热工管理（试题） 一 、 单选题 (共 37 题) 【 1 】. 火电厂发电设备检修，下面说法不妥的是______. A.采用计划、实施、检查、总结方法 B.从检修准备开始制订,各项计划和具体措施 C.到目前为止，采用的都是定期检修 D.做好施工、验收和修后评估 答案：（ ） 【 2 】. 关于热工运行中和停炉前的检查记录，规程中没有作规定的是______。 A.应使用专用记录本 B.应有检查责任人的签名和填写日期 C.集中保存不少于三个月 D.应由部门技术负责审核并签署意 见 答案：（ ） 【 3 】. 管道气压试验介质，应使用______或______。 A.空气 二氧化碳 B.二氧化碳 氮气 C.空气 氮气 D.氢气 氮气 答案：（ ） 【 4 】. 热工专业应建立的技术规程、制度中，DL/T744中未作要求的是______。 A.适合本单位的热工自动化设备检修、运行、维护规程 B.电力系统热工仪表及控制装置监督规程 C.热工控制系统定值、软件修改管理制度
D.热工技术资料管理制度（包括图纸、资料、软件的存放、修改、使用、版本更新等） 答案：（） 【5 】. 监督管理机构考核电厂热工的“四率”指标，指的是______。 A.DAS完好率仪表投入率自动投入率保护利用率 B.DAS完好率仪表准确率自动可用率保护投入率 C.DAS投入率仪表合格率自动投入率保护投入率 D.DAS投入率仪表合格率自动利用率保护动作正确率 答案：（） 【 6 】. 现场施工中，攀登阶梯的每档距离不应大于______cm。 A.30 B.40 C.45 D.60 答案：（） 【7 】. 根据规程要求，热工自动化系统设备检修、故障及损坏更换台帐，应记录的内容没有要求的是，检修、故障及损坏设备的_____。 A.更换原因 B.价格和运行时间 C.采取的措施 D.生产厂家 答案：（） 【8 】. 质量管理中，采用______的方法，把杂乱无章和错综复杂的数据、意见进行归纳汇总，使其能确切反映客观实际。 A.圆饼图 B.因果图 C.流程图 D.分层图 答案：（）
选择题 1. 对于系统的抗干扰能力（ A ）。 A . 闭环强 B . 开环强 C . 两者一样 2. 积分环节的频率特性与（ B ）重合。 A . 负实轴 B . 负虚轴 C . 虚轴 3. 放大环节的对数相频特性与（ B ）重合。。 A . 负虚轴 B . ω轴 C . 正虚轴 4. 放大环节对数幅频特性为位于横轴上方与角频率ω无关且平行于横轴的直线，则其放大倍数K （ B ）。 A . K 〉10 B . K 〉1 C . K 〉0 5. 传递函数是复变量s 的有理真分式函数，分子的阶数m( C )分母的阶数n 且所有系数均为实数。 A . 大于 B . 等于 C . 小于或等于 6. 线性系统稳定的充分必要条件是它的所有特征根具有（ A ）的实数部分。 A . 负 B . 正 C . 零 7. 系统的输出信号对控制作用的影响（ B ）。 A . 开环有 B . 闭环有 C . 都有 8.对于欠阻尼二阶系统,下列描述正确的的是（ C ）。 A . 当ξ保持不变时，ωn 越大，系统的超调量σP 越大 B . 当ωn 不变时，阻尼比ξ越大，系统的调整时间t s 越大 C . 当ωn 不变时，阻尼比ξ越大，系统的超调量σ越小 9. 设单位反馈系统开环传递函数为G(s)=1/Ts,输入信号为r(t)=2t ，则系统稳态误差e ss 等于（ B ）。 A . T B . 2T C . 3T 10. 惯性环节对数幅频特性曲线高频段的渐近线斜率为（ C ）dB/dec 。 A . 20 B . -40 C . -20 11. 已知系统的开环传递函数) 3(H(s)G (s)+=s s K r 根轨迹增益K r 与开环增益K 之间的关系是( C )。 A . K r =K B . K r =2K C . K r =3K 12. 下列校正环节的相位特征分别归类为相位超前校正的是（ B ）。 A . P 调节器 B . PD 调节器 C . PI D 调节器 13. 当系统稳态性能不佳时，一般可采用以下措施改善（ B ）。 A . 减小开环增益 B . 增加积分环节 C . 减少积分环节 14. 一阶比例微分环节对数幅频特性曲线高频段渐近线的斜率为（ C ）dB/dec 。 A . 40 B . -20 C . 20
热工控制系统试卷1 一、名词解释（10分，每题2分） 1、峰值时间—— 2、被控对象—— 3、自平衡率ρ—— 4、稳态偏差—— 5、超调量—— 二、填空题（15分，每空1分） 1、锅炉燃烧过程自动调节的基本任务是 、 、 。 2、自动控制系统按给定值变化规律分类，可分为 调节系统、 调节系统和 调节系统。 3、衡量控制系统控制品质的指标主要有 、 、 。 4、主汽温度控制对象的动态特性特点为 、 、 。 5、给水控制对象的动态特性特点为 、 、 。 三、简答题（20分，每题5分） 1、串级控制系统比单回路控制系统为什么更适合对具有大惯性大迟延的被控对象进行控制？ 2、在主汽温串级调节系统中，惰性区动态特性的特点是什么，对主回路的要求是什么？ 3、在热工控制系统中，为什么不采用纯积分作用的调节器？ 4、锅炉给水控制对象动态特性有什么特点，如何克服“虚假水位”现象？ 四、已知3个二阶系统的闭环极点在复平面上的分布如下图所示，按表格形式比较它们的性能。（6分） 五、某系统的闭环特征方程为()4 3 2 5816200D s s s s s =++++=，判断此闭环系统的稳
定性，并确定特征方程的特征根在复平面上的分布情况。（5分）
六、某系统方框图如下图所示，求其传递函数()() () C s G s R s = 。（10分） 七、某系统的开环传递函数为()() 2 43K G s s s s = ++，绘制系统的根轨迹图，并确定使闭环系统稳定的K 值的范围。 （10 分） 八、某系统的开环零、极点分布如下图，其中-P 为极点，-Z 为零点，试绘制系统的根轨迹图。（4分） 九、某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线如下图所示，写出系统的开环传递函数表达式()G s 。 （10分） 十、已知某系统的开环传递函数()() 3 1 151G s s =+，要求使系统的衰减率0.75ψ=（m ＝ 0.221），求比例调节器的比例系数
复习题 一、选择题： 1、线性定常二阶系统的闭环增益加大： A 、系统的快速性愈好 B 、超调量愈大 C 、峰值时间提前 D 、对系统的动态性能没有影响 2、系统的开环传递函数为两个“S”多项式之比) ()()(s N s M s G = 则闭环特征方程为： A 、N(S) = 0 B 、N(S)+M(S) = 0 C 、1+ N(S) = 0 D 、与是否为单位反馈系统有关 3、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，则输入端定义的误差E(S)与输出端定义的误差)('s E 之间有如下关系： A 、 )(')()(s E s H s E = B 、)()()('s E s H s E = C 、 )(')()()(s E s H s G s E = D 、)()()()('s E s H s G s E = 4、已知单位反馈系统的开环传递函数为)22(4 +s s ，则其幅值裕度)(dB h 等于： A 、0 B 、∞ C 、4 D 、 22 5、积分环节的幅频特性，其幅值与频率成： A 、指数关系 B 、正比关系 C 、反比关系 D 、不定关系 6、下列串联校正装置的传递函数中，能在1=c ω 处提供最大相位超前角的是： A 、1110++s s B 、11.0110++s s C 、15.012++s s D 、1 1011.0++s s 7、典型欠阻尼二阶系统超调量大于5％，则其阻尼比ξ的范围为： A 、ξ>1 B 、0<ξ<1 C 、1>ξ>0.707 D 、0<ξ<0.707 8、一阶系统的闭环极点越靠近平面的s 原点，其 A 、响应速度越慢 B 、响应速度越快 C 、准确度越高 D 、准确度越低 9、系统时间响应的瞬态分量 A 、是某一瞬时的输出值 B 、反映系统的准确度 C 、反映系统的动特性 D 、只取决于开环极点 10、某系统单位斜坡输入时，∞=ss e ，说明该系统： A 、闭环不稳定 B 、闭环传函中至少有一个纯积分环节 C 、开环一定不稳定 D 、是0型系统
一、填空题（每空1分，共15分） 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为 ()G s ，则G(s)为G 1(s)+G 2(s)（用G 1(s)与G 2(s)表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率=n ω 1.414， 阻尼比=ξ0.707， 该系统的特征方程为2220s s ++=， 该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+， 则该系统的传递函数G(s)为 105 0.20.5s s s s + ++。 6、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为 (1) (1) K s s Ts τ++。 1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。 2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。 3、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。 4、传递函数是指在 零初始条件下、线性定常控制系统的 输出拉氏变换与 输入拉氏变换之比。 5、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++，则其开环幅频特性为222221 1 K T τωωω++； 相频特性为arctan 180arctan T τωω--(或：2 180arctan 1T T τωω τω---+)。 6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域性能指标调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的快速性 .
1、在汽轮机检修后，热工需要重新安装轴系TSI探头，在安装探头时，轴位移的安装必须推轴并严格控制安装误差，而安装轴振探头时只要求间隙电压在合适范围内即可，请问轴振探头安装要求为什么比轴位移探头安装要求松 答：轴振测量原理为测量的是峰峰值，探头的安装位置不影响轴振的测量，只需在探头的检测范围内，且不与轴系转动部位摩擦即可，而轴位移测量的直接是位移（距离）信号，必须准确。 答出峰峰值2分，探头检测范围或摩擦1分，距离或位移2分。 2、火力发电厂常用化学仪表有哪些（烟气分析仪除外） 答：硅表、钠表、氧表、电导、PH、氢气纯度、氢中氧、氧中氢、酸碱浓度计、总磷表、余氯表 3、影响脱硝调节品质的因素有哪些 答：烟气流量测量、氨气流量测量、CEMS仪表测量迟延及校准（NOx、O2）、锅炉燃烧系统变化（或负荷变化、启停磨煤机、煤质变化、氧量控制差异、烟道内流体分布不均匀等）、催化剂特性变化、喷氨喷嘴堵塞情况、喷氨调节阀调节特性变化。 答出以上点各得1分 4、为确保控制系统故障时机组安全运行，单元机组至少应设计独立于分散控制系统什么配置。 答：1、后备监视仪表（0.5分）：锅炉汽包电接点水位计，水位电视监视器（直流炉除外），炉膛火焰电视监视器等；（举例0.5分举出一个实例即可） 2、双后备操作按钮（0.5分）：必须有两个独立的操作按钮节点串接，每个按钮输出两副以上接点，在送入DCS系统的同时，直接连至独立于DCS控制对象执行部分继电器的逻辑回路（0.5分）。如：紧急停炉按钮，紧急停机按钮，发电机解列按钮。（举例0.5分举出一个实例即可） 3、单后备操作按钮（0.5分）；接点信号在送入DCS系统的同时，直接作用于DCS控制对象的单个强电控制回路（0.5分）。如：手动启座锅炉安全门按钮（机械式除外），汽包事故放水门手动按钮，凝汽器真空破坏门按钮，交、直流润滑油泵启动按钮，停汽泵按钮，启动柴油机按钮。（举例0.5分举出一个实例即可） 《火电厂热控系统可靠性配置与事故预控》34 5、简述热工保护系统应遵守的“独立性”原则。 答：1、机、炉保护系统的逻辑控制器应单独冗余设置； 2、保护系统应有独立的I/O通道，并有电隔离措施，冗余的I/O信号应通过不同的I/O 模件引入； 3、触发机组跳闸的保护信号的开关量仪表和变送器应单独设置，当确有困难而需与其他系统合用时，其信号应首先进入保护系统； 4、机组跳闸命令不应通过通讯总线传送。 《火电厂热工自动化系统试验》 324 每个要点1分，意思点到即可。 6、述中国大唐集团《二十五项反措》对分散控制系统配置的基本要求P104 答： 1 DCS系统配置应能满足机组任何工况下的监控要求（包括紧急故障处理），CPU负荷率应控制在设计指标之内并留有适当裕度。 2 主要控制器应采用冗余配置，重要I/O点应考虑采用非同一板件的冗余配置。冗余配置的过程控制单元、通讯接口、通讯环路必须处于良好的热备用工作状态。 3 系统电源应设计有可靠的两路供电电源（如一路为UPS电源，一路为保安电源)，并可自动切换，切换时间应小于5 ms（应保证控制器不能初始化)。操作员站如无双路电源切换装
热工安装调试（试题）答案在后面 一、单选题(共137 题) 【 1 】. 线性位移差动变送器（LVDT）的输出是______信号。 A.直流电流 B.交流电压 C.交流电流 D.直流电压 答案：（） 【 2 】. 热电偶的插入深度，至少应为保护套管直径的______。 A.3倍-5倍 B.5倍-7倍 C.8倍-10倍 D.10倍-12倍 答案：（） 【 3 】. 锅炉燃烧对象，是一个______调节对象。 A.单变量 B.二变量 C.多变量 D.三变量 答案：（） 【 4 】. 测量1.2MPa压力，要求测量误差不大于4%，应选用______压力表。 A.准确度1.0级，量程0～6MPa压力表 B.准确度1.5级，量程1～4MPa压力表 C.准确度1.5级，量程0～2.5MPa压力表 D.准确度2.5级，量程0～2.5MPa压力表 答案：（） 【 5 】. 根据电容性耦合的原理，屏蔽信号传输线的屏蔽体必须接地，否则起不到抗静电干扰的作用。对信号源接地、放大器不接地的系统，信号线屏蔽层应选在______。对信号源不接地的系统，信号线屏蔽层应选在______。 A.信号源接地端与零信号基准线短接仪表侧接地 B.放大器侧接地信号源与仪表侧均接地 C.信号源与仪表侧均接地信号源接地端与零信号基准线短接 D.仪表侧接地放大器侧接地 答案：（） 【 6 】. 当压力变送器的安装位置低于取样点的位置时，压变送器的零点应进行______。 A.正迁移 B.负迁移 C.不迁移 D.不确定 答案：（） 【7 】. 小机速关组件中，可以通过调整针形阀来控制______流量，以控制速关阀开启速度。 A.进油 B.回油 C.进油和回油 D.启动油
《 自动控制原理B 》 试题A 卷答案 一、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1．若某负反馈控制系统的开环传递函数为 5 (1) s s +，则该系统的闭环特征方程为 ( D )。 A ．(1)0s s += B. (1)50s s ++= C.(1)10s s ++= D.与是否为单位反馈系统有关 2．梅逊公式主要用来（ C ）。 A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹 3．关于传递函数，错误的说法是 ( B )。 A.传递函数只适用于线性定常系统； B.传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响； C.传递函数一般是为复变量s 的真分式； D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 4．一阶系统的阶跃响应（ C ）。 A ．当时间常数较大时有超调 B ．有超调 C ．无超调 D ．当时间常数较小时有超调 5. 如果输入信号为单位斜坡函数时，系统的稳态误差为无穷大，则此系统为（ A ） A ． 0型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共10分） 1．一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：___稳定性、快速性、__准确性___。 2.对控制系统建模而言，同一个控制系统可以用不同的 数学模型 来描述。 3. 控制系统的基本控制方式为 开环控制 和 闭环控制 。 4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ，反馈通路的传递函数为()H s ，则系统 的开环传递函数为()()G s H s ，系统的闭环传递函数为 () 1()() G s G s H s + 。 5 开环传递函数为2(2)(1) ()()(4)(22) K s s G s H s s s s s ++= +++，其根轨迹的起点为0,4,1j --±。 6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时，在单位阶跃输入信号作用下，最大超调量将 增大 。 7.串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 积 。 三、简答题（本题10分） 图1为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方框图，并说明为了保持热水温度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？
一、填空题（每空 1 分，共15分） 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，则G(s)为G1(s)+G2(s)（用G 1(s)与G 2(s) 表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率=n ω2， 阻尼比=ξ，20.7072 = 该系统的特征方程为2220s s ++= ， 该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+， 则该系统的传递函数G(s)为1050.20.5s s s s +++。 6、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为(1) (1)K s s Ts τ++。 8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 1()[()()]p u t K e t e t dt T =+?， 其相应的传递函数为1[1]p K Ts +，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态性 能。 1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。 2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。 3、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。 4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉
热工仪表自动化复习题 一.名词解释 1.冶金生产过程自动化的概念。 答：自动化就是在工业生产的设备上配备自动化装置以代替工人的直接劳动，从而使生产在不同程度上 自动地进行。那么，这些用自动化装置来管理和控制生产过程的方法则称为自动化。而用相应的自动化装 置来管理和控制冶金生产过程的则称为冶金自动化。 2.生产过程自动化主要包括哪几方面的内容？ 答：1）自动检测系统2） 自动信号和联锁保护系统3）自动操纵及自动开停车系统4） 自动控制系统 3.自动调节系统主要由哪几个环节组成？ 答：㈠自动化装置1测量元件与变送器2自动控制器3执行器㈡被控对象 4.自动调节系统的最大偏差的概念。 答：最大偏差是指在过渡过程中，被控变量偏离给定值的最大数值。在衰减振荡过程中，最大偏差就是 第一个波的峰值。 5.什么是自动调节系统的余差？ 答：当过渡过程终了时，被控变量所达到的新的稳态值与给定值之间的偏差叫做余差，或者说余差就是 过渡过程终了时的残余偏差。 6.测量仪表的理论上的绝对误差和工程上的绝对误差有什么不同? 答：理论上的绝对误差是仪表指示值与被测量的真值的差值;工程上的绝对误差被校表的读数值与标准表 的读数值的差值.因为真值无法得到 7.测量仪表的相对误差的定义？ 000x x x x y -=?=x ：被校表的读数值，x 0 ：标准表的读数值 8.测量仪表的指示变差的概念。 答：变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即 被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大 偏差。 9.测压仪表主要有哪几类？ 答：1.液柱式压力计2.弹性式压力计3.电气式压力计4.活塞式压力计 10.生产过程检测中，主要的工艺参数是什么？ 答：温度、压力、流量、物位 二.简答题 1.仪表的选型原则，尤其是压力仪表的选择时，其量程范围的确定原则是什么？ %100max ?-?=测量范围下限值 测量范围上限值δ相对百分误差δ
1.电力安全规程中“两票三制”指的是什么 答：“两票”是指：① 操作票；② 工作票。 “三制”是指：① 设备定期巡回检测制；② 交接班制；③ 冗余设备定期切换制。 2?测星过程中，产生误差的因素有哪几种 答案:产生误差的因素有以下4种：① 测量装置误差；② 环境误差； ③方法误差；④人员误差。 3.热工信号报警分为几类 答案:可以分为一般报警、严重报警、机组跳闸报警。 4?简述热电偶的测温原理。 答案:当任意两种不同的导体（或者半导体）构成闭合回路，如果两点处于不同的温度，则回路中就会产生电动势，即产生了热电效应。 这个电动势与两点所处的温度存在一定的函数关系。当固定其中一点温度时，则电动势与另一点温度存在单值函数关系。热电偶就是利用这个原理测温的。 5. PID自动调节器有哪些整定参数 答案:有比例带、积分时间、微分时间3个整定参数。 6.试简述A/D转换器和D/A转换器的作用和应用场合。 答案:A/D转换器能将模拟量转换成数字量，常作为数字电路的输入，D/A转换器能将数字量转换成模拟量，常用作数字电路的输出。 7- DEH控制系统有何主要功能 答案:DEH控制系统主要有以下功能：①自动启动功能；②负荷
自动控制；③手动操作；④超速保护功能；⑤自动紧急停机功能。 8.试说明电压与电位.电压与电动势间的相互关系。 答:(1)电压是表明电场力做功能力大小的物理量；两点间电位 差的大小即为电压。 ⑵电动势是表明电源力做功能力大小的物理量；电动势的方向与电压的方向相反。 9.热电阻的测温原理是什么 答案:热电阻测温度是利用导体或半导体的电阻随温度变化而变化的特性来达到的。 10.汽轮机本体监视一般包扌2；哪些内容 答案:汽轮机本体监视一般包括转速、轴向位移、汽缸热膨胀、胀差、轴偏心、轴承金属温度.推力瓦温度.轴承振动等。 11,汽轮机TSI包拾哪些参数的测量 答案：(1)汽轮机转速。 (2) 汽轮机偏心度。 轴承振动。 (4) 汽轮机高低压缸差胀。 汽轮机轴向位移。 (6) 壳体膨胀。 (7) 键相。 22?炉膛火焰电视监视系统包扌舌哪几部分
自动控制原理复习题A 一 、已知控制系统结构图如下图所示。试通过结构图等效变换求系统传递函数C (s )/R (s )。 二 、已知系统特征方程为 025103234=++++s s s s 试用劳思稳定判据确定系统的稳定性。 三 、已知单位反馈系统的开环传递函数 ) 5)(11.0(100)(++=s s s G 试求输入分别为r (t )=2t 和 r (t )=2+2t+t 2 时系统的稳态误差。 四 、设单位反馈控制系统开环传递函数如下， )15.0)(12.0()(++=s s s K s G 试概略绘出相应的闭环根轨迹图(要求确定分离点坐标d )： 五、 1 、绘制下列函数的对数幅频渐近特性曲线： ) 110)(1(200)(2++= s s s s G 2 、已知最小相位系统的对数幅频渐近特性曲线如图所示，试确定系统的开环传递函数。
六 、已知线性离散系统的输出z z z z z z C 5.05.112)(2323+-++=，计算系统前4个采样时刻c (0)，c (T )，c (2T )和c (3T )的响应。 七 、已知非线性控制系统的结构图如下图所示。为使系统不产生自振，试利用描述函数法确定继电特性参数a ，b 的数值。继电特性的描述函数为a X X a X b X N ≥??? ??-= ,14)(2 π。 《自动控制原理》复习题A 答案 一 223311321)1)(1()()(H G H G H G G G G s R s C +++= 二 系统不稳定。 三 ∞ , ∞ 四 五 1
] 40[-]60[-] 80[-861.0261 1.2ω dB 0dB L )(ω 2 ) 1100/)(1/()1/001.0(100)(11+++=s s s s G ωω 六 c (0)=1 c (T )=3.5 c (2T )=5.75 c (3T )=6.875 七 b a π 38> 自动控制原理复习题B 一 、已知控制系统结构图如下图所示。试通过结构图等效变换求系统传递函数C (s )/R (s )。 二 、已知单位反馈系统的开环传递函数)12.0)(1()15.0() (2++++=s s s s s K s G 试确定系统稳定时的K 值范围。 三 、已知单位反馈系统的开环传递函数 ) 5)(11.0(50)(++=s s s s G 试求输入分别为 r (t )=2t 和 r (t )=2+2t+t 2 时，系统的稳态误差。
自动控制原理 一、简答题：（合计20分, 共4个小题，每题5分） 1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小，请从时域指标和频域指标两方面 说明该系统会有什么样的表现？并解释原因。 2. 大多数情况下，为保证系统的稳定性，通常要求开环对数幅频特性曲 线在穿越频率处的斜率为多少？为什么？ 3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 4. 用根轨迹分别说明，对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一 个开环极点对系统根轨迹走向的影响。 二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示，其中质量为m 公斤，弹簧系数为k 牛顿/米，阻尼器系数为μ牛顿秒/米，当物体受F = 10牛顿的恒力作用时，其位移y (t )的的变化如图(b)所示。求m 、k 和μ的值。(合计20分) F ) t 图(a) 图(b) 三、已知一控制系统的结构图如下，（合计20分, 共2个小题，每题10分） 1） 确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标：超调量%σ，调 节时间s t 和峰值时间p t ； 2） 当()21(),()4sin3r t t n t t =?=时，求系统的稳态误差。
四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，c ω位于两个交接频率的几何中心。 1） 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。 2） 计算超调量%σ和调节时间s t 。（合计20分, 共2个小题，每题10分） [ 1 %0.160.4( 1)sin σγ =+-, s t = 五、某火炮指挥系统结构如下图所示，()(0.21)(0.51) K G s s s s = ++系统最 大输出速度为2 r/min ，输出位置的容许误差小于2，求： 1） 确定满足上述指标的最小K 值，计算该K 值下的相位裕量和幅值裕量； 2） 前向通路中串联超前校正网络0.41 ()0.081 c s G s s +=+，试计算相位裕量。 （合计20分, 共2个小题，每题10分） (rad/s)
第四次试题 一、选择题（单选，每题1分，共计20题） 1 、SCS与MCS的关系是，SCS ---------。 A优先级别高于自动调节控制，只有顺控过程结束．调节系统才能恢复对设备的控制； B优先级别低于自动调节控制，只有调节过程结束，顺控系统才能恢复对设备的控制； c系统与自动调节系统是两个互不关联的独立控制系统； D系统接受自动调节系统控制。 2、安全油压和EH油压正常．也没有ETS动作条件，但挂闸不上。检查AST电磁阀均已通电，该情况说明至少有——AST电磁阀异常。 A一只；B两只；C三只；D四只。 3、DEH调节系统四种运行方式是：①操作员自动、②汽轮机自启动ATC，③二级手动(或称遥控自动)、④一级手动(或称手动)。从高级到低级其切换顺序是-----。 A①一②一④一③B②一①一④一③；C②一①一③一④；D①一②一③一④。 4 、下列选型中，不包含在DEH负荷控制的反馈回路是---------。 A汽轮机功率校正回路；B发电机功率校正回路； C频率校正回路；D调节级压力校正回路。 5 、热工测点安装位置构选择要遵循一定的原则，取源部件之间距离应大于管道外径，但不小于---------mm。 A 200； B 100； C 250； D 150 6、一次门的严密性试验，应该用-----倍的工作压力进行水压试验，--------MIN内无渗漏。 A 1，3； B 1.25，5； C 1.5,5 D 2，10。 7、不同直径的管于对口焊接，其内径差不宜超过-------mm否则．应采用变径管。 A 0.5； B 1； C 2； D 3。 8、汽轮机轴承润滑油压力低联锁保护压力开关的取样点，应在——。 A润滑油母管的始端；B润滑袖母管的中间； C注油器出口；D润滑油母管的末端。 9、在锯弓上安装锯条时，锯条的齿面向----------- A锯弓工作时的前进方向安装；B锯弓工作时的后退方向安装； c实际需要窭装; D无所谓。 10、在安装顶棚壁温测点时，测点的安装高度为顶棚上------mm左右，且上下-------mm的地方不能有焊缝； A 300，100； B 300, 50; C 250．100； D 350．150。 11、同一段管道上开孔取源，按介质流动方向，从前列后的正确次序是----------。 A压力测点、温度测点、流量测点B流量测点、压力测点、温度测点 C温度测点、流量测点、压力测点；D压力测点、流量测点、温度测点。 12、同一段管道上开孔取源，接介质流动方向，从前列后的正确次序是----------。 A 连锁测点、自动测点、保护侧点、DAS测点； B DAS测点、自动测点，保护测点、连锁测点； C 自动测点、保护测点、连锁涮点、DAS测点； D 保护测点、连锁测点、囟动测点、DAS测点。 13 、对目前在线运行的分散控制系统，绝大多数要求保证DAS信号输人端一点接地，以有 效避免信号传输过程中的-----------信号。 A静电干扰；B电磁干扰；c共模干扰；D串模干扰。 14、振动传感器分接触式和非接触式两种，----------传感器是非接触式传感器。 A、电涡流式； B、磁电式 C、压电式 D、A、B、C选项都正确 15 、当压力变送器的安装位置低于取样点的位置时，压力变送器的零点应进行---------。
∑??=i i i s s Q s H ) ()(1 )(第一章：1 闭环系统（或反馈系统）的特征：采用负反馈，系统的被控变量对控制作用有直接影响，即被控变量对自己有控制作用 。2 典型闭环系统的功能框图。 自动控制 在没有人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程按照预定的规律运行。 自动控制系统 由控制器和被控对象组成，能够实现自动控制任务的系统。 被控制量 在控制系统中．按规定的任务需要加以控制的物理量。 控制量 作为被控制量的控制指令而加给系统的输入星．也称控制输入。 扰动量 干扰或破坏系统按预定规律运行的输入量，也称扰动输入或干扰掐入。 反馈 通过测量变换装置将系统或元件的输出量反送到输入端，与输入信号相比较。反送到输入端的信号称为反馈信号。 负反馈 反馈信号与输人信号相减，其差为偏差信号。 负反馈控制原理 检测偏差用以消除偏差。将系统的输出信号引回插入端，与输入信号相减，形成偏差信号。然后根据偏差信号产生相应的控制作用，力图消除或减少偏差的过程。 开环控制系统 系统的输入和输出之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作用没有影响，这样的系统称为开环控制系统。开环控制又分为无扰动补偿和有扰动补偿两种。 闭环控制系统 凡是系统输出端与输入端存在反馈回路，即输出量对控制作用有直接影响的系统，叫作闭环控制系统。 自动控制原理课程中所讨论的主要是闭环负反馈控制系统。 复合控制系统 复合控制系统是一种将开环控制和闭环控制结合在一起的控制系统。它在闭环控制的基础上，用开环方式提供一个控制输入信号或扰动输入信号的顺馈通道，用以提高系统的精度。 自动控制系统组成 闭环负反馈控制系统的典型结构如图1．2所示。组成一个自动控制系统通常包括以下基本元件 1．给定元件 给出与被控制量希望位相对应的控制输入信号(给定信号)，这个控制输入信号的量纲要与主反馈信号的量纲相同。给定元件通常不在闭环回路中。2．测量元件 测量元件也叫传感器，用于测量被控制量，产生与被控制量有一定函数关系的信号。被控制量成比例或与其导数成 比例的信号。测量元件的精度直接影响控制系统的精度应使测量元件的精度高于系统的精度，还要有足够宽的频带。3．比较无件 用于比较控制量和反馈量并产生偏差信号。电桥、运算放大器可作为电信号的比较元件。有些比较元件与测量元件是结合在一起的，如测角位移的旋转变压器和自整角机等。4．放大元件 对信号进行幅值或功率的放大，以及信号形式的变换．如交流变直流的相敏整流或直流变交流的相敏调制。5．执行元件 用于操纵被控对象，如机械位移系统中的电动机、液压伺服马达、温度控制系统中的加热装置。执行元件的选择应具有足够大的功率和足够宽的频带。6．校正元件 用于改善系统的动态和稳态性能。根据被控对象特点和性能指标的要求而设计。校正元件串联在由偏差信号到被控制信号间的前向通道中的称为串联校正；校正元件在反馈回路中的称为反馈校正。7．被控对象 控制系统所要控制的对象，例如水箱水位控制系统中的水箱、房间温度控制系统中的房间、火炮随动系统中的火炮、电动机转速控制系统中电机所带的负载等。设计控制系统时，认为被控对象是不可改变的，它的输出即为控制系统的被控制量。8．能源元件 为控制系统提供能源的元件，在方框图中通常不画出。 对控制系统的基本要求1．稳定性 稳定性是系统正常工作的必要条件。2．准确性 要求过渡过程结束后，系统的稳态精度比较高，稳态误差比较小．或者对某种典型输入信号的稳态误差为零。3．快速性 系统的响应速度快、过渡过程时间短、超调量小。系统的稳定性足够好、频带足够宽，才可能实现快速性的要求。 第二章：1、建立系统的微分方程。2、绘制动态框图并求传递函数。3、传递函数 在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为传递函数。传递函数的概念适用于线性定常单输入、单输出系统。求传递函数通常有两种方法：对系统的微分方程取拉氏变换，或化简系统的动态方框图。对于由电阻、电感、电容元件组成的电气网络，一般采用运算阻抗的方法求传递函数。4、结构图的变换与化简 化简方框图是求传递函数的常用方法。对方框图进行变换和化简时要遵循等效原则：对任一环节进行变换时， 变换前后该环节的输人量、输出量及其相互关系应保持不变。化简方框图的主要方法就是将串联环节、并联环节和基本反馈环节用一个等效环节代替。化简方框图的关键是解除交叉结构，即移动分支点或相加点，使被简化的环节中不存在与外部直
课程教学 大纲编号： 100102 课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 试卷编号：100102021 考试方式： 闭卷考试 考试时间： 120 分钟 满分分值： 100 组卷年月： 2000/5 组卷教师： 向峥嵘 审定教师； 陈庆伟 一．（10分）是非题： 1． 闭环控制系统是自动控制系统，开环控制系统不是自动控制系统（ ）。 2．闭环控制系统的稳定性，与构成他的开环传递函数无关（ ），与闭环传递函数有关（ ）；以及与输入信号有关（ ）。 3．控制系统的稳态误差与系统的阶数有关（ ）；与系统的类型有关；（ ） 与系统的输入信号有关；（ ），以及与系统的放大倍数有关。（ ） 4．前向通道传递函数为)k (s k 02>的单位负反馈系统能无差的跟踪斜波信号 （ ）。 5．最小相位系统是稳定的控制系统（ ）。 二．（10分）填空题 图示系统的开环放大倍数为 ，静态位置误差为 ，静态速度误差为 ，误差传递函数) s (R )s (E 为 ，当输入信号4=)t (r 时，系统的稳态误差ss e 。 三．（10分）填空题 在频率校正法中，串联超前校正是利用串联矫正装置在系统的 频区产生相角 ，以提高系统的 ，且使幅值穿越频率c ω ，从而系统的响应速度 。串联滞后校正是利用校正装
在 频区产生的特性，以使c ω ，达到提高 的目的，校正后的系统响应速度 。 四．（10分）计算作图题 化简如图所示的结构图，并求闭环传递函数) s (R )s (C 。 五．（10分） 一个开环传递函数为 ) s (s k )s (G 1+= τ的单位负反馈系统，其单位阶跃响应曲线如图所示，试确定参数k 及τ。 六．（8分） 设单位负反馈系统的开环传递函数为) s .(s )s (G 110100+= ，试计算系统的响应控制信号t sin )t (r 5=时的稳态误差。 七．（10分） 设某系统的开环传递函数为)Ts (s k )s (H )s (G 1+=，现希望系统特征方程的所有根都 在a s -=这条线的左边区域内，试确定满足此要求k 的值和T 值的范围)a (0>。
华北电力大学珠海函授站2014-2015学年第一学期期末考试 《热工控制原理及系统》复习题 一、单项选择题（本大题共8小题，每小题1分，共8分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。） 1. 如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量p σ（ ）。 A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不定 2. 由电子线路构成的控制器如图所示，（ ）是PD 控制器。 A B C D 3. 欲改善系统动态性能，一般采用（ ）。 A. 增加附加零点 B. 增加附加极点 C. 同时增加附加零、极点 D. A 、B 、C 均不行而用其它方法 4. 设系统的传递函数为G(s)=225525 s s ++，则系统的阻尼比为（ ）。 A. 25 B. 5 C. 12 D. 1 5. 主导极点的特点是（ ）。 A. 距离实轴很远 B. 距离实轴很近 C. 距离虚轴很远 D. 距离虚轴很近 6. 单回路控制系统控制通道纯迟延时间τ增大，被控量动态偏差（ ）。 A. 一定增大 B. 一定减小 C. 不变 D. 可能增大，也可能减小 7. 关于数字式电液调节系统，下列叙述不正确的是（ ）。 A. 调节系统中外扰是负荷变化 B. 调节系统中内扰是蒸汽压力变化 C. 给定值有转速给定与功率给定 D. 机组启停或甩负荷时用功率回路控制 8. 在三冲量给水调节系统中，校正信号是（ ）。 A. 汽包水位信号 B. 蒸汽流量信号 C. 给水流量信号 D. 给水压力信号。 二、填空题（本大题共8小题，每空1分，共8分） 1. 系统在外加作用的激励下，其输出随时间变化的函数关系叫（ ）响应。 2. 线性系统稳定的充分必要条件是它的特征方程式的所有根均在复平面的（ ）部分。 3. 开环传递函数的极点和零点均位于s 左半平面的系统，称为（ ）。 4. ω从0变化到+∞时，惯性环节的频率特性极坐标图在第四象限，形状为（ ）。 5. 奈氏判据是用系统的（ ）幅相频率特性曲线来判断闭环系统的稳定性。 6. 当控制系统存在经常变化、可以测量但不可控的（ ）时，可考虑采用前馈--反馈控制系统。 7. 串级控制系统中的主回路是（ ）控制系统，而副回路是随动控制系统。 8. 根据运行经验，汽包锅炉在实现自动控制时可以组成给水自动控制系统，（ ）自动控制系统和燃烧自动控制系统等几个相对独立的控制系统。 三、问答题(本大题共12小题，每小题5分，共60分)
自动控制原理复习题 一、回答下列各题 1、自动控制系统由哪些基本环节组成？各环节的功能是什么？（10分） 答：（1）控制对象或调节对象——要进行控制的设备或过程。 （2）执行机构——一般由传动装置和调节机构组成。执行机构直接作用于控制 对象，使被控制量达到所要求的数值。 （3）检测装置或传感器——该装置用来检测被控制量，并将其转换为与给定量 相同的物理量。 （4）给定环节——设定被控制量的给定值的装置。 （5）比较环节——将所检测的被控制量与给定量进行比较，确定两者之间的偏 差量。 （6）中间环节——一般包括比较环节和校正环节。 2、传递函数适合哪类控制系统？如何定义？（10分） 答： 3、通常有哪几种减小稳态误差的途径？（10分） 答：减小稳态误差的途径：增大系统的开环放大系数；提高开环传递函数中的串联积分环节的阶次N；采用补偿的方法——复合控制或前馈控制。 二、控制系统的动态结构图如图1所示，试求系统输出Y(s)对输入信号R(s)和扰 动信号N(s)的传递函数Y(s)/ R(s)、Y(s)/ N(s)。 图1 题二图 解： (1) 令，可得
(2) 令，可得 三、一闭环反馈控制系统的动态结构图如图2所示。 （1）试求当%20%σ≤，()5% 1.8s t s =时，系统的参数1K 及τ值。 （2）试求上述系统的位置稳态误差系数p K 、速度稳态误差系数v K 、加速度稳态误差系数a K 及其相应的稳态误差。 图2 题三图 解 (1) 系统开环传递函数为 111111()()111K K K s W s K s s s K s s s K ττττ===+??++ ??? 与标准型相对比，得 211K 2 1K = n n K K ωξωττ? ?=? =???? 由%20%σ≤,得 0.46ξ≥≈ 由()5% 1.8s t =，得 3 3.65n s t ωξ≤ = 所以