P=Td（de/dt）
微分控制规律的输出不能反映偏差的大小，假如偏差固定，即使数值很大，微分作用也没有输出，因而控制结果不能消除偏差，所以不能单独使用这种控制器。 11.试写出比例积分微分（PID）三作用控制规律的数学表达式。 p=Kp（e+（1/Ti）∫edt+ Td（de/dt））
12.试分析比例、几份、微分控制规律各自的特点。
比例控制规律：反应快，控制及时；当系统的负荷改变时，控制结果有余差； 积分控制规律：控制缓慢，但能消除余差；
微分控制规律：有一定的超前控制作用，能抑制系统的振荡，增强稳定性。 第五章 执行器
1.气动执行器主要由哪些部分组成？各起什么作用？
答：气动执行器主要由执行机构和控制结构两部分组成。
执行机构的作用：是执行器的推动装置，它根据控制信号（由控制器发出）压力的大小产生相应的推力，，推动控制结构动作，所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置
控制机构：是指控制阀，它是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置。 4.常用的控制阀理想流量特性有哪些？
1）直线流量特性2）等百分比（对数）流量特性3）抛物线流量特性4）快开特性 11.什么叫气动执行器的起开式与气关式？其选择原则是什么？
随着送往执行器的气压信号的增加，阀逐渐打开的称为气开式，反之称为气关式。
气开、气关式的选择主要由工艺生产上安全条件决定的，一般来讲，阀全开时，生产过程或设备比较危险的选择气开式；阀全关时，生产过程或设备比较危险的选择气关式。 13.什么是控制阀的流量系数Kv？
控制阀的流量系数Kv的定义为：当阀的两端压差为100kPa，流体密度为1g/立方厘米，阀全开时，流经控制阀的流体流量（以立方米/h表示）。 第六章 简单控制系统
4.什么叫直接控制指标和间接控制指标？各用在什么场合？ 答：直接控制指标：被控变量本身是需要控制的工艺指标。
间接控制指标：工艺中本应作为被控变量的量缺乏获取信号的检测手段，或虽然能测，但信号微弱或滞后很大，这时选取与指标有对应关系的另一变量。
尽量采用直接控制指标，只有被控变量无法直测才考虑间接指标。 5.被控变量选择原则是什么？ 答：（1）被控变量应代表一定化工工艺操作指示。
（2）是工艺生产过程中经常变化，要因而频繁控制的变量 （3） 考虑和理性，常选择温度作为被控变量。 （4） 被控变量应可测量，具有较大灵敏度 （5） 被控变量是单独控制的
（6） 应考虑工艺的合理性与经济性 7.操纵变量的选择原则是什么？ 操纵变量的选择原则
（1） 操纵变量应是可控的，即工艺上允许调节的变量。 （2） 操纵变量能克服其他干扰来平衡被控变量。
（3）操纵变量一般应比其他干扰对被控变量的影响更加灵敏，为此应通过合理选择操纵变量，使控制通道的放大系统适当大，时间常数适当小（不宜过小，否则引起振荡）。纯滞后时间尽
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量小，为使其他干扰对被控变量的影响减小，并使干扰通道的放大系数尽可能小，时间常数尽可能大。
（4）在选择操纵变量时，除了从自动化角度考虑外，还要考虑工艺的合理性和经济性。 9.比例控制器，比例积分控制器，比例微分控制器的特点分别是什么？各适用于什么场合？ 答：比例控制器特点：输出信号与输入信号成比例。适用于对象控制通道滞后较小，负荷变压不大，对控制器要求不高的场合。
比例积分控制特点：输出信号与输入信号成比例，并与输入信号对时间积分成比例。适用于对象滞后较小，负荷变化不大，控制结果不允许有余差存在的系统。
比例积分微分控制器：在比例积分基础上加上微分作用。适用于对象容量滞后较大，负荷变化大，控制质量要求较高系统。
11.被控对象、执行器、控制器的正反作用各是怎样规定？
答：被控对象的正反作用随具体对象的不同而各不相同。当操纵变量增加时，被控变量也增加的对象属于“正作用“的。反之，被控变量随操纵变量的增加而降低的对象属于”反作用“的。 执行器的作用方向取决于是气开阀还是气关阀。当控制器输出信号增加时，气开阀的开度增加，因而流过阀的流体流量也增加，故气开阀的开度“正”方向。反之，由于当气关阀接受的信号增加时，流过阀的流体流量反而减少，所以是“反”方向。
控制器的作用方向是这样规定的：当给定值不变，被控变量测定值增加时，控制器的输出也增加，称为“正作用”。或者当测量值不变，给定值减少时，控制器的输出增加的称为“正
作用”方向。反之，如果测量值增加（或给定值减小） 时，控制器的输出减少的称为“反 作用”。
15．控制器参数整定的任务是什么？工程上常用的控制器参数整定有哪几种方法？
控制器参数整定的任务是：根据已定的控制方案来确定控制器的最佳参数（包括比例度δ、积分时间Ti、微分时间Td）以便使系统能获得好的控制质量。
常用方法有：临界比例度法、衰减曲线法和经验凑试法。 21.经验凑试法整定控制器参数的关键是什么？ 经验凑试法的关键是“看曲线、调参数”。因此要采用这种方法整定控制器参数必须先弄清控制器参数变化对过渡过程曲线的影响关系。 第七章 复杂控制系统
1.什么叫串级控制？画出一般串级控制系统的典型方块图。
串级控制系统是由其结构上的特征而得名的，它是由主、副两个控制器串联工作的。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，以实现对主变量的定制控制。 F2 F1 给定值 副变量 主变量 主控制器 副控制器 执行器 副对象 主对象 - - 副测量变送 主测量变送 2．串级控制系统有哪些特点？主要使用在什么场合？
（1）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。
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（2）系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量。
（3）由于回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响。
（4）系统对负荷改变时有一定的自适应能力
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。
3.串级控制系统中的主、副变量应如何选择？
主变量的选择原则与简单控制系统中被控变量的选择原则是一样的。 副变量的选择原则是：
（1） 主副变量间应有一定的内在联系，副变量的变化应在很大程度上能影响主变量的变化。 （2） 通过对副变量的选择，使所构成的副回路能包含系统的主要干扰。
（3） 在可能的情况下，应使副回路中包含更多的干扰，但副变量又不能离主变量太近。 （4） 副变量的选择应考虑到主副对象时间常数的匹配以防“共振”的发生。
4.为什么说串级控制系统中的主回路是定制控制系统，而副回路是随动控制系统？ 串级控制系统的目的是为了更好的稳定主变量，使之等于给定值，而主变量就是主回路的输出，所以说主回路是定制控制系统，副回路的输出时副变量，副回路的给定值时主控制器的输出，所以在串级控制系统中，副变量不是要求不变的，而是要求随主控制器的输出变化而变化。因此是一个随动的控制系统。
6.为什么在一般情况下，串级控制系统中的主控制器应选择PI或PID作用的，而副控制器选择P作用的？
串级控制系统的目的是为了高精度地稳定主变量，对主变量要求较高，一般不允许有余差，所以主控制器一般选择比例积分控制规律当对象滞后较大时也可引入适当的微分作用。
串级控制系统中对副变量的要求不严，在控制过程中，副变量是不断跟主控制器的输出变化而变化的，所以副控制器一般采用比例控制规律就行了，必要时引入适当的积分作用，而微分作用一般是不需要的。
8.均匀控制系统的目的和特点是什么？
均匀控制系统的目的是为了解决前后工序的供求矛盾，使两个变量之间能够互相兼顾和协调操作。
均匀控制系统的特点是其控制结果不像其他控制那样，不是为了使控制变量保持不变，而是使两个相互联系的变量都在允许的范围内缓慢地变化。 11.什么叫比值控制系统？
实现两个或两个以上的参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。通常为流量壁纸控制系统。用来保持两种物料的流量保持一定的比值关系。 比值控制系统主要有开环比值控制系统，单闭环比值控制系统。 双闭环比值控制系统，变比值控制系统几种方案。 16.前馈控制系统有什么特点？前馈控制有哪几种形式？ 前馈控制系统的主要特点有：
（1） 前馈控制是基于不变性原理工作的，比反馈控制及时、有效。 （2） 前馈控制是属于“开环”控制系统。
（3） 前馈控制使用的是视对象特性而定的“专用”控制器 （4） 一种前馈作用只能克服一种干扰。
两种形式：单纯的前馈控制和前馈反馈控制。
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