PROCESS CONTROL  

1. Gain and time constant of a First order system with transfer function ( )( ) 12

1+

=ssx

sy

are 

2. Poles and zeros of the transfer function ( )( ) 15.0

12

+−

=s

ssxsy

 are 

3. Degree of freedom is a. Total No. of dependent variables in the system b. Total No. of independent variables in the system c. Total No. of independent variables to be specified in the system d. No of equations – No of variables 

4. Roots of the open loop characteristic equation having 12

1+

=s

Gp  , Gc=2, Gf=1 and 

Gm=2 are  

5. Repeat Question (4) for closed loop.  

6. Gain  and  time  constant  of  a  First  order  system  with  transfer  function ( )( ) 5.01

1+

=ssx

sy are 

7. The system with transfer function  ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

++ 21

11

ssis 

a. Oscillating b. Non‐ Oscillating c. Critically Oscillating 

8. Second order  transfer  function  is given by ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

++ 11

2 ss . What  is  the percentage of 

damping away from criticality? 

a. 20%    b. 40%   c. 50%    d. 82%  

9. In a distillation operation, what are the controlled variables, manipulated variables and set points?  

10. Repeat the Question (9) for extraction.  

11. If area of the tank is doubled, time constant will become a. Double   b. half    c. four times    d. constant 

  

12. Time constant is independent of  a. mass b. capacitance to store mass c. resistance to flow d. distance velocity lag 

 13. Pτ is 

a. Pure delay b. Processing time c. Process time constant d. Response time 

 14. dτ is 

a. Distance velocity lag b. Derivative time constant c. Deviation time constant d. Disturbance time constant  

15. Rt is a. Residence time b. Time required to respond system c. Rise time d. Response time 

 16. RT is 

a. Reference temperature b. Reference time c. Rise time d. Response time 

 

17. Transfer  function of P controller  is given by 10)()(=

ssc

ε. The proportionality band of 

the P controller is  

18. Pick out the first order system from among the following a. Damped vibrator b. Mercury in glass thermometer kept in boiling water c. Interacting system of two tanks in series d. Non‐Interacting system of two tanks in series 

 

19. Response of a system to a sinusoidal input is called  20. For two non‐interacting first order systems connected  in series, the overall transfer 

function is a. Product of the individual transfer functions b. Addition of the individual transfer functions c. Difference of the individual transfer functions d. Cant not be determined 

 21. For two non‐interacting first order systems connected  in series, the overall transfer 

function is a. Product of the individual transfer functions b. Addition of the individual transfer functions c. Difference of the individual transfer functions d. Ratio of the individual transfer functions 

 22. Response of a linear control system for a change in set point is called 

a. Servo problem b. Regulatory problem c. Transient Problem d. Frequency response 

 23. As damping co‐efficient increases, overshoot 

a. Increases  b. Decreases    c. Remains constant  

24. As damping co‐efficient increases, decay ratio a. Increases  b. Decreases    c. Remains constant 

 

25. Draw a block diagram  for a  transfer  function given byGHG+1

, where  321 GGGG =

and 321 HHHH = . 

 26. Bode diagram is a plot of  

 27. Gain margin is 

a. Difference between AR  b.   Addition of AR c. Reciprocal of AR    d.   Multiplication of AR 

 28. Servo problem means  

a. Set point constant    b.   Load constant c. Set point change    d.   both (b) and (c) 

29. Regulatory problem means  a. Set point constant    b.   Load constant c. Set point change    d.   both (b) and (c) 

 30. In feedback loop, control action is taken on 

 31. In feed forward loop, control action is taken on 

 32. Nyquist plot is used to represent 

a. Frequency response    b.  Bode diagram c. Sinusoidal response    d.   None of these 

 33. Routh Harwitz stability criteria is applied to 

a. Open loop      b.  Closed loop c. Both (a) and (b)    d.  None of these 

 34. Amplitude ratio is 

a. Ratio of input amplitude to output amplitude b. Ratio of output amplitude to input amplitude c. Independent of gain d. Both (a) and (c) 

 35. Phase lag is 

a. Transportation lag    b.  Distance‐velocity lag c. Phase Difference between input and output response of frequency response d. Phase difference at amplitude change 

 36. What is the phase lag of sinusoidal response of first order system? 

a. 90    b. 45    c. 180    d. 60  

37. A  system has  transfer  function46.1

102 ++ ss

. A  step  change of 4 unit magnitude  is 

introduced in the system. The percent overshoot is a. 20    b. 30    c. 25    d. 35 

 38. A thermometer follows a first order system with time constant 0.2 min. It is placed in 

a  temperature  bath  at  100◦C  and  allowed  to  reach  steady  state.  It  is  suddenly transferred to another bath at 150◦C at t=0 and is left there for 2min. Its temperature reading at t=0.1 min is 

a. 119◦C    b. 130◦C  c. 127◦C  d. 145◦C  

39. For following Given block diagram: a. Determine the maximum gain for the stable operation. b. Determine the corresponding frequency of oscillations. 

          

40. A closed loop feedback control system consists of a second order process, 

( )( )⎟⎟⎠⎞

⎜⎜⎝

⎛++ 11 21 ss

KP

ττ,  and  a  proportional  controller  (Kc).  The  roots  of  the 

characteristics equation of  the closed  loop  system are  ‐2 and  ‐1  in  the absence of controller and roots are  i5.05.1 ±− when controller Kc =4. Determine 21,, ττPK .  

41. The characteristics equation for a closed loop system is given by 03264 234 =++++ ssss . Check whether the system is stable or not. 

 42. Find  the  minimum  value  of  K  such  that  the  following  closed  loop  characteristic 

equation is stable:  04)1(23 =++++ sKKss       [Ans.: K > 2]  

43. Transfer function of pure dead time with dead time constant  Dτ is 

a. 1

1+sDτ

  b.  1+sDτ   c.  sDe τ−     d.  sDeτ  

 44. The offset introduced by the proportional controller, having gain Kc, to the first order 

system can be reduced by a. Increasing gain        b. Reducing gain c. Introducing derivative controller    d. None of these 

 45. When a thermometer at 300°C is placed in a water bath at 900°C, the initial rate of 

rise in thermometer temperature is found to be 20°C/sec. What is the time constant of the thermometer, assuming it is a first order device with unity steady state gain? What will thermometer read after one minute?  

46. Amplitude ratio corresponding to crossover frequency of 10 rad/sec is found to be 1. 

a. What is ultimate gain? b. What is the period of sustained oscillations corresponding to ultimate gain? c. If proportional controller is used, what value of the Kc will u recommend? 

 47. The  transfer  functions of process, measuring element, controller and control valve 

have been given as 

( )( )42 ++=

ssKG P

P , Gm=1, Gc=Kc and Gv=1. The root locus diagram of the system is 

given below. a. What are points A and B? b. At Kc=1, the roots of the system are located at point C. What is point C? c. Determine the value of Kp. 

           

48. Reset time is a. Time required to settle down the system b. Time required to set a system to new steady state c. Time required to make system stable d. None of these 

 49. A  integral controller repeats the action of proportional controller  in 2 min. What  is 

the reset rate?  

50.