热工控制系统试卷及答案4套

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()4325816200D 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()()243KG 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()()31151G 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K p的数值。

（10分）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K——5、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）五、某系统的闭环特征方程为()4323310D 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、某电动调节器的反馈电路如下图所示，求其传递函数()()()0f f e s G s e s =。

（10分）七、某系统的开环传递函数为()()269KG 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()()41201G 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K p 的数值。

（10分）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？5. 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()()()C s G s R s =。

（10分）五、已知对象开环传递函数051()(101)W s s =+，调节器()T p W s K =，要求控制系统衰减率0.75φ=（m =0.221），求调节器参数p K 的数值。

（10分）六、已知单位负反馈系统的开环传递函数为(5)()( 4.8)K s G s s s +=-（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）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）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T——4、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？5. 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U i 与输出U o 间的传递函数0()iU G s U=。

（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分）六、已知单位负反馈系统的开环传递函数为(5)()( 4.8)K s G s s s +=- （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、已知对象开环传递函数051()(201)W s s =+，调节器()T p W s K =，要求控制系统衰减率0.75φ=（m =0.221），求调节器参数p K 的数值。

（10分）八、综合题（10分）给水系统结构如下图所示，试设计串级三冲量给水控制系统。

（1）画出控制系统结构图和控制系统原理框图。

（6分）（2）主调节器和副调节器类型和内外回路的作用？ （2分）（3）控制系统中如何克服汽包水位出现的“虚假水位”现象？（2分）（注：素材和资料部分来自网络，供参考。

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