热工控制系统试卷及答案4套

第 1 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html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 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）比较项目系统振荡频率（高低）阻尼系数（大中小）衰减速度（快慢）1 21 3五、某系统的闭环特征方程为 ，判断此闭环系统的43258160Dss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）第 2 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html六、某系统方框图如下图所示，求其传递函数 。 （10 分）CsGR1s 1s4 C ( s )E ( s )R ( s )-七、某系统的开环传递函数为 ，绘制系统的根轨迹图，并确定使闭243KGss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）- P1- P2- Z1- Z2- P1- P2- P3九、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 。 （10 分）Gs0 . 5 11 00- 2 0- 2 0- 4 0- 4 0L ( )十、已知某系统的开环传递函数 ，要求使系统的衰减率315Gs第 3 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html（m0.221） ，求比例调节器的比例系数 Kp 的数值。 （10 分）0.75热工控制系统试卷 2一、名词解释（10 分，每题 2 分）1、调节量2、被调量3、飞升速度 4、静态放大系数 K5、时间常数 T二、填空题（15 分，每空 1 分）1、一般控制系统在受到外界干扰作用时过渡过程的基本形态有 过程、过程、 过程、 过程。其中 过程符合热工控制过程的基本要求。2、自动调节系统按结构特点分类，可以分为 调节系统、 调节系统和 调节系统。3、给水控制对象的动态特性特点为 、 、 并且有 现象。4、主汽温度控制对象的动态特性特点为 、 、 。三、简答题（20 分，每题 4 分）1、在汽包锅炉给水自动调节系统中，为什么要加入蒸汽流量前馈信号？2、在主汽温串级调节系统中，导前区动态特性的特点是什么，对副回路的要求是什么？3、在调节器中，比例调节作用和积分调节作用各有什么优点和缺点？4、燃烧过程自动调节的基本任务是什么，对于主蒸汽压力和炉膛压力分别通过什么量进行调节？5、一般采用哪些手段对再热蒸汽温度进行调节？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）比较项目系统振荡频率（高低）阻尼系数（大小）过渡过程时间（快慢）1 21 3第 4 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html五、某系统的闭环特征方程为 ，判断此闭环系统的稳定3210Dss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、某电动调节器的反馈电路如下图所示，求其传递函数 。 （10 分）0ffesG0efeR2L sR1e2 C七、某系统的开环传递函数为 ，绘制系统的根轨迹图，并确定使闭269KGss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）- P1- P2- Z1- Z2- P1- P2- Z1- Z2j j 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 。 （10 分）Gs第 5 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html0 . 5 11 00- 2 0- 2 0- 4 0- 4 0L ( )十、已知某系统的开环传递函数 ，要求使系统的衰减4120Gs率 （m0.221） ，求比例调节器的比例系数 Kp 的数值。 （100.75分）第 6 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html热工控制系统试卷 3一、名词解释（10 分）1、被调量2、飞升速度3、衰减率4、最大超调量5、稳态误差二、填空 （15 分，每空 1 分）1. 控制系统的性能指标可以归纳为三个主要指标，分别为-、-、-。其中-是对调节系统最基本的要求。2. 单回路控制系统调节器参数整定方法有-、- 、-、 -。3. 在阶跃输入下，调节过程的基本形态有-过程、-过程、-过程、- 过程。4. 主蒸汽温度控制对象的动态特性特点为-，-，- 。三、简答题（25 分）1. 反馈控制系统的特点？2. 临界曲线法整定调节器参数的步骤？3. 串级给水控制系统中，主回路、副回路的作用和调节器的类型？为什么要加入蒸汽流量的前馈信号？ 4. 在主汽温串级调节系统中，惰性区动态特性的特点是什么，内回路的作用是什么？对主回路的要求是什么？第 7 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html5. 锅炉燃烧控制系统是由哪三个子系统构成的？其相应的控制任务是什么？四、试求如下图所示系统传递函数 。 （10 分）()CsGR五、已知对象开环传递函数 ，调节器 ，要求控制系051()Ws()TpWsK统衰减率 （m=0.221） ，求调节器参数 的数值。 （10 分）0.75p六、已知单位负反馈系统的开环传递函数为 (5)4.8KsG（1）试绘制 K 由 0+ 变化的根轨迹图；（2）试确定使系统闭环稳定的 K 的取值范围；（3）利用根轨迹法确定使系统的阶跃响应出现衰减振荡时 K 的取值范围。（10 分）七、已知某最小相位系统开环对数幅频特性如图所示，写出系统开环传递函数。（10 分）第 8 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html八、综合题（10 分）试设计串级过热汽温控制系统。（1）画出控制系统结构图和控制系统原理框图。 （6 分）（2）主、副调节器类型和内外回路的作用？说明串级控制为什么能够改善控制品质。 （4 分）第 9 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html热工控制系统试卷 4一、名词解释（10 分）1、被控对象2、衰减率3、时间常数 T4、稳态误差5、最大超调量二、填空 （15 分，每空 1 分）5. 单回路控制系统调节器参数整定方法有-、-、-、- 。其中- 为理论计算方法。6. 给水控制对象的特点是- ，-，-，且有-现象。7. 主蒸汽温度控制对象的动态特性特点为-，-，-。8. 锅炉燃烧控制系统分别由-、- 、-三个子系统组成。三、简答题（25 分）1. 在调节器中，比例作用、积分作用和微分作用各有什么优缺点？2. 衰减曲线法整定调节器参数的步骤？3. 在主汽温串级调节系统中，惰性区动态特性的特点是什么，内回路的作用是什么？对主回路的要求是什么？4. 串级给水控制系统中，主回路、副回路的作用和调节器的类型？前馈通路的作用？第 10 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html5. 锅炉燃烧控制系统的基本任务是什么？其相应的控制量是那些？四、系统如图所示，求输入 Ui 与输出 Uo 间的传递函数 。0()iUGs（10 分）五、已知某最小相位系统开环对数幅频特性如图所示，写出系统开环传递函数。（10