武汉理工大学轮机自动化历年试题集锦

武汉理工大学历年轮机自动化试题集锦

敬告：本复习参考仅根据历年考试内容汇总，仅供作为应试参考，由于近年考试的改革，预测今年问答题数量将减少，分析题数量会增多，故提醒广大同学，务必将书中的各种重要系统的原理及功能加以熟悉了解，计算题及部分设计题还是要求了解！

【一】第一章反馈控制系统

一、主机气缸冷却水温度控制系统。

1、根据测温元件安装位置不同，气缸冷却水温度

控制系统有哪两种控制方式？各有何特点？

答：（1）控制冷却水进口温度：控制在给定值或给

定值附近，但冷却水出口温度会随柴油机负荷

的变化而有所变化，在超负荷运行时，出口温

度将会发生过高的现象；（2）控制冷却水出口

温度：冷却水出口温度可以控制在给定值或给

定值附近，但冷却水进口温度会随着柴油机负

荷的变化，特别是在负荷增加时，冷却水温度

会下降。

2、参照图1.1所示系统，指出反馈环节、调节器和执行机构，并画出系统的控制原理

框图；

答：反馈环节：T802型热敏电阻；

调节器：MR-II型调节器；

执行机构：限位开关、过载保护继电器、三相交流伺服电机。

系统的控制原理框图如果：3、参照图2电路，分析其比例微分原理，并指出如何整定比例系数和微分时间。答：)

(

)

1(

)

(S

U

S

T

K

S

U

B

d

S

+

=

其中

9

1

6

13

)

(

R

W

R

R

K

+

=，

2

1

1

1

6

1

5

1R

SC

C

W

R

W

R

T

d+

⋅

+

+

=

调整电位器

1

W可改变放大倍数K，既可整定比例微分调节器的比例带PB，

调整

2

W可整定微分时间。

二、分析图示燃油粘度控制系统。

1、简述图示2.1燃油粘度控制系统的功能；

答：在燃油进入高压油泵以前，把燃油粘度作为被控量，根据燃油粘度的偏差值，控制加热器蒸汽调节阀的开度或电加热器的接触器，使燃油粘度维持在给定值上。

2、简述系统投入工作的步骤和注意事项；

答：（1）步骤：①接通气源再接通输入信号，打开气源截止阀，调整过滤减压阀5使其输出压力为0.14MPa；②启动测粘计马达，关闭截止阀11，打开截止阀10，让测粘计开始工作；③先将燃油转换阀打开“轻油”运行一段时间后再转向“重油”，关14，打开12,13，让气动调节阀8开始工作；④燃油经燃油加热器7加热,经过燃油细滤器6过滤，进入粘度计1，粘度计把测得的粘度转换成压差信号送至差压变送器4，差压变送器再把压差信号转换成气压信号送至调节器3和记录仪2，调节器根据偏差值输出控制信号来调节阀的开度，从而控制燃油粘度。

（2）注意事项：①投入工作时要先接通气源再接通输入信号，切断时应先切断测粘计的工作，再切断气源；②启动测粘计马达以前，要先打开平衡阀9，防止差压

图2.1

MR-II型调节器执行机构三通阀T802热敏电阻

图1.1

变送器在短时间内单向受力；③定期打开过滤减压阀5放残，并清洗燃油细滤器6。

3、画出系统闭环控制原理框图，分析各环节功能；

答：系统原理框图：

气动调节器：根据偏差信号输出控制信号；

气动调节阀：根据控制信号调节蒸汽阀的开度；

燃油加热器：对燃油进行加热；

测粘计：对燃油粘度进行测量，得到测量值并输出差压信号；

差压变送器：将差压信号成比例地转换成气动信号。

4、简述为什么要先接通气源（打开截止阀D、B）再启动粘度计，并且要先打开平衡

阀再起到粘度计马达；

答：先接通气源（打开截止阀D、B）再启动粘度计，并且要先打开平衡阀再起到粘度计马达，以免差压变送器的测量单元正、负压室单向受力。

5、简述气关式调节阀的特点，气关式调节阀应该与哪种类型调节器配套使用？

答：（1）特点：不通蒸汽时，该阀因活塞本身重量而关闭，接通蒸汽后，若活塞上部没有空气压力信号，则用蒸汽压力可顶起阀芯使阀全开；

（2）气关式调节阀应该与反作用式调节器配套使用，保证一旦气源中断或控制系统出现故障使调节器无信号输出时，则蒸汽阀会保持全开状态。

三、分析大型油轮辅锅炉水位控制系统。

1、大型油轮辅锅炉水位控制系统主要功能包括哪些？

答：水位自动控制；蒸汽压力自动控制；锅炉点火及燃烧的时序控制和自动安全保护。

2、简述锅炉水位测量中虚假水位的概念；

答：假如蒸汽量突然增大，而炉膛中的然绕情况还未来得及随之变化，锅炉气压就要降低，蒸汽的饱和温度也随之下降，这样会使水面下蒸汽比容增大，造成水面下蒸汽总容积增大，另一方面，由于炉水变成过热水，将产生更多气泡也使水面下蒸汽总容积增大，由于这种自蒸发现象，尽管在蒸汽流量大于给水量的情况下，水位却虚假地上升；反之，当锅炉负荷突然减小时，尽管给水量大于蒸发量，水位却虚假地下降。3、分析图示3.1双冲量控制原理；

答：检测装置有：检测水位变化的水位冲量信号3，检测蒸汽流量的蒸汽冲量信号4。

这两个信号送到双冲量调节器5，对于双冲量给水控制系统，当蒸汽流量发生变化时，就给给水调节器发出一个信号，使给水量和蒸汽流量同方向变化，因此可以减小或抵消由于虚假水位使给水量和蒸汽流量向相反方向变化的误动作，使调节器开始就向正确的方向调节，从而减小了给水量和

水位的波动，改变了水位的控制品质。

4、解释名词：调零，调量程，迁移；

答：调零：当测量信号为零时，使仪器仪表指在零点上；

调量程：测量信号处于最大值时，调整仪表指示在某

一刻度值；

迁移：根据实际需要将变送器量程的起点由零移到某

一数值而不改变量程范围。

5、简述变送器的概念，推导图示3.2输入输出的关系；

答：变送器属于测量仪表，它用以控制测量各种被控量（温

度、压力、液位等），并把被控量的变化按比例地转

变成统一的信号输出，这个输出信号送至调节器和显

示仪表。

图示输入信号为p

∆，在主杠杆上，测量力矩

1

l

F

p

M⋅

⋅

∆

=

膜

测

，反馈力矩2

l

q

M⋅

=

反

反

。杠杆平衡时，

反

测

M

M=，即

2

1

l

q

l

F

p⋅

=

⋅

⋅

∆

反

膜

。在副杠杆

上，有

3

4

'l

F

p

l

q⋅

⋅

=

⋅

波

出

反

，且'

反

反

q

q=，则输出信号为：

p

K

p

l

l

F

l

l

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p∆⋅

=

∆⋅

⋅

⋅

⋅

⋅

=

双

波

膜

出

3

2

4

1，其中

3

2

4

1

l

l

F

l

l

F

K

⋅

⋅

⋅

⋅

=

波

膜

双

.

图3.1

气动调节器气动调节阀燃油加热器

粘度计+差压变送器

图3.2