨维护设备，保证各项补给品的供应；⑩保证安全。上述各项中属于管理者控制职能的工作主要是：（）

A、③

B、②、③和⑨

C、③、⑥和⑧

D、③、⑥

15、控制就是事情按计划进行。为此就需要在企业中建立信息反馈机制，随时监控是否存在偏差。在发现偏差后，有人提倡"消灭偏差"，对于这种提法你如何看待？

A、这种提法是正确的，只有消灭了偏差才能确保计划的顺利实现

B、这种提法是错误的，如果要完全消灭偏差成本太高了

C、这种提法是错误的，应该允许偏差的存在，只有超出控制标准的偏差才进行纠偏

D、以上提法都不正确

16、为了提高工作效率，某企业的总裁在企业内部进行了全面的企业管理规范化的活动。包括：为生产现场的工人制定了工作定额，对工人的工作动作进行了规范和培训。此外，制定了严格的规章制度，并要求全体员工执行。当然，对于表现好的员工，公司也进行有吸引力的物质奖励。对于他的这种管理方法，你认为下面四种评论哪种更接近正确？

A、总裁对人的看法基本上是"经济人"

B、通过规章制度规范企业员工的行为，该总裁的管理方式应该有效

C、这种管理方法能否有效，还取决于被领导的工人的反应以及企业所处的内外部环境

D、A和C

17、控制工作可以说既是上个管理工作过程的终结，又是一个新的管理工作过程的开始。那么控制工作是通过哪一环节与其他四个管理职能紧密结合在一起，从而使管理工作过程形成一个相对闭合的系统：（）

A、制定目标

B、建立标准

C、衡量实际工作成效

D、纠正偏差

18、一个主管可能会对办公费用比预算高出5％给予关注，但对即使比预算高出20％的邮资

费用觉得无所谓，这是因为这位主管根据控制原理中：（）

A、注意抓关键问题上的例外情况

B、注意例外事情的处理

C、注意关键问题的解决

D、以上都只是一个方面

19、某机床厂铸造车间主任最近发现，由于工人工作时的漫不经心，导致铸件的报废率逐月上升。为了让工人认识这种情况的严重性，你认为该车间主任采取哪一种方法最为有效？（）

A、把车间工人招集起来，痛斥一顿

B、将废品堆放在工人经常路过的地方，让他们看看自己的"杰作"

C、将问题的严重性写在车间的布告栏上，公开讨论

D、登记每一个工人的报废情况，然后分别与他们讨论降低废品率的办法

20、某企业到了2月底，发现甲产品一季度计划才完成50%，便采取日夜轮班生产来平衡实际与计划之间的偏差；发现乙产品供大于求，价格下降，这时决定立即减少或停止这种产品的生产。这些措施：（）

A、均属于前馈控制

B、均属于反馈控制

C、前者属前馈控制，后者属反馈控制

D、前者属反馈控制，后者属前馈

21、控制的根据是工作：（）

A.、计划B、组织

C、人员配备

D、指导和领导

22、在现代管理学中，管理人员对当前的实际工作是否符合计划而进行测定并促使组织目标实现的过程，被称为（）

A、领导

B、组织

C、创新

D、控制

23、“治病不如防病，防病不如讲究卫生”根据这一说法，以下几种控制方式中，哪一种方式最重要：（）

A、预先控制

B、实时控制

C、反馈控制

D、前馈控制

24、种庄稼需要水，但这一地区近年老不下雨，怎么办？一种办法是灌溉，以弥补天不下雨的不足。另一种办法是改种耐旱作物，使所种作物与环境相适应。这两种措施分别是：（）A、纠正偏差和调整计划B、调整计划和纠正偏差。

C、反馈控制和前馈控制

D、前馈控制和反馈控制

25、统计分析表明，“关键的事总是少数，一般的事常是多数”，这意味着控制工作最应重视：（）

Ａ、突出重点，强调例外Ｂ、灵活、及时和适度

Ｃ、客观、精确和具体Ｄ、协调计划和组织工作

三、判断题

1、大部分组织仅仅只需要一种控制系统（）

2、衡量业绩是控制活动的唯一目的（）

3、对企业的一切业绩都要制定出以实物或以货币来衡量的标准（）

4、控制关键点原理与例外原理的区别在于前者强调点上的异常情况，后者强调点的选择（）

5、衡量科学家或作家的工作成绩，要比衡量寿险推销员的工作容易得多。（）

6、衡量实际工作要在工作完成后才能进行。（）

四、简答题

1．什么是控制？控制与计划的关系是什么？

2．控制的基本过程是什么？

3．有效衡量的基本要求是什么？

4．纠正偏差对于管理者而言有哪些行动方案？

5．直接控制与间接控制的区别何在？

6．简述预算的性质

7．零基预算的程序是什么？

8．简述计划评审技术的特点。

五、论述题

1．试论控制的基本过程及有效控制

2．论述建立控制系统的基本原理。

六、案例分析

1、杨总经理的一天

胜利电子公司是一家拥有200多名员工的小型电子器件制造企业。除了三个生产车间之外，企业还设有生产技术科、购销科、财务科和办公室四个部门。总经理杨兴华任现职已有四年，此外还有两上副总经理张光和江波，分别负责生产技术、经营及人事。几年来，公司的经营呈稳定增长的势头，职工收入在当地属于遥遥领先的水平。

今天已是年底，杨总经理一上班就平息了两起"火情"。首先是关于张平辞职的问题。张平是一车间热处理组组长，也是公司的技术骨干，一向工作积极性挺高，但今天一上班就气呼呼地来到总经理办公室递上了一份辞呈。经过了解，张平并非真的想辞职，而是觉得受了委屈。原因是头天因车间主任让他去参加展览中心的热处理新设备展销会而未能完成张副总交办的一批活，受到了张副总的批评。经过杨总说服后，张平解开了疙瘩，撤回了辞呈。

张平刚走又来了技术科的刘工。刘工向杨总抱怨自己不受重视，声称如果继续如此的话，自己将考虑另谋出路。经过了解，刘工是不满技术科的奖金分配方案。虽然技术科在各科室中奖金总额最高，但科长老许为了省事，决定平均分配，从而使得自认为为企业立下了汗马功劳的刘工与刚出校门的小李、小马等人所得一样。结果是小李、小马等欢天喜地，而刘工却感到受到了冷落。杨总对刘工作了安抚，并告诉刘工明年公司将进一步开展和完善目标管理活动，大锅饭现象很快就会克服的。事实上，由于年初定计划时，目标制定得比较模糊和笼统，各车间在年终总结时均出现了一些问题。

送走了张平和刘工后，杨总经理开始翻阅秘书送来的报告和报表，结果上个月的质量情况令他感到不安，不合格品率上升了0.6个百分点。他准备在第二天的生产质量例会上，重点解决这个问题。此外，用户的几起投诉也需要格外重视。

处理完报告和报表后，杨总经理决定到车间巡视一下。在二车间的数控机床旁，发现青工小王在操作时，不合乎规程要求，当即给予了纠正。之后又到了由各单位人员协作组成的技术攻关小组，鼓励他们加把劲，争取早日攻克这几个影响产品质量和生产进度的拦路虎。并顺便告知技术员小潭，公司将会尽量帮助解决他妻子的就业问题。此外，杨总又透露了公司已作出的一项决定：今后无论是工人还是技术人员，只要有论文发表，公司将承担其参加学术会议的全部费用。大家感到倍受鼓舞。

中午12点，根据预先的安排，杨总同一个重要的客户共进了午餐。下午2点主持了公司领导和各部门主管参加的年终总结会，会上除了生产技术科科长和购销科科长为先进科室的称号而有一次争得面红耳赤之外，其他基本顺利。散会以后，同一个外商进行了谈判，签下了一份金额颇大但却让两位副总忐忑不安的订单，因为其中的一些产品本公司并没生产过，短时期内也没有能力生产。但杨总经理心中自有主意，因为他知道，有一家生产这类产

品的大型企业正在四处找米下锅，而这份订单不仅会使这家大企业愁眉轻展，也将使胜利电子公司轻轻松松稳赚一笔。

根据上述情况，请回答下列问题：

1、刘工感到受到了冷落的原因是：（）

A、违背了公平理论

B、刘工不大度

C、领导不负责

D、年轻人不好好干

2、使张平受委屈的原因于：（）

A.张平本人过于斤斤计较

B.车间主任安排不当

C.张副总经理违反了统一指挥原则

D.张副总经理与车间主任沟通不充分

3、从管理控制的角度来看，杨总经理对青工小王的操作方式进行纠正，可以看作是哪种控制类型？（）

A、现场控制

B、反馈控制

C、前馈控制

D、预防控制

4、杨总经理通过报告和报表对产品质量的控制属于何种类型的控制？（）

A、现场控制

B、反馈控制

C、前馈控制

D、预防控制

5、为了使公司的目标管理计划切实有效，比较而言，对目标的下列哪项要求是最重要的？（）

A、目标必须具备可考核性

B、目标必须尽可能先进

C、目标的表述必须清晰易懂

D、目标应考虑平衡水平，不宜太高

2、奥斯本计算机公司与青岛啤酒的启示

曾经突然发达的美国奥斯本计算机公司，后来在市场消失，该公司创建于1981年，仅在18个月内，它迅速发展为拥有4亿美元财产的企业。但是，1983年9月14日，该企业就陷入了依据《破产法》第十一章寻求保护的境地。它何以如此大起大落？

早在70年代初，电子计算机不管是小型或大型，售价都很贵。只有奥斯本1号，它重量轻（只有24磅）体积小（能放在公文包里）售价只有1795美元，比其他商用计算机便宜数百美元，因而大受顾客欢迎，成为当时的热门货，1982年销售额高达1亿美元。但随着业务的发展，却亏损日益增大，这是什么原因呢？原来奥斯本是一位创业者，不是管理专家，无论在金融方面，还是在商业管理方面，他都是外行，只知一味竭尽全力尽快扩大业务，由于根基不劳，难以建立起大企业所必须的组织和管理制度。结果，造成经营失控、产品积压、销售支出过大。面对这种情况，奥斯本却不甚了解，没有采取补救措施。另外，对竞争者的冲击估计不足，没有及时采取新工艺、制造新产品与之抗衡，当国际商用机器公司迅速地生产出更加物美价廉的产品投人微型计算机市场时，奥斯本1号被淘汰了。

在国内外享有盛名的青岛啤酒，1903年建厂，至今已有80多年的历史了，曾获得国家质量金质奖章和银质奖章，成为全国啤酒之冠。它的产品在国内几乎家喻户晓在国际市场上也是蜚声遐迩，有口皆碑，远销亚、非、欧等多个国家和地区。

美国旧金山的一家酒店经理说，在餐馆99％以上的洋人喝青岛啤酒，这些人都赞扬青岛啤酒质量好，并且他们认为只有喝青岛啤酒才显豪华。在美国所有进口啤酒（约60个国家）中，青岛啤酒销量的增长速度位列第二，是在美国畅销不衰的中国商品。

青岛啤酒厂在前进中也有过漩涡的曲折。1978年，曾因操作不慎，洗瓶机上的一只刷子掉人啤酒瓶内，没有检查出来，行销到香港，被顾客发现了，引起轩然大波，多年来香港同胞都羡慕家乡的清洁卫生，被崂山矿泉水酿制成的青岛啤酒所吸引，而"刷子"事故却大大影响了青岛啤酒的声誉，出现了产品积压的现象。这件事震动了青岛啤酒厂的上上下下，工

厂决定暂时停产整顿企业。

青岛啤酒厂深深地吸取了这次事故的教训。全厂职工开始了找差距，找薄弱环节，堵

漏洞的全面质量检查活动，并健全了严格的质量管理制度。如洗瓶机的操作者每半小时检查

一次少没少刷子，发现少了或坏了，立即停车查找，备用刷子有专人管理，用时以旧换新，

保证数量不少，啤酒瓶里再不会出现刷子问题。这些措施已成为正常的质量管理制度，向消

费者提供了一项可靠的质量保证。

日本友好协会会长宇都宫德马先生来厂参观时，说："我几乎走遍了全世界，喝过许多

国家的啤酒，青岛啤酒是最好的，最纯净的，真是名副其实。"现在青岛啤酒与世界上名牌

酒并驾齐驱，为国家换取了大量外汇。

如果你是一位企业的CEO，从以上的案例你会得到哪些启示？

【本章参考答案】

一、名词解释

1．控制：是指对组织内部的管理活动及其效果进行衡量和校正，以确保组织的目标以及为

此而拟定的计划得以实现。其目的一是为了维持现状一是为了打破现状。

2．现场控制：又称为同期控制，是指发生在活动进行之中的控制，管理者可以在发生重大

损失以前及时纠正问题。

3．反馈控制：是最常见的控制类型。是指控制作用发生在行动之后，是从已执行的计划和

已发生的事件中获得信息，运用这种信息来评价，纠正今后计划。

4．间接控制：通过预先制定计划和标准形成控制系统对控制对象进行的控制。

5．用数字编制未来某一时期的计划，亦是用财务数字或非财务数字来表明预期的结果。

6．在每个预算年度开始时，将所有还在进行的管理活动看作重新开始，即以零为基础，重

新排出优先次序，并根据次序重新分配资金和其他资源。

7．即根据销售量、成本和利润三者间的相互依赖关系，对企业的盈亏平衡和盈利情况的变

化进行分析的一种方法，又称“量、本、利”分析。

8．把工程项目当作一个系统，用网络图或矩阵来表示各具体工作的先后顺序和相互关系，

以时间为中心，找出关键线路，并围绕关键线路对系统统筹规划，合理安排及对各项工作的

完成进度严密控制，以达到用最少的时间和资源消耗完成系统预定目标的一种计划和控制方法。

二、单项选择

1、C

2、B

3、D

4、C

5、B

6、D

7、D

8、C

9、C 10、B 11、A 12、B 13、B 14、C 15、C 16、D 17、D 18、A 19、D 20、D

21、A 22、D 23、A 24、C 25、A

三、判断题

1、错误

2、错误

3、错误

4、错误

5、错误

6、错误

四、简答题

1、控制的概念

计划是控制的前提

控制是计划的保证

2、确定标准

衡量业绩

纠正偏差

3、衡量要与标准直接相关

对样本的衡量必须具有代表性

衡量必须是可靠而且有效的

4、不采取行动

改进实际绩效

修订标准

5、采用的手段不同

控制方法不同

控制主体不同

6、①预算是一种计划；②预算是一种预测；③预算主要是一种控制手段。

7、①建立起考核的目标体系；②审查预算时，将所有过去的活动当作重新开始；③确定必要项目，并根据目标排出优先次序；④编制预算。

8、①体现了系统工程的整体性，综合性和科学性的原理；

②能找出主要矛盾，抓住关键环节；

③能有效地对工作进度进行控制；

④能为选择最优方案创造条件；

⑤项目越复杂，优点越显著。

五、论述题

1、（1）确定标准

衡量业绩

纠正偏差

（2）控制的目的性

控制的及时性

控制的经济性

控制的客观性

2、反映计划要求原理

组织适宜性原理

控制关键点的原理

例外原理

控制趋势原理

直接控制原理

六、案例分析

1、杨总经理的一天1、A

2、C

3、A

4、B

5、A

2、奥斯本计算机公司与青岛啤酒的启示

（1）管理是基础，管理不好在商战中将会失败。有不少创业者，瞄准市场的趋势，抛出适销的新产品，采取巧妙的行销手段，可以发迹于一时，但不懂管理的人不能做总裁,由于不善于管理，终被淘汰。

（2）管理容不得1%的疏忽

（3）控制的重要性

第一章-过程控制基本概念

第一 章 过 程控制基本概念 教学要求：了解过程 控制的发展概况及特点； 负反馈概念； 控制系统的基本控制 要求及质量指标。 难 点：常用术语物理意 义（操纵变量与扰动量区别 ）； 根据控制系统要求绘 制方框图； 静态，过渡过程概念 。 自动控制技术在工业 、农业、国防和科学技术现代化中起着十 分重要的作用，自动控 制水平的高低也是衡 量一个国家科学技术先进与否的重要标志 之一。随着国民经济和国防 建设的发展，自动控 制技术的应用日益广泛，其重要作用也越 来越显著。 生产过程自动控制（ 简称过程控制） ------------ 自动 控制技术在石油、化工、电力、冶金、 机械、轻工、纺织等 生产过程的具体应用，是自动化技术的重 要组成部分。 §1.1 过程控 制的发展概况及特点 一、过 程控制的发展概况 在过程控制发展的历 程中，生产过程的需求、控制理论的开拓 和控制技术工具和手段 的进展三者相互影响 、相互促进，推动了过程控制不断的向前 发展。纵观过程控制的发展 历史，大致经历了以 下几个阶段： 20 世纪 40 年代： 手工操作状态，只有 少量的检测仪表用于生产过程，操作人员 主要根据观测 到的反映生产过程的 关键参数，用人工来改变操作条件，凭经 验去控制生产 过程。 20世纪40年代末?50年代： 过程控制系统：多为 单输入、单输出简单控制系统 过程检测：采用的是 基地式 仪表和部分单元组合仪表（气动I 型和电动I 型）； 部分生产过程实现了 仪表化和局部自动化 控制理论：以反馈为 中心的经典控制理论 掌握管道及仪表流程 学会绘制简单系 统的 图绘制方法，认识常见图形符号、文字代 号 ； 掌握控制系统的基本 控制要求（稳定、快速、准确 ）； 掌握静态、动态及过 渡过程概念； 掌握品质指标的定义 ，学会计算品质指标。 掌握过程控制系统各 部分作用，系统的组成； 重 点：自动控制系统的 组成及各部分的功能；

过程控制系统作业题

过程控制系统作业题 一、填空： 1、建立过程数学模型有和两种基本方法。 2、根据在输入作用下，能否依靠过程自身能力恢复平衡，过程又可分为过程和过程。 3、过程控制系统一般由（）、（）两部分组成。 4、过程控制一般指控制。 5、对于控制系统的工程设计来说，控制方案的设计是核心。主要包括的内容有， ，，。 6、工业生产对过程控制的要求是多方面的，最终可归纳为三个方面，即，，。 7、PID参数在工程上，常采用的方法有，，，。 8、串级调节主要是改善系统的特性，其主回路是调节，付回路是系统，付回路调节器的给 定值是。在投运时应先投回路，后投回路。 9、调节器正反作用选择原则是（）。 10、被控参数的选择有（）、（）两种选择方法。 11、控制参数选择原则是（）、（）、（）。 12、某比值控制系统要求主动量与从动量的比值为1:2，主动量仪表量程为0-3600T/h，从动量仪表量程为 0-2400T/h。则比值系数为（）。 13、某人在整定PID参数时，将比例度设置为25%，调节系统刚好临界振荡，且振荡周期为5分钟，若采用 PI调节，则比例度应选（），积分时间常数应选（）。 14、分程调节是指一个调节器的输出，控制两个或多个（），为了实现分程调节，一般需要引入（）。 15、分程调节是指一个调节器的输出，控制两个或多个（）。 二、选择题： 1、某奶粉生产过程中干燥工艺如下，已知，乳液节流易结块，奶粉的质量取决于其含水量的大小，而含水量与 干燥温度有单值对应关系。因此被控参数可选（），控制参数可选（） A：干燥器温度 B：奶粉含水量 C：乳液流量 D：空气旁通量 E：加热蒸汽量

2、在选择调节阀流量特性是，一般线性过程选（），而非线性过程选（） A：快开特性。 B：直线特性。 C：等百特性。 D：抛物线特性。 3、在选择调节阀口径时是根据（） A：介质流量。 B：流通能力。 C：扰动的大小。 D：被控参数的要求 4、一个热交换器如图所示，用蒸汽将进入其中的冷水加热至一定温度，生产要求热水温度要保持定值（t+1℃）。 因此被控参数可选（），控制参数可选（）。 A：热水温度 B：冷水温度 C：蒸汽流量 D：蒸汽温度 5、某压力变送器的量程是0-1MPa，其输出信号的范围是4-20mA，当其输出16 mA时，则压力测量值是（） A：0.85 MPa。 B：0.8 MPa。 C：0.75 MPa。 D：0.7 MPa。 6、在用凑试法，整定PID参数时，正确的方法是（） ①、先使调节器T I=∞、T D=0，调比例度，使系统的过度过程达到满意效果。（一般为4∶1衰减震荡） ②、将比例度放大1.2倍，T D=0，T I由大到小凑试，直至达到满意效果。 ③、将比例度放大1.2倍，T D=0，T I由小到大凑试，直至达到满意效果。 ④、将T D置于0.25T I，增大比例度，直至达到满意效果。 ⑤、将T D置于0.25T I，减小比例度，直至达到满意效果。 A ①、②、④ B ①、②、⑤ C ①、③、④ D ①、③、⑤ 三、简答： 1、试用矩型脉冲响应曲线法求加热炉的数学模型。当脉冲t=2分，幅植为2T/h时，其实验数据如下； 试由矩型脉冲响应曲线转换成阶跃响应曲线 2、某生产过程，其控制流程如下；试确定调节阀是气开，还是气关？调节器是正作用，还是反作用？

过程控制工程第一章答案

第一章思考题及习题 1.1何谓控制通道？何谓干扰通道？它们的特性对控制系统质量有 什 么影响？ 答：所谓“通道”，就是某个参数影响另外一个参数的通路，这里 所说的控制通道就是控制作用（一般的理解应当是控制器输出）〃（S ）对 即广义对 象上的控制通道）。同理，干扰通道就是干扰作用F （s ）对被控参数Ms ） 的影响通路。干扰通道的特性对控制系统质量影响如下表所示。 控制通道的特性对控制系统质量影响如下表所示 被控参 的影响 （一般的 是控制 通过执 数 心 通 路 理 解 作 用 行 器 影响 量坎 量通 象再 控制变 后 控制变 过被控对 影响被控 参数, 衰干扰通道特性対痩的幕1 表1?2控对控Mft*的

1.2如何选择控制变量？ 答：①所选控制变量必须是可控的。 ②所选控制变量应是通道放大倍数比较大者，最好大于扰动通道的放大倍数。 ③所选控制变量应使扰动通道时间常数越大越好，而控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小。 ④所选控制变量其通道纯滞后时间应越小越好。 ⑤所选控制变量应尽量使干扰点远离被控变量而靠近控制阀。 ⑥在选择控制变量时还需考虑到工艺的合理性。一般来说，生产负荷直接关系到产品的产量，不宜经常变动，在不是十分必要的情况下，不宜选择生产负荷作为控制变量 1?3控制器的比例度6变化对控喘?］系统的控喘＞J精度有何影响？对控制系统的动态质量有何影响？ 答：当G?二Kc时，即控制器为纯比例控制，则系统的余差与比例放大倍数成反比，也就是与比例度6成正比，即比例度越大，余差也就越大。

/C增大、6减小，控制精度提高（余差减小），但是系统的稳定性下降。 1.4 4： 1衰减曲线法整定控制器参数的要点是什么？ 答：衰减曲线法是在系统闭环情况下，将控制器积分时间刀放在最大，微分时间石放在最小，比例度放于适当数值（一般为100%）,然后使6由大往小逐渐改变，并在每改变一次6值时，通过改变给定值给系统施加一个阶跃干扰，同时观察过渡过程变化情况。如果衰减比大于4： 6应继续减小，当衰减比小于4： 1时6应增大，直至过 渡过程呈现4： 1衰减时为止。找到4： 1衰减振荡时的比例度6s,及 振荡周期：再按经验公式，可以算出采用不同类型控制器使过渡过 程出现4： 1振荡的控制器参数值。依次将控 制器参数放好。不过在放积分、微分之前应将 多放在比计算值稍大（约20%）的数值上，待 积分、微分放好后再将6放到计算值上。放好 控制器参数后可以再加一次干扰，验证一下过 渡过程是否呈4： 1衰减振荡。 如果不符合要求，可适当调整一下6值，直到 达到满意为止。 1.5图1.41为一蒸汽加热设备，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。试问： ①影响物料出口温度的主要因素有哪些？ 答：影响物料出口温度的主要有：蒸汽流量、物料流量为影响物料出口温度的主要因素。

过程控制系统

《控制系统》课程设计课题：加热炉温度控制系统 系别：电气与电子工程系 专业：自动化 姓名： 学号：1214061（44、32、11） 指导教师 河南城建学院 2010年12月29日

成绩评定· 一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。 二、评分（按下表要求评定） 评分项目 设计报告评分答辩评分平时表现评分 合计 （100分）任务完成 情况 （20分） 课程设计 报告质量 （40分） 表达情况 （10分） 回答问题 情况 （10分） 工作态度与 纪律 （10分） 独立工作 能力 （10分） 得分 课程设计成绩评定 班级姓名学号 成绩：分（折合等级） 指导教师签字年月日

一、设计目的： 通过对一个使用控制系统的设计，综合运用科学理论知识，提高工程意识和实践技能，使学生获得控制技术工程的基本训练，培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的初步应用能力。 二、设计要求： 设计一个加热炉温度控制系统，确定系统设计方案，画出系统框图，完成元器件的选择和调节器参数整定。 三、总体设计： 1．控制系统的设计思想 串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器，前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定，后一个调节器的输出送往调节阀。前一个调节器称为主调节器，它所检测和控制的变量称主变量（主被控参数），即工艺控制指标；后一个调节器称为副调节器，它所检测和控制的变量称副变量（副被控参数），是为了稳定主变量而引入的辅助变量。整个系统包括两个控制回路，主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。 2 .加热炉控制系统原理 加热炉控制系统以炉内温度为主被控对象，燃料油流量为副被控对象的串级控制系统。该控制系统的副回路由燃料油流量控制回路组成，因此，当扰动来自燃料油上游侧的压力波动时，因扰动进入副回路，所以，能迅速克服该扰动的影响。 由于炉内温度的控制不是单一因素所能实现的，所以，还要对空气的流量进行控制。空气的控制直接影响炉内燃烧的状况，不仅影响炉温，还直接影响了能源的利用率和环境的污染。所以，对空气的控制很有必要，其原理和燃料控制相同。

《管理学》习题与答案第19章 控制与控制过程

第十九章控制与控制过程 一、教学要点 1、控制的必要性。 2、控制的基本原理。 3、种种类型控制的概念。 4、预先控制、现场控制和成果控制的内涵，及其各自的优缺点。 5、有效控制有的基本特征。 6、控制过程的基本内容。 7、如何选择控制的重点？ 8、制定控制标准的方法。 9、纠偏措施应满足的要求。 10、关键名词：控制、程序控制、跟踪控制、自适应控制、最佳控制、预先控制、现场控制、成果控制、适时控制、适度控制、客观控制、弹性控制、统计性标准、工程标准、评估性标准、 二、习题 (一)填充题 1、控制是为了保证_________与_________适应的管理职能。 2、控制工作的主要内容包括_________、_________和_________。 3、预先控制的内容包括_________和_________两个方面。 4、成果控制的主要作用，是通过总结过去的经验和教训，为_________提供借鉴。 5、成果控制主要包括_________、_________、_________以及_________等内容。 6、企业应根据_________和_________来确定控制的范围和频度，建立有效 的控制系统。 7、适度控制是指控制的_________、_________和_________要恰到好处。 8、控制的过程都包括三个基本环节的工作：_________、_________和_________。 9、一般来说，企业可以使用的建立标准的方法有三种：_________、_________、_________ 。 10、工程标准也是一种用统计方法制定的控制标准，不过它不是对历史性统计资料的分析，而是通过对_________ 。 11、在采取任何纠正措施以前，必须首先对_________。 12、一般地说，弹性控制要求企业制定_________和_________。 (二)选择题 1、1、有效的控制要求_________ A. 选择关键的经营环节 B. 确定恰当的控制频度 C. 收集及时的信息 D. 合理运用预算或非预算的控制手段 2、根据确定控制标准Z值的方法，控制过程可以分为_________。 A.程序控制 B.跟踪控制 C.最佳控制 D.自适应控制 3、在企业生产经营活动中，属于跟踪控制性质的有_________。 A. 税金的交纳 B. 利润、工资、奖金的分配 C. 信息控制程序 D. 资金、材料的供应 4、_________都是应用了最佳控制原理进行决策和管理。 A. 用最小费用来控制生产批量

过程控制工程课后习题参考答案-前三章

过程控制工程 第一章单回路控制系统 何谓控制通道何谓干扰通道它们的特性对控制系统质量有什么影响 控制通道——是指操纵变量与被控变量之间的信号联系； 干扰通道——是指干扰作用与被控变量之间的信号联系。 （1）控制通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面） 控制通道静态放大倍数越大，系统灵敏度越高，余差越小。但随着静态放大倍数的增大，系统的稳定性变差。 控制通道时间常数越大，经过的容量数越多，系统的工作频率越低，控制越不及时，过渡过程时间越长，系统的质量越低，但也不是越小越好，太小会使系统的稳定性下降，因此应该适当小一些。 控制通道纯滞后的存在不仅使系统控制不及时，使动态偏差增大，而且还还会使系统的稳定性降低。 （2）干扰通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面） 干扰通道放大倍数越大，系统的余差也越大，即控制质量越差。 干扰通道时间常数越大，阶数越高，或者说干扰进入系统的位置越远离被控变量测量点而靠近控制阀，干扰对被控变量的影响越小，系统的质量则越高。 干扰通道有无纯滞后对质量无影响，不同的只是干扰对被控变量的影响向后推迟一个纯滞后时间τ0。 如何选择操纵变量 1）考虑工艺的合理性和可实现性； 2）控制通道静态放大倍数大于干扰通道静态放大倍数； 3）控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小，一般要求小于干扰通道时间常数。干扰动通道时间常数越大越好，阶数越高越好。 4）控制通道纯滞后越小越好。 控制器的比例度δ变化对控制系统的控制精度有何影响对控制系统的动态质量有何影响 比例度δ越小，系统灵敏度越高，余差越小。随着δ减小，系统的稳定性下降。 图1-42为一蒸汽加热设备，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。试问：影响物料出口温度的主要因素有哪些 如果要设计一温度控制系统，你认为被控变量与操纵变量应选谁为什么 如果物料在温度过低时会凝结，应如何选择控制阀的开闭形式及控制器的正反作用 答： 影响物料出口温度的因素主要有蒸汽的流量和温度、搅拌器的搅拌速度、物料的流量和入口温度。 被控变量应选择物料的出口温度，操纵变量应选择蒸汽流量。 物料的出口温度是工艺要求的直接质量指标，测试技术成熟、成本低，应当选作被控变量。 可选作操纵变量的因数有两个：蒸汽流量、物料流量。后者工艺不合理，因而只能选蒸

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第一章思考题及习题 1.1何谓控制通道?何谓干扰通道?它们的特性对控制系统质量有什么影响? 答：所谓“通道”，就是某个参数影响另外一个参数的通路，这里所说的控制通道就是控制作用(一般的理解应当是控制器输出)U(s)对被控参数Y(s)的影响通路(一般的理解是控制作用通过执行器影响控制变量，然后控制变量通过被控对象再影响被控参数，即广义对象上的控制通道)。同理，干扰通道就是干扰作用F(s)对被控参数Y(s)的影响通路。干扰通道的特性对控制系统质量影响如下表所示。 控制通道的特性对控制系统质量影响如下表所示 1.2如何选择控制变量? 答：① 所选控制变量必须是可控的。 ② 所选控制变量应是通道放大倍数比较大者，最好大于扰动通道的放大倍数。 ③ 所选控制变量应使扰动通道时间常数越大越好，而控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小。 ④ 所选控制变量其通道纯滞后时间应越小越好。 ⑤ 所选控制变量应尽量使干扰点远离被控变量而靠近控制阀。 ⑥ 在选择控制变量时还需考虑到工艺的合理性。一般来说，生产负荷直接关系到产品的产量，不宜经常变动，在不是十分必要的情况下，不宜选择生产负荷作为控制变量 1.3控制器的比例度δ变化对控制系统的控制精度有何影响?对控制系统的动态质量有何影响? 答：当G c(s)=K c时，即控制器为纯比例控制，则系统的余差与比例放大倍数成反比，也就是与比例度δ成正比，即比例度越大，余差也就越大。 K c增大、δ减小，控制精度提高(余差减小)，但是系统的稳定性下降。 1.4 4：1衰减曲线法整定控制器参数的要点是什么? 答：衰减曲线法是在系统闭环情况下，将控制器积分时间T i放在最大，微分时间T d放在最小，比例度放于适当数值(一般为100%)，然后使δ由大往小逐渐改变，并在每改变一次δ值时，通过改变给定值给系统施加一个阶跃干扰，同时观察过渡过程变化情况。如果衰减比大于4：1，δ应继续减小，当衰减比小于4：1时δ应增大，直至过渡过程呈现4：1衰减时为止。找到4：1衰减振荡时的比例度δs，及振荡周期T s。再按经验公式，可以算出采用不同类型控制器使过渡过程出现4：1振荡的控制器参数值。依次将控制器参数放好。不过在放积分、微分之前应将多放在比计算值稍大(约20%)的数值上，待积分、微分放好后再将δ放到计算值上。放好控制器参数后可以再加一次干扰，验证一下过渡过程是否呈4：1衰减振荡。如果不符合要求，可适当调整一下δ值，直到达到满意为止。 1.5图1.41为一蒸汽加热设备，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。试问：

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第一章 思考题与习题 1－3 常用过程控制系统可分为哪几类? 答：过程控制系统主要分为三类： 1. 反馈控制系统：反馈控制系统是根据被控参数与给定值的偏差进行控制的，最终达到或消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的依据。它是最常用、最基本的过程控制系统。 2．前馈控制系统：前馈控制系统是根据扰动量的大小进行控制的，扰动是控制的依据。由于没有被控量的反馈，所以是一种开环控制系统。由于是开环系统，无法检查控制效果，故不能单独应用。 3. 前馈－反馈控制系统：前馈控制的主要优点是能够迅速及时的克服主要扰动对被控量的影响，而前馈—反馈控制利用反馈控制克服其他扰动，能够是被控量迅速而准确地稳定在给定值上，提高控制系统的控制质量。 3－4 过程控制系统过渡过程的质量指标包括哪些内容？它们的定义是什么？哪些是静态指标？哪些是动态质量指标？ 答：1. 余差(静态偏差）e ：余差是指系统过渡过程结束以后，被控参数新的稳定值y(∞)与给定值c 之差。它是一个静态指标，对定值控制系统。希望余差越小越好。 2. 衰减比n:衰减比是衡量过渡过程稳定性的一个动态质量指标，它等于振荡过程的第 一个波的振幅与第二个波的振幅之比，即： n ＜1系统是不稳定的，是发散振荡；1,系统也是不稳定的，是等幅振荡；n ＞1,系统是稳定的，若4,系统为4：1的衰减振荡，是比较理想的。 衡量系统稳定性也可以用衰减率φ 4．最大偏差A ：对定值系统，最大偏差是指被控参数第一个波峰值与给定值C 之差，它衡量被控参数偏离给定值的程度。 5． 过程过渡时间：过渡过程时间定义为从扰动开始到被控参数进入新的稳态值的±5%或±3％ （根据系统要求）范围内所需要的时间。它是反映系统过渡过程快慢的质量指标，越小，过渡过程进行得越快。 6．峰值时间: 从扰动开始到过渡过程曲线到达第一个峰值所需要的时间，（根据系统要求）范围内所需要的时间。称为峰值时间。它反映了系统响应的灵敏程度。 静态指标是余差，动态时间为衰减比（衰减率）、最大偏差、过程过渡时间、峰值时间。 B B n ' = B B B '-= ?

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第1章思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？ 解答： 1．控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富 3．控制多属慢过程参数控制 4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？ 解答：过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。组成：参照图1-1。 1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？ 解答：分类方法说明： 按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（P）控制、比例积分（PI）控制，比例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类： 1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统 （2）随动控制系统 （3）程序控制系统 2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统 （2）前馈控制系统 （3）前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统? 解答：在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。

1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？ 解答：被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性：。系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 二者之间的关系： 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注 其动态特性？ 解答：稳态：对于定值控制，当控制系统输入（设定值和扰动）不变时，整个系统若能 达到一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作，它们的输出信号都处于相对静止状态，这种状态称为稳态（或静态）。 动态：从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作，到整个系 统又建立新的稳态（达到新的平衡）、调节过程结束的这一段时间，整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中，这种状态称为动态。 在实际的生产过程中，被控过程常常受到各种振动的影响，不可能一直工作在稳态。只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性，才能设计出良好的控制系统。 1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些？各自的定义是什么？ 解答：单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。 衰减比：等于两个相邻的同向波峰值之比n ； 过渡过程的最大动态偏差：对于定值控制系统，是指被控参数偏离设定值的最大值A ； 超调量：第一个波峰值1y 与最终稳态值y （∞）之比的百分数σ； 1100%() y y σ=?∞ 残余偏差C ： 过渡过程结束后，被控参数所达到的新稳态值y （∞）与设定值之间的偏差C 称为残余偏差，简称残差；

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辽宁科技学院教案 课程名称：控制工程基础 任课教师：杨光 开课系部：机械学院 开课教研室：机制 开课学期：2012～2013学年度第1学期

教学内容备注 一、机械工程控制论的研究对象与任务 机械工程控制论研究机械工程中广义系统的动力学问题。 1、系统(广义系统):按一定的规律联系在一起的元素的集合。 2、动力学问题:系统在外界作用（输入或激励、包括外加控制与外界干扰） 下，从一定初始状态出发，经历由其内部的固有特性（由系统的结构与参数所 决定）所决定的动态历程（输出或响应）。这一过程中，系统及其输入、输出三 者之间的动态关系即为系统的动力学问题。 上式中y(t)为微分方程的解，显然它是由系统的初始条件，系统的固有特性，系统的输入及系统与输入之间的关系决定。 对上例，需要研究的问题可归纳为以下三类：

二、控制理论的发展与应用 控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。从1868年马克斯威尔（J.C.Maxwell）提出低阶系统稳定性判据至今一百多年里，自动控制理论的发展可分为四个主要阶段： 第一阶段：经典控制理论（或古典控制理论）的产生、发展和成熟； 第二阶段：现代控制理论的兴起和发展； 第三阶段：大系统控制兴起和发展阶段； 第四阶段：智能控制发展阶段。 经典控制理论： 控制理论的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制。第二次世界大战期间，为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达跟踪系统等基于反馈原理的军用装备，进一步促进和完善了自动控制理论的发展。 ?1868年，马克斯威尔（J.C.Maxwell）提出了低阶系统的稳定性代数判据。 ?1895年，数学家劳斯（Routh）和赫尔威茨（Hurwitz）分别独立地提出了高阶系统的稳定性判据，即Routh和Hurwitz判据。 ?二战期间（1938-1945年）奈奎斯特（H.Nyquist）提出了频率响应理论 1948年，伊万斯（W.R.Evans）提出了根轨迹法。至此，控制理论发展的第一阶段基本完成，形成了以频率法和根轨迹法为主要方法的经典控制理论。 经典控制理论的基本特征： (1)主要用于线性定常系统的研究，即用于常系数线性微分方程描述的系统的分析与综合； (2)只用于单输入，单输出的反馈控制系统； (3)只讨论系统输入与输出之间的关系，而忽视系统的内部状态，是一种对系统的外部描述方法。 现代控制理论: 由于经典控制理论只适用于单输入、单输出的线性定常系统，只注重系统的外部描述而忽视系统的内部状态。因而在实际应用中有很大局限性。 随着航天事业和计算机的发展，20世纪60年代初，在经典控制理论的基础上，以线性代数理论和状态空间分析法为基础的现代控制理论迅速发展起来。 1954年贝尔曼（R.Belman)提出动态规划理论 1956年庞特里雅金（L.S.Pontryagin）提出极大值原理 1960年卡尔曼（R.K.Kalman)提出多变量最优控制和最优滤波理论 在数学工具、理论基础和研究方法上不仅能提供系统的外部信息（输出量和输入量），而且还能提供系统内部状态变量的信息。它无论对线性系统或非线性系统，定常系统或时变系统，单变量系统或多变量系统，都是一种有效的分析方法。 当今世界，控制技术无处不在,世界随处可见控制与反控制。 控制技术融合了信息技术、工程技术，是多种技术的融合。

过程控制工程课后习题参考答案-前三章

过程控制工程课后习题参考答案-前三章

过程控制工程 第一章单回路控制系统 1.1 何谓控制通道？何谓干扰通道？它们的特性对控制系统质量有什么影响？ 控制通道——是指操纵变量与被控变量之间的信号联系； 干扰通道——是指干扰作用与被控变量之间的信号联系。 （1）控制通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面） 控制通道静态放大倍数越大，系统灵敏度越高，余差越小。但随着静态放大倍数的增大，系统的稳定性变差。 控制通道时间常数越大，经过的容量数越多，系统的工作频率越低，控制越不及时，过渡过程时间越长，系统的质量越低，但也不是越小越好，太小会使系统的稳定性下降，因此应该适当小一些。 控制通道纯滞后的存在不仅使系统控制不及时，使动态偏差增大，而且还还会使系统的稳定性降低。 （2）干扰通道特性对系统控制质量的影响：

（从K、T、τ三方面） 干扰通道放大倍数越大，系统的余差也越大，即控制质量越差。 干扰通道时间常数越大，阶数越高，或者说干扰进入系统的位置越远离被控变量测量点而靠近控制阀，干扰对被控变量的影响越小，系统的质量则越高。 干扰通道有无纯滞后对质量无影响，不同的只是干扰对被控变量的影响向后推迟一个 。 纯滞后时间τ 1.2 如何选择操纵变量？ 1）考虑工艺的合理性和可实现性； 2）控制通道静态放大倍数大于干扰通道静态放大倍数； 3）控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小，一般要求小于干扰通道 时间常数。干扰动通道时间常数越大 越好，阶数越高越好。 4）控制通道纯滞后越小越好。 1.3 控制器的比例度δ变化对控制系统的控制精度有何影响？对控制系统的动态质量有何影响？ 比例度δ越小，系统灵敏度越高，余差越小。

过程控制工程基础习题及答案

西南科技大学成教学院德阳教学点 《自动化仪表与过程控制》练习题及参考答案班级：姓名：学号：成绩： 一、填空题 1、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环节组成。 2、仪表的精度等级又称准确度级，通常用引用误差作为判断仪表精度等级的尺度。 3、过程控制系统动态质量指标主要有衰减比n 、超调量σ和过渡过程时间s t；静态质量指标有稳态误差e ss 。 4、真值是指被测变量本身所具有的真实值，在计算误差时，一般用约定真值或相对真值来代替。 5、根据使用的能源不同，调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除稳态误差(余差)，但引入积分作用会使系统稳定性下降。 8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭环比值控制和变比值控制三种。 9、Smith预估补偿原理是预先估计出被控过程的数学模型，然后将预估器并联在被控过程上，使其对过程中的纯滞后进行补偿。 10、随着控制通道的增益K0的增加，控制作用增强，克服干扰的能力最大， 系统的余差减小，最大偏差减小。 11、从理论上讲，干扰通道存在纯滞后，不影响系统的控制质量。 12、建立过程对象模型的方法有机理建模和系统辨识与参数估计。

13、控制系统对检测变送环节的基本要求是 准确 、 迅速 和 可靠 。 14、控制阀的选择包括 结构材质的选择、 口径的选择 、 流量特性的选择 和 正反作用的选择。 15、防积分饱和的措施有 对控制器的输出限幅 、限制控制器积分部分的输出和 积分切除法。 16、如果对象扰动通道增益f K 增加，扰动作用 增强 ，系统的余差 增大 ， 最大偏差 增大 。 17、在离心泵的控制方案中，机械效率最差的是 通过旁路控制 。 二、名词解释题 1、衰减比 答：衰减比n 定义为： 衰减比是衡量系统过渡过程稳定性的一个动态指标。为保证系统足够的稳定程度，一般取衰减比为4:1～10:1。 2、自衡过程 答：当扰动发生后，无须外加任何控制作用，过程能够自发地趋于新的平衡状态的性质称为自衡性。称该类被控过程为自衡过程。 3、分布式控制系统 答：分布式控制系统DCS ，又称为集散控制系统，一种操作显示集中、 2 1B B n

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过程控制工程孙洪程答案 【篇一：过程控制工程教学大纲】 xt>过程控制工程 （process control engineering） 课程性质：专业主干课适用专业：机电一体化技术 学时分配：课程总学时：60学时其中理论课学时：60学时；实验 课学时：0学时；先行课程情况：先行课：高等数学、单片机原理 与应用、自动控制原理、传感器技术等；教材：孙洪程，李大宇， 翁维勤编著．《过程控制工程》．北京：高等教育出版社， 2013 年12月重印 参考书目：1、邵裕燊．过程控制工程．北京：机械工业出版社 2、何衍庆，俞金寿，蒋慰孙．工业生产过程控制．北京：化学工业 出版社 一、课程的目的与任务 过程控制工程是机电一体化技术专业开设的主干课之一，主要研究 工业生产过程中应用比较成熟的控制系统。 随着现代工业的迅速发展，对工业过程的要求也越来越高，用于工 业过程控制的自动化装置也迅速发展，因此对工业过程控制的要求 也随之提高。作为研究工业过程控制系统组成，基本控制规律，以 及工业过程控制系统的设计，投运的课程-----过程控制工程也越来越 受到重视，并使得该课程成为自动化相关专业的一门重要的专业课程。 本课程的任务是：使学生通过本课程的学习，获得工业过程控制系 统的基本理论、基本知识和基本技能，掌握测量与变送器、执行器、智能控制仪表、以及工业生产过程中的一些具体设备等自动化装置 的原理与使用方法，掌握基本过程控制系统设计的方法与控制器参 数的整定方法，从而为从事与本课程有关的的技术工作打下一定的 基础。 二、课程的基本要求 本课程采用传统的课堂讲授模式，在课堂安排上，做到精讲教学内 容和学生课外自学、阅读相结合，使学生了解重点、认识难点，突 出重点、剖析难点，掌握重点、化解难点，提高学生解决问题能力；引导学生课前预习、课后复习，加深对其基础知识的巩固和对前沿 领域的了解。

过程控制系统与仪表习题答案 第二章

第2章 思考题与习题 2-1 某一标尺为0～1000℃的温度计出厂前经校验得到如下数据： 标准表读数/℃ 0 200 400 600 800 1000 被校表读数/℃ 201 402 604 806 1001 求：1）该表最大绝对误差； 2）该表精度； 3）如果工艺允许最大测量误差为±5℃，该表是否能用？ 2-2 一台压力表量程为0～10MPa ，经校验有以下测量结果： 标准表读数/MPa 0 2 4 6 8 10 被校表读数/MPa 正行程 0 1.98 3.96 5.94 7.97 9.99 反行程 2.02 4.03 6.06 8.03 10.01 求：1）变差； 2）基本误差； 3）该表是否符合1.0级精度？ 2-3 某压力表的测量范围为0～10MPa ，精度等级为1.0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5MPa 时，标准压力计上读数为5.08MPa ，试问被校压力表在这一点上是否符合1级精度，为什么？ 解答： 1）基本误差δ= 100% ? 最大绝对误差?max ＝0.01×10＝0.1MPa 2）校验点为5 MPa 时的基本误差：% 8.0%10010 508.5=?-=δ 0.8％<1％ ，所以符合1.0级表。

2-4 为什么测量仪表的测量范围要根据被测量大小来选取？选一台量程很大的仪表来测量很小的参数值有什么问题？ 解答： 1） 2） 2-5 有两块直流电流表，它们的精度和量程分别为 1) 1.0级，0～250mA 2）2.5级，0～75mA 现要测量50mA 的直流电流，从准确性、经济性考虑哪块表更合适？ 解答： 分析它们的最大误差： 1）?max ＝250×1％＝2.5mA ；% 5%10050 5.2±=?± =δ 2）?max ＝75×2.5％＝1.875mA ；% 75.3%10050 875.1±=?±=δ 选择2.5级，0～75mA 的表。 2-11 某DDZ-Ⅲ型温度变送器输入量程为200～1000℃，输出为4～20mA 。当变送器输出电流为10mA 时，对应的被测温度是多少？ 解答： 10 4 202001000T =--； T=500C ?。 2-12 试简述弹簧管压力计的工作原理。现有某工艺要求压力范围为1.2±0.05MPa ，可选用的弹簧管压力计精度有1.0、1.5、2.0、2.5和4.0五个等级，可选用的量程规格有0～1.6MPa 、0～2.5MPa 和0～4MPa 。请说明选用何种精度和量程（见附录E ）的弹簧管压力计最合适？ 解答： 1）工作原理： 2）根据题意：压力范围为1.2＋0.5 MPa ，即允许的最大绝对误差?max ＝0.05

过程控制系统试题(卷)

过程控制系统试题一 一、选择题（10×3分） 1、过程控制系统由几大部分组成，它们是：( c ) A.传感器、变送器、执行器 B.控制器、检测装置、执行机构、调节阀门 C. 控制器、检测装置、执行器、被控对象 D. 控制器、检测装置、执行器 2、在过程控制系统过渡过程的质量指标中, ( A )反映控制系统稳定程度的指标 A.超调量 B.衰减比 C.最大偏差 D.振荡周期 3、下面对过程的控制质量没有影响的是: ( D ) A .控制通道放大倍数K O B.扰动通道放大倍数K f C.扰动通道时间常数 D.扰动通道纯滞后时间 4、在对象特性中，( )是静特性。 A. 放大系数Κ B. 时间常数T C.滞后时间τ D.传递函数 5、选择调节参数应尽量使调节通道的( ) A.功率比较大 B.放大系数适当大 C.时间常数适当小 D.滞后时间尽量小 6、在简单控制系统中，接受偏差信号的环节是( )。 A .变送器 B. 控制器, C. 控制阀 D. 被控对象 7、下列说法正确的是( )。 A. 微分时间越长，微分作用越弱； B. 微分时间越长，微分作用越强； C. 积分时间越长，积分时间越弱； D. 积分时间越长，积分时间越强。 8、调节阀按其使用能源不同可分为( )三种。 A．电动B．液动C．气动D．压动 9、打开与控制阀并联的旁路阀，会使可调比(A)。 A.变小 B.变大 C.不变 D. 为零 10、串级控制系统主、副对象的时间常数之比，T01/T02＝( )为好，主、副回路恰能发挥其优越性，确保系统高质量的运行。 A. 3～10 B. 2～8 C. 1～4 D. 1～2 二、判断题（10×2分） 1、过程控制系统中，需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。( ) 2、调节阀的结构形式的选择首先要考虑价格因素。( ) 3、当生产不允许被调参数波动时，选用衰减振荡形式过渡过程为宜。( ) 4、临界比例度法是在纯比例运行下进行的。通过试验，得到临界比例度δK和临界周期T K，然后根据经验总结出来的关系，求出调节器各参数值。( ) 5、一般来说，测量变送环节的作用方向总是正的。( ) 6、均匀控制系统单从结构上看与简单控制是不同的。( ) 7、采取分程控制通常可以提高控制阀的可调比。( ) 8、积分饱和通常不影响控制系统品质。( ) 9、干扰进入调节系统的位置离调节阀越近，离测量元件越远，调节质量越好。( ) 10、串级调节系统要求对主参数和副参数均应保证实现无差控制。( ) 三、简答题（4×5分）

过程控制-第一到三章-作业

过程控制-第一到三章-作业

第一章作业 1.1 常用的评价控制系统动态性能的单项性能指标有哪些？它与误差积分指标各有何特点？ 答：(1)衰减率ψ、超调量σ、稳态误差e ss、调节时间t s、振荡频率ω；(2)单项指标用若干特征参数评价系统优劣，积分指标用误差积分综合评价系统优劣。 1.2 什么是对象的动态特性？为什么要研究对象的动态特性？ 答：(1)指被控对象的输入发生变化时，其输出（被调量）随时间变化的规律； (2)实现生产过程自动化时，对象的动态特性可以为控制工程师设计出合理的控制系统满足要求提高主要依据。 1.3 通常描述对象动态特性的方法有哪些？ 答：微分方程或传递函数。 1.4 过程控制中被控对象动态特性有哪些特点？ 答：无振荡、稳定或中性稳定、有惯性或迟延、非线性但在工作点附近可线性化。 1.11 某水槽水位阶跃响应实验为： t /s0 10 20 40 60 80 100 150 200 300 400 h /mm0 9.5 18 33 45 55 63 78 86 95 98 其中阶跃扰动量Δμ=20%。 (1)画出水位的阶跃响应曲线； (2)若该水位对象用一阶惯性环节近似，试确定其增益K和时间常数T。 解：MATLAB编程如下： %作出标幺后的响应曲线

t=[ 0 10 20 40 60 80 100 150 200 300 400 ]; h=[ 0 9.5 18 33 45 55 63 78 86 95 98 ]; x=0:0.01:400; y=interp1(t,h,x,'spline'); %三次样条函数据己知的t、h插出x的值yy=y/y(end); %输出标幺 plot(x,yy,'k'); xlabel('t/s'); ylabel('h/mm'); title('阶跃响应曲线','fontsize',10); grid; %找出最接近0.39和0.63的点 less1=find(yy<=0.39); more1=find(yy>=0.39); front1=less1(1,end); behind1=more1(1,1); cha11=0.39-yy(1,front1); cha12=yy(1,behind1)-0.39; if cha11<=cha12 t1=x(1,front1) else t1=x(1,behind1) end less2=find(yy<=0.63); more2=find(yy>=0.63); front2=less2(1,end); behind2=more2(1,1); cha21=0.63-yy(1,front2);

第一章 过程控制基本概念

第一章过程控制基本概念 教学要求：了解过程控制的发展概况及特点； 掌握过程控制系统各部分作用，系统的组成； 掌握管道及仪表流程图绘制方法，认识常见图形符号、文字代号； 学会绘制简单系统的管道及仪表流程图； 掌握控制系统的基本控制要求（稳定、快速、准确）； 掌握静态、动态及过渡过程概念； 掌握品质指标的定义，学会计算品质指标。 重点：自动控制系统的组成及各部分的功能； 负反馈概念； 控制系统的基本控制要求及质量指标。 难点：常用术语物理意义（操纵变量与扰动量区别）； 根据控制系统要求绘制方框图； 静态，过渡过程概念。 自动控制技术在工业、农业、国防和科学技术现代化中起着十分重要的作用，自动控制水平的高低也是衡量一个国家科学技术先进与否的重要标志之一。随着国民经济和国防建设的发展，自动控制技术的应用日益广泛，其重要作用也越来越显著。 生产过程自动控制（简称过程控制）-------自动控制技术在石油、化工、电力、冶金、机械、轻工、纺织等生产过程的具体应用，是自动化技术的重要组成部分。 §1.1 过程控制的发展概况及特点 一、过程控制的发展概况 在过程控制发展的历程中，生产过程的需求、控制理论的开拓和控制技术工具和手段的进展三者相互影响、相互促进，推动了过程控制不断的向前发展。纵观过程控制的发展历史，大致经历了以下几个阶段： 20世纪40年代： 手工操作状态，只有少量的检测仪表用于生产过程，操作人员主要根据观测到 的反映生产过程的关键参数，用人工来改变操作条件，凭经验去控制生产过程。 20世纪40年代末～50年代： 过程控制系统：多为单输入、单输出简单控制系统 过程检测：采用的是基地式仪表和部分单元组合仪表（气动Ⅰ型和电动Ⅰ型）； 部分生产过程实现了仪表化和局部自动化 控制理论：以反馈为中心的经典控制理论 20世纪60年代： 过程控制系统：串级、比值、均匀、前馈和选择性等多种复杂控制系统。

控制工程基础_课后答案

控制工程基础习题解答 第一章 1-5．图1-10为张力控制系统。当送料速度在短时间内突然变化时，试说明该控制系统的作用情况。画出该控制系统的框图。 由图可知，通过张紧轮将张力转为角位移，通过测量角位移即可获得当前张力的大小。 当送料速度发生变化时，使系统张力发生改变，角位移相应变化，通过测量元件获得当前实际的角位移，和标准张力时角位移的给定值进行比较，得到它们的偏差。根据偏差的大小调节电动机的转速，使偏差减小达到张力控制的目的。 框图如图所示。 1-8．图1-13为自动防空火力随动控制系统示意图及原理图。试说明该控制系统的作用情况。 题1-5 框图 电动机 给定值 角位移 误差 张力 - 转速 位移 张紧轮 滚轮 输送带 转速 测量轮 测量元件 角位移 角位移 （电压等） 放大 电压 测量 元件 > 电动机 角位移 给定值 电动机 图1-10 题1-5图

该系统由两个自动控制系统串联而成：跟踪控制系统和瞄准控制系统，由跟踪控制系统 获得目标的方位角和仰角，经过计算机进行弹道计算后给出火炮瞄准命令作为瞄准系统的给定值，瞄准系统控制火炮的水平旋转和垂直旋转实现瞄准。 跟踪控制系统根据敏感元件的输出获得对目标的跟踪误差，由此调整视线方向，保持敏感元件的最大输出，使视线始终对准目标，实现自动跟踪的功能。 瞄准系统分别由仰角伺服控制系统和方向角伺服控制系统并联组成，根据计算机给出的火炮瞄准命令，和仰角测量装置或水平方向角测量装置获得的火炮实际方位角比较，获得瞄准误差，通过定位伺服机构调整火炮瞄准的角度，实现火炮自动瞄准的功能。 控制工程基础习题解答 第二章 2-2．试求下列函数的拉氏变换，假定当t<0时，f(t)=0。 (3). ()t e t f t 10cos 5.0-= 解：()[][ ] ()100 5.05 .010cos 2 5.0+++= =-s s t e L t f L t (5). ()?? ? ? ?+ =35sin πt t f 图1-13 题1-8图 敏感 元件 定位伺服机构 （方位和仰角） 计算机指挥仪 目标 方向 跟踪环路 跟踪 误差 瞄准环路 火炮方向 火炮瞄准 命令 - - 视线 瞄准 误差 伺服机构（控制绕垂直轴转动） 伺服机构（控制仰角） 视线 敏感元件 计算机 指挥仪