热工控制系统B思考题与习题
热工控制仪表习题与思考题及答案市公开课金奖市赛课一等奖课件
算机称为＿ ＿。 • 正作用调整器输出变量随被控量增大而＿
＿。 • 反作用调整器输出变量随被控量增大而＿
＿。 • IP含义是＿ ＿ ＿ ＿ 。
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• 选择题 • “调整”与“控制”，本书采用是第＿＿
种理解？ • A. 1；B. 2；C. 3 • 按第3种理解， ＿＿控制作用是依据被控量
测量产生。 • A. 开环；B. 闭环 • ＿＿系统控制作用是从检测某一量开始，
而后又通过这一过程影响其本身。 • A. 开环；B. 闭环
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• 选择题 • 变送器输出是＿＿ • A.电信号；B.气信号；C.原则信号 • 变送器输出原则信号是＿＿ • A.4～20mA；B.0 ～20mA； C.0 ～100
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第二章习题与思考题
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• 2-1 若在调整器输入端加上一个方波信号, 试分别画出调整器为百分比、百分比积分 和百分比微分动作规律时输出大体改变过 程。
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yt
L-1Ys
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• 2-13控制器含有PI动作规律（设为正作 用），其百分比带为80%，积分时间为 1min。稳态时，输出为6mA。某瞬间，输 入偏差忽然增长了0.3mA，试求：①百分 比增益为多少？ ②百分比作用使输出改变 多少mA?③百分比作用使输出改变到多少 mA?④1min后输出改变到多少mA?⑤ 3min后输出改变到多少mA?
热工控制系统B思考题与习题
热工控制系统B思考题与习题第一章控制系统概述1. 什么叫自动控制系统？2．自动控制系统主要由哪几部分组成？每一部分的作用是什么？3．控制对象、被控制量、控制量和给定值是如何定义的？请举例说明。
4．自动控制系统的主要分类方法有哪几种？说明各种分类方法的特点，指出各种分类方法所包括的系统是什么？各系统的特点是什么？5．什么叫前馈控制系统？什么叫反馈控制系统？6．什么叫反馈？什么叫负反馈？7、什么叫定值控制系统？对定值控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的定值控制系统。
8．什么叫随动控制系统？对随动控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的随动控制系统。
9．、对一个实际控制系统如何实现负反馈？10．说明汽包锅炉有哪些被控制量？相应的控制量、控制机构有哪些？锅炉运行过程中被控制量可能会受到哪些扰动？11．控制过程的基本形式有哪几种？它们各有什么特点？如何根据控制过程曲线来检验控制系统是否满足基本要求？哪种控制过程的基本形式符合热工控制过程的要求，给出稳定性指标的范围。
12．通常从哪三个方面衡量自动调节系统的工作品质，表示调节系统的工作品质的指标有哪几个？如何兼顾这些指标？13．举出反馈控制系统的实例，指出被控制量、控制量、控制机构、给定值、扰动，画出控制系统的示意图。
14．水位自动控制系统的两种方案如下图所示，在运行中，希望水位高度H维持不变：（1）说明各系统的工作原理。
（2）画出各系统的方框图，并说明控制对象、被控制量、给定值、扰动各是什么？（3）试说明两系统各属于何种结构的控制方式。
（4）当水箱出口水流量q2变化时，各系统能否使水位高度保持不变？试从原理上定性说明。
第二章控制对象的动态特性1．为什么要研究对象动态特性？2．热工控制对象一般有哪几种类型？每种类型的特点是什么？写出相对应的传递函数。
3．热工控制对象的特征参数有哪些？是如何定义的，物理意义是什么？4．写出表示有自平衡能力对象动态特性的两套特征参数和它们之间的关系。
热工自动控制试题库与参考答案
热工自动控制试题库与参考答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、当单元机组中汽轮机设备及其辅机正常运行，而锅炉设备或辅机异常时，宜采用（）控制方式。
A、炉跟机B、机跟炉C、机炉协调D、以上都不是正确答案：B2、一般再热蒸汽温度随负荷变化较大，当机组负荷降低（）时，大型机组必须对再热汽温进行控制。
A、30%B、20%C、50%D、40%正确答案：A3、已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为(____)。
A、0.707B、0.6C、0D、1正确答案：C4、精度和稳定性之间的矛盾始终是(____)系统存在的主要矛盾。
A、开环B、前馈C、闭环D、以上都不对正确答案：C5、被控对象的时间常数反映对象在阶跃信号激励下被控变量变化的快慢速度，即惯性的大小，时间常数大，则(____)。
A、惯性大，被控变量速度快，控制较困难B、惯性小，被控变量速度慢，控制较困难C、惯性大，被控变量速度慢，控制较平稳D、惯性小，被控变量速度快，控制较平稳正确答案：C6、串级比值控制系统中流量比值是用（）参数来自动校正的。
A、第四个B、第二个C、第一个D、第三个正确答案：D7、在生产过程中，有时工艺上不但要求物料量成一定的比例，而且要求在负荷变化时，它们的提、降量有一定的先后次序，则可选择（）比值控制系统。
A、单闭环B、双闭环C、有逻辑规律的D、串级比值正确答案：C8、再热汽温控制利用再循环风机从（）抽取低温烟气进入炉膛底部A、烟道开始处B、烟道中间处C、烟道尾部D、不确定正确答案：C9、输入信号有微小变化时，(____)调节器可能没有输出。
A、微分B、比例C、积分D、没有正确答案：A10、ζ称为二阶系统的(____)。
A、振幅B、阻尼比C、有阻尼振荡频率D、无阻尼振荡频率正确答案：B11、单位阶跃函数拉氏变换后的象函数为(____)。
A、2/SB、4/SC、3/SD、1/S正确答案：D12、两个环节串联，等效变换后的传递函数为原来两个环节的传递函数(____)。
热工自动控制系统.
热工自动控制系统试卷A卷一、填空题1、反馈系统的优点是( )，缺点是()。
2、汽包锅炉给水控制系统的三冲量是（）、（）、（）。
3、对某单回路调节系统，分别采用P调节器与PD调节器控制，当对象不变化时，若P调节器的比例带δP与PD调节器的比例带δPD相等，相比P控制时，PD控制下系统的如下特征参数将如何变化：衰减率（），静态偏差（），动态偏差（）。
4、评价一个自动调节系统调节过程好坏的品质指标是（）性、（）性、（）性。
5、汽包锅炉燃烧过程自动控制系统的三个被调量是（）、（）、（）。
6、单元机组控制对象的两个被控参数是（）、（）。
7、机炉分开控制中机跟炉TF的优点是（）、缺点是（）。
8、除经验法外，单回路控制系统工程整定方法还有（）、（）、（）。
9、热工控制系统框图中环节的基本连接方式分为（）、（）、（）。
二、问答题1、什么是静态偏差与动态偏差。
2、说明常规调节策略中有几种基本调节作用，微分D作用的特点是？3、单回路控制系统临界比例带法整定步骤。
4、再热汽温控制为什么不能采用喷水减温作为主控措施？现场常采用的烟气侧再热汽温控制手段有哪几种（至少写出三种）。
5、热工对象分为几类，并以电厂中实际对象为例说明其典型代表。
三、画图分析题1、方框图等效变换，求传递函数C(s)/R(s)2、画出BF原理图，说明其特点并指出有何方法可克服BF的缺点。
3、画出汽包锅炉给水全程控制系统中低负荷阶段采用的单冲量调节系统原理图，并说明其原因。
四、计算题1、某对象阶跃响应曲线如下图所示，阶跃输入为2，求该对象高阶传递函数。
若某单回路系统中只含有PI 调节器与上述对象，试整定PI 调节器的参数。
所需用到的表格如下：2、已知某系统的特征方程为5432()2266440A s s s s s s =+++++=，利用劳斯判据判定该系统的稳定性。
热工自动控制系统 A 卷 参考答案二、问答题T τ0.71、答：静态偏差是指调节过程结束后，被调量的稳态值与给定值的偏差。
热工检修复习题与参考答案
热工检修复习题与参考答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）l、顺序控制、保护连锁控制、自动控制的执行关系，按优先级从高到低的—，是。
（）A、自动控制、保护连锁控制、顺序控制B、顺序控制、保护连锁控制、自动控制C、保护连锁控制、自动控制、顺序控制D、保护连锁控制、顺序控制、自动控制正确答案：C2、仪器的最小分辨率限制引起的误差和数字仪表的量化误差（土1)服从分布规律。
()A、正态B、矩形C、均匀D、三角形正确答案：C3、分散控制系统的接地，与电厂电力系统共用一个接地网时，分散控制系统接地线与电气接地网的接地电阻，应不大于Q。
()A、0.1B、lC、0.2D、0.5正确答案：D4、计算机或控制装置设有专用接地网时，接地网与———————的连接方式、接地电阻值均应符合设计规定接地电阻值应包括接地引线的电阻。
（）A、设备B、保护接地网C、地线D、信号源正确答案：B5、下列选项中，不会引起机组的汽轮机跳闸保护动作停机。
()A、发电机逆功能保护动作B、发电机定子冷却水中断后不能按设计要求减负荷C、推力轴承任一面磨损监测压力低且试验手轮不在试验位D、发电机出口保护继电器动作正确答案：A6、主汽轮机超速保护试验前必须完成的试验中，没有要求的是（）A、高、中压主汽门和调节汽门快关试验B、注油试验C、后备超速保护试验D、集控室手动“紧急停机”按钮试验正确答案：A 。
7、安装在气动执行机构上的气动定位器，在控制中所起的作用是——————立（）A、将电信号转换为气信号B、将较大的控制气转换为较小的信号气C、将较小的信号气转换为较大的控制气D、将气信号转换为电信号正确答案：C8、气动调节阀的控制装置，通常由构成。
（）A、电信号放大器、电／气转换器、阀位变送器B、电／气转换器，气动定位器、阀位变送器C、电信号放大器、电／气转换器、气动定位器D、电信号放大器、气动定位器、阀位变送器正确答案：B9、关于计算机控制系统的总电源，下面说法不符合DL/T774—2004要求的是。
热工自动控制试题及答案
热工自动控制（试题）答案在后面一、单选题(共164题)【 1 】. “接地”这一节内容未包括的是______。
A.计算机控制系统的接地检修与质量要求B.保护接地检修与质量要求C.电缆和补偿导线屏蔽层的接地检修与质量要求D.接地防护答案：（）【 2 】. 下述变频控制器日常维护要求，与规程不一致的是______。
A.主回路工作正常。
电机应无过热、振动或异常声音；B.运行环境应符合要求，风冷系统应无异常；C.变频器应无啸叫、蜂鸣等异常振动声音，元、部件应无过热、变色、变形、异常臭味；D.变频器调节电机转速应平稳、频率与转速基本对应，用万用表测量变频器输入电压应符合规定要求。
答案：（）【 3 】. 进行炉膛压力定值扰动时，在规定的定值扰动量下，过渡过程衰减率Ψ=0.75～0.9、稳定时间为：300MW等级以下机组＜_____s，300MW等级及以上机组＜_____ s；A.30 40B.40 60C.60 80D.80 100答案：（）【 4 】. 300MW等级以下机组进行汽包水位进行定值扰动试验时，规程要求扰动量为_____mm，过渡过程衰减率Ψ=0.7～0.8，稳定时间应＜_____ min，A.40 2B.50 2C.40 3D.50 3答案：（）【 5 】. 再热汽温控制系统的稳态质量指标，是300MW等级以下机组为±_____℃，300MW等级及以上机组为±_____℃；执行器不应频繁动作A.2 2B.3 2C.3 4D.2 3答案：（）【 6 】. 不能作为提高火电机组AGC负荷响应速度的主要途径的是______。
A.采用BF和定压工作方式B.采用TF和滑压工作方式C.适当降低运行参数设定值D.增强煤量和一次风量的前馈作用答案：（）【7 】. 不同分度号的热电偶需配用不同型号的补偿导线，其中铂铑-铂______ ，镍铬-镍硅______，镍铬-镍铜______，铜-康铜______A.SC KCA EX TXB.SC EX KX JXC.SR KCB KX TXD.SR KX EX JX答案：（）【8 】. 协调控制系统中，控制方式切换优先级顺序是______。
大学-热工过程自动控制课后答案
陈绍炳于向军编著《热工自动控制原理》习题参考答案长沙理工大学能源与动力工程学院 自动化教研室 石阳春E-mail: shiyc_110@第2章 线性自动控制系统的数学描述2－1 系统框图如图2－44所示，求输入为给定函数时的输出响应。
图2－44 系统框图解：(a) 212111)()(+=⋅+=S SS S U S Y ， 21)(SS U = 225.025.05.0)2(1)(22++−=+=S S S S S S Y ， ∴ te t t y 225.025.05.0)(−+−= (b)221212)()(+=⋅+=S S S S U S Y ， S S U 1)(=22)(+=S S Y ， ∴ te t y 22)(−=(c) )41)(21(1414212)()(++=+⋅+=S S S S S U S Y ， S S U 1)(=41162188)41)(21(1)(+−++=++=S S S S S S S Y ,∴421688)(tt e e t y −−−+=(d) 15225121512)()(+=⋅+++=S SS S U S Y ， S S U 1)(=(a) 输入u(t) = t(b) 输入u(t) = 1(t)(c) 输入u(t) = 1(t)(d) 输入u(t) = 1(t)(e) 输入u(t) = 1(t)(f) 输入u(t) = 1(t)15252)1(52)(+−=+=S S S S S Y ， ∴t e t y −−=5252)( (e) 01.0)1.0(01.01)110(1)101(11)101(1)()(2222++=++=+++=S S S S S U S Y ， S S U 1)(=01.0)1.0(1.05.001.0)1.0()1.0(5.05.0]01.0)1.0[(01.0)(222++×−+++−=++=S S S S S S S Y ∴ 10sin 5.010cos 5.05.0)(1010te t et y t t −−−−=或 )2(5.0)02.02.0(02.05.0]01.0)1.0[(01.0)(2002222ωζωω++×=++×=++=S S S S S S S S S Y ∴ )4510sin(21(5.0)(10°+−=−tet y t(f))1(3)13(2131212)()(++=+⋅+=S S S S U S Y ， S S U 1)(=13432)1(3)13(2)(++=++=S S S S S S Y ， ∴t e t y −+=3432)(2－2 由电阻R 和电容C 组成如图2－45所示的电路：图2－45 系统电路图⑴建立传递函数)()()(12S U S U S G =的表达式，说明为何种环节；⑵当输入u 1为单位阶跃函数时，画出输出u 2(t)响应曲线，并标出特征参数。
热工控制系统及设备综合练习题附答案1
一、选择填空题1．恒值调节系统、程序调节系统、随动调节系统是（ C ）来划分的。
A 按自动调节系统的结构B 按自动调节系统的特性C 按给定值变化的规律D 按自动调节系统的类型2．要采用前馈控制克服某种扰动，该扰动应该是（ C ）。
A 定时发生的B随机发生的 C 可以测量的 D 不能测量的3．在控制系统中，被调量的给定值随某已知时间函数变化的调节系统称为（ B ）。
A 恒值调节系统B 程序调节系统C 随动调节系统D 前馈系统4．在分散控制系统中，计算机的输入和输出信号是（ B ）。
A 模拟信号B 数字信号C 4-20mA的标准信号D 开关信号5．在协调控制系统的运行方式中，对负荷给定反应最快的方式是（ D ）。
A 机炉独立控制方式B 协调控制方式C 汽轮机跟随锅炉方式D 锅炉跟随汽轮机方式6．锅炉吹扫必须满足的基本条件是（ A ）。
A 切断进入炉膛的燃料，炉膛内没有火焰，吹扫空气量达到30%额定风量B 电除尘退出运行，风道通畅，各挡板在正确位置C 送、吸风机启动，二次风门保证15%的开度D MFT动作7．在链路层中，信息传递的基本单元为( B )。
(A)包；(B)帧；(C)字节；(D)以上都是8．调节系统的整定就是根据要求的系统性能指标确定（ D ）的参数。
A 变送器B 传感器C 执行器D 调节器9．工业现场压力表的示值表示被测点的（A）。
A 表压力B 全压力C 静压力D 绝对压力10．自动调节系统中，静态与动态的关系（ B ）。
A 是线性关系B 静态是动态的一种特例C 为非线性关系D 无任何关系11．在分散控制系统中，接如AI通道的信号是（B ）。
A 数字信号B 模拟信号C 4-20mA的标准信号D 开关信号12．计算机控制系统中控制器接收现场信号后，经过运算、判断等处理，做出各种控制决策，这些决策以（C）形式输出。
A -5v～+5vB 0～10mAC 二进制编码D 4～20mA13．汽轮机运行时采用( B )，能达到减少节流损失的目的。
热工自动控制练习题(含参考答案)
热工自动控制练习题（含参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、衰减振荡过程中，到达第一个峰值，所用时间叫(____)。
A、调节时间B、超调量C、上升时间D、峰值时间正确答案：D2、(____)是描述系统控制过渡过程进行快慢的指标。
A、调整时间B、上升时间C、峰值时间D、衰减时间正确答案：A3、串级三冲量给水控制系统维持汽包水位无静态偏差是靠（）来实现的A、副回路B、副控制器C、内回路D、主控制器正确答案：D4、三冲量给水自动控制系统中，给水量的扰动属于系统的（）。
A、内扰B、控制量C、外扰D、不确定正确答案：A5、被调量变化时刻落后于扰动发生时刻的现象称为对象的（）。
A、输出迟延B、信号迟延C、传输迟延D、不确定正确答案：C6、双闭环比值控制系统两个控制器均应选（）控制规律。
A、PB、PIC、PIDD、PD正确答案：B7、输入量变化，引起环节(____)发生变化。
A、扰动B、输出量C、测量值D、被调量正确答案：B8、采用烟气挡板控制再热汽温的控制系统中，主蒸汽流量作为（）信号。
A、前馈B、反馈C、极限值D、给定值正确答案：A9、系统频率特性和传递函数的关系为(____)。
A、频率特性与传递函数没有关系B、频率特性可以用图形表示，传递函数不能用图形表示C、传递函数的复变量s用jω代替后，就是相应的频率特性D、二者完全是一样的正确答案：C10、单闭环比值控制和双闭环比值控制是实现（）物料流量间的定比值控制A、多种B、三种C、两种D、以上都不对正确答案：C11、二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是(____)。
A、调整时间B、峰值时间C、上升时间D、最大超调量正确答案：D12、电容两端电压为输入信号，电流为输出信号，则此环节为(____)环节。
A、比例B、惯性C、微分D、积分正确答案：C13、在无自平衡的单容对象中，其特征参数是由（）决定的。
A、不确定B、自平衡率C、阻力系数D、容量系数正确答案：D14、在动态过程中，利用前馈控制有效地减少被调量的（）。
热工控制系统和设备试题
一.选择题（每题1分，共计30分。
）1.精度为0.5级的温度表，测量范围为50〜800 C,该表的允许基本误差是（A ）。
A±3.75 C;B、±4C;C、± 4.25 C; D 、± 0.35 Co2.有一压力测点，如被测量最大压力为10MPa则所选压力表的量程应为（A ）。
A、16MP? B 10MPa C、25Mpa；D、20MPa。
3.标准化节流装置是（A ）。
A文丘利管；R偏心孔板；C、翼形动压管；D、毕托管。
4.氧化错氧量计要得到准确的测量结果，其工作温度必须在（B ）。
A 500 c左右；B、850 c左右；C、1200 c左右；D、600 C左右。
5.在计算机控制系统中，计算机的输入和输出信号是（B ）。
A模拟信号；B、数字信号；C、4-20mA的标准信号；D、开关信号。
6.补偿导线的正确敷设应从热电偶起敷到（C ）为止。
A就地接线箱；B、二次仪表；C、和冷端补偿装置同温的地方；D、控制室。
7.在三冲量给水调节系统中，校正信号是（A ）。
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。
8.热工仪表的质量好坏通常用（B ）等三项主要指标评定。
A、灵敏度、稳定性、时滞； B 、准确度、灵敏度、时滞；C、稳定性、准确性、快速性； D 、精确度、稳定性、时滞。
9.锅炉灭火保护动作最主要作用是（C ）A、跳一次风机B、跳引送风机C、切断所有燃料D、切断所有一二次风源。
10.在协调控制系统的运行方式中负荷调节反应最快的方式是（D ）。
A、机炉独立控制方式B 、协调控制方式C、汽轮机跟随锅炉方式D 、锅炉跟随汽轮机方式11. DCS系统的备用电源的切换时间应小于（D ）mg以保证控制器不初始化。
A、1;B、2;C、3;D、5。
12.关于单元机组自动调节系统中常用的校正信号，下列叙述中错误的是（ B ）A送风调节系统中用烟气氧量和给定值的偏差作为送风量的校正信号；R给水调节系统中用给水压力和给定值的偏差作为送风量的校正信号；G在燃料量调节系统中用机组实际输出的功率和负荷要求的偏差来校正燃烧率；口在汽压调节系统中常引入电网频率的动态校正信号，使电网频率改变时，汽轮机进汽阀不动作。
北京科技大学热工学第1章和第2章重点思考题和习题解答
第1章和第2章重点思考题和习题解答第1章 基本概念思考题1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什么要引入平衡态的概念？答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。
热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？答：不正确。
不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。
习题1-3 某容器被一刚性壁分为两部分，在容器不同部位装有3块压力表，如图1－9所示。
压力表B 上的读数为1.75 bar ，表A 的读数为1.10 bar ，如果大气压力计读数为0.97 bar ，试确定表C 的读数及两部分容器内气体的绝对压力。
解： bar p p p a b 07.210.197.01=+=+=bar p p p b 32.075.107.212=−=−= < 0.97 barC b p p p +=2bar p p p b C 65.032.097.032.02−=−−=−=1-4 如图1－10所示一圆筒形容器，其直径为450 mm ，表A 的读数为360 kPa ， 表B 的读数为170 kPa ，大气压力为100 mmHg ，试求，⑴ 真空室及1、2两室的绝对压力；⑵ 表C 的读数；⑶ 圆筒顶面所受的作用力。
解： kPa H p p p b 0g mm 0100100＝＝－＝＝汞柱真空室−kPa p p p a 36036001=+=+=真空室kPa p p p B 19017036012=−=−=kPa p p p c 1901902==−=真空室N A p p F b 0.21190.45π41133.3100)(2=××××=−=真空室 1-7一热力系发生状态变化，压力随体积的变化关系为=3.1pV 常数，若热力系初态为 6001=p kPa ，3.01=V m 3，问当系统体积膨胀至 5.02=V m 3 时，对外作功为多少？ 解：改过程系统对外作的功为∫∫=−−===−−0.50.33.013.023.1111.33.115.03.02585.)(0.3V W 1kJ V V V p dV V p pdV （积分公式：x dx µ=∫11x µµ++） 1-9 某气缸中气体由0.1 m 3膨胀至0.3 m 3，若气体的压力及容积按MPa 和m 3计算，则膨胀过程中气体的压力和体积的函数关系为04.024.0+=V p ，试求，气体所作的膨胀功。
北京科技大学热工学第3章和第4章重点思考题和习题解答
n −1
(T1 − T2 ) = 6 × Rg
287 (303 − 252) = 438 kJ 1.2 − 1 287 )(303 − 252) = −220 kJ 1.2 − 1
Q = m(C v −
n−1
)(T2 − T1 ) = 6(715.94 −
3-26 某闭口系统内有 1 kmol 的空气，初态体积为 1m3，终态体积为 10 m3，当 初态及终态温度均为 100℃时，计算该闭口系统对外所作的功及熵的变化。 ⑴ 可逆膨胀； ⑵ 向真空膨胀；⑶ 在外压恒为 0.1MPa 的环境中膨胀。 (1) 可逆膨胀为定温过程， v w = R g T ln 2 ＝0.287*(273+100)*ln(10/1)=246.5kJ/kg v1 W=246.5kJ/kg*29kg/kmol=7148.5 kJ Q=W=T*ΔS
5. 若工质从同一初态出发，分别经历可逆绝热过程与不可逆绝热过程膨胀到相同的终压力， 两过程终态的熵哪个大？对外作的功哪个大？试用坐标图进行分析. 答：不可逆过程熵大，可逆过程作功大 习题 4-1 某发明者自称已设计出一台在 540 K 和 300 K 的热源之间循环工作的热机，该热机从
高温热源每吸收 1000 J 的热量可作出 450 J 的净功，他的设计合理吗？ 解: 方法 1：同热源间工作的卡诺热机(理想可逆热机)的热效率为：
5 5
界加热的原因，造成阀门的开启，问：⑴ 当阀门开启时，筒内温度为多少？⑵ 因加热而失 掉多少空气？设筒内空气温度在排气过程中保持不变。
P1, V1, T1
P2, V1, T2
P3, V3, T2
状态 1 解：⑴ T2 = T1
--定容
状态 2
--定温
热工控制系统思考题和作业b
第一章 控制系统概述思考题：1. 自动控制系统的常用术语？2. 自动控制系统的性能指标？第二章 热工控制对象动态特性思考题：1. 什么是有自平衡能力对象、无自平衡能力对象？2. 单容、双容控制对象的动态特性？作业：1. 双容水箱如下图所示，试确定输入量q 1和输出量h 2之间的传递函数,画出系统方框图，并求当输入量q 1作单位阶跃扰动时,输出量h 2(t)的响应函数。
第三章 控制仪表及调节器的控制规律思考题：1. 控制系统的SAMA 图例及其含义？2. 调节器的控制规律？3. 调节器参数δ，Τi ，Τd 变化对调节过程的影响？4. 为何积分调节器称为无差调节器？作业： 已知某种调节器传递函数：)111(1)(SK T S T S T s G d dd i PID +++=δ 设5=d K ，试求其阶跃响应函数，并画出阶跃响应曲线，然后讨论如何从曲线上求调节器的参数δ、i T 和d T 的数值。
第四章单回路控制系统思考题：1. 控制对象的特征参数（放大系数、时间常数）对控制质量有何影响？2. 调节器分别采用P、PI、PID，分别配单容、双容对象时，控制系统的性能指标？3. 单回路控制系统的工程整定方法？第五章汽包锅炉蒸汽温度自动控制系统思考题：1. 影响过热汽温变化的因素有哪些？2. 串级汽温控制系统整定调节器参数的步骤。
3. 采用导前汽温微分信号的双回路汽温控制系统的等效串级整定法和补偿法的参数整定步骤。
4. 具有导前微分信号的双回路汽温调节系统，在导前微分信号中断时，系统能否正常工作？5. 串级汽温调节系统中，导前汽温信号中断时，调节系统能否正常工作？作业：熟练掌握例10-1和例10-2的参数整定方法。
第六章汽包锅炉给水自动控制系统思考题：1. 汽包锅炉给水控制系统中，为什么会出现“虚假水位“的现象？在设计调节系统时采用了什么对策？2. 三冲量给水自动控制系统中三个“冲量”的引入，分别起到什么作用？3. 单级三冲量给水控制系统的整定步骤以及每一步的整定目的。
北京科技大学热工学第9章和第12章重点思考题和习题解答
第9章和第12章重点思考题和习题解答第9章习 题9-4 图9-44为比较法测量材料热导率的装置示意图。
标准试件的厚度151=δ mm ，热导率15.01=λ W/(m ⋅K)；待测试件的厚度162=δ mm 。
试件边缘绝热良好。
稳态时测得壁面温度45w1=t °C 、23w2=t °C 、18w3=t °C 。
忽略试件边缘的散热损失。
试求待测试件的热导率2λ。
解：根据题意：22113221λδλδw w w w t t t t q −−=＝得到：2016.0182315.0015.02345λ−−＝K m W ⋅=/704.02λ9-6 热电厂有一外径为100 mm 的过热蒸汽管道（钢管），用热导率为04.0=λ W/(m ⋅K)的玻璃绵保温。
已知钢管外壁面温度为400 °C ，要求保温层外壁面温度不超过50 °C ，并且每米长管道的散热损失要小于160 W ，试确定保温层的厚度。
解：根据圆筒壁稳态导热计算公式： 1601.0ln 04.02150400ln 2121221=×−−=d d d t t q w w ππλ＝解得mm d 3.1732= 所以保温层厚度为mm d d l 65.362)(12=−=9-7 某过热蒸汽管道的内、外直径分别为150 mm 和160 mm ，管壁材料的热导率为45 W/(m ⋅K)。
管道外包两层保温材料：第一层厚度为40 mm ，热导率为0.1 W/(m ⋅K)；第二层厚度为50 mm ，热导率为0.16 W/(m ⋅K)。
蒸汽管道内壁面温度为400 °C ，保温层外壁面温度为50 °C 。
试求：（1）各层导热热阻；（2） 每米长蒸汽管道的散热损失；（3）各层间的接触面温度。
解： W m K d d R /000228.0150160ln 4521ln211211⋅=×==ππλ W m K d d R /645.0160240ln 1.021ln212322⋅=×==ππλ (注意：d 3=d 2+2δ) W m K d d R /347.0240340ln 16.021ln213433⋅=×==ππλ 根据圆筒壁稳态导热计算公式： m W R R R t t q w w /9.352347.0645.0000228.05040032141=++−++−=＝由32132143322141R t t R t t R t t R R R t t q w w w w w w w w −=−=−++−=＝得到：C q t t w w 019.399000228.09.352400R 12=×−=×−=C R q t t w w 0214.172)645.0000228.0(9.352400)R (13=+×−=+×−=第12章 习题12-7 已知热-冷流体的进、出口温度3001=′t °C 、2001=′′t °C 、302=′t °C 、1202=′′t °C ，试计算下列流动布置时换热器的对数平均温差：（1） 顺流； （2） 逆流； 解：（1）对顺流：C t t t 02127030300'''=−=−=∆， C t t t 021********''''''=−=−=∆ C t t t t t m 02.156'''ln '''=∆∆∆−∆=∆ （2）对逆流：C t t t 021*********''''=−=−=∆， C t t t 021********'''''=−=−=∆C t t t t t m 0175'''ln '''=∆∆∆−∆=∆ 12-8有一台逆流式油-水换热器，已知油的进口温度1001=′t °C ，出口温度601=′′t °C ，油的密度8601=ρ kg/m 3，比热容1.2=p c kJ/(kg ⋅K)；冷却水的进口温度202=′t °C ，出口温度502=′′t °C ，流量32=m q kg/s 。
热工程控保护(技师)理论试题库
一、选择题(共50题)1(La2A2051).具有多媒体功能的微机系统常用CD-ROM作为外存储器。
CD-ROM是( )。
(A)只读存储器；(B)只读硬盘；(C)只读光盘；(D)只读大容量软盘。
答案:C2(La2A3052).在MCS51系列单片机中, 4个I／O口, 其中( )口是双重功能口。
(A)P0；(B)P1；(C)P2；(D)P3。
答案:D3(La2A3053).利用8155芯片作为8031单片机的I／O口扩展, 它可为系统提供( )位I／O 线。
(A)14；(B)12；(C)16；(D)22。
答案:D4(La2A3054).MCS-51系列单片机外引脚可构成三种总线结构, 地址总线由P0和( )口提供。
(A)P1；(B)P2；(C)P3；(D)无。
答案:B5(La2A3055).Windows98操作系统是( )。
(A)单用户任务系统；(B)单用户多任务系统；(C)多用户多任务系统；(D)多用户单任务系统。
答案:B6(Lb2A1133).锅炉运行时, 炉膛可能产生瞬时的压力波动。
为了抑制由此而产生的误动作, 可在炉膛压力检测时增加( )环节。
(A)阻尼；(B)迟延；(C)前馈；(D)以上答案都对。
答案:A7(Lb2A2134).所谓二线制变送器是指( )。
(A)电源线与信号线共用；(B)取消变送器工作电源；(C)取消变送器信号线；(D)其他。
答案:A8(Lb2A2135).炉膛火焰电视监视系统的检测部件需具有控制保护系统, 其主要作用是( )。
(A)超温保护；(B)控制通风；(C)吹扫；(D)控制方向。
答案:A9(Lb2A3136).在单元机组汽轮机跟随的主控系统中, 汽轮机调节器采用( )信号, 可使汽轮机调节阀的动作比较平稳。
(A)实发功率；(B)功率指令；(C)蒸汽压力；(D)蒸汽流量。
答案:A10(Lb2A3137).分散控制系统中的( )根据各工艺系统的特点, 协调各系统的参数设定, 它是整个工艺系统的协调者和控制者。
热工检修习题库(含参考答案)
热工检修习题库（含参考答案）一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1、"当机组发生全局性的危险事故时，_______保护应动作。
（）A、辅机故障减负荷B、总燃料跳闸保护C、机组快速甩负荷D、总燃料跳闸保护、辅机故障减负荷及机组快速甩负荷正确答案：B2、" 热工信号中，能够自动完成系统或设备操作，避免主设备损坏的是_______信号。
（）A、显示B、报警C、保护D、连锁正确答案：C3、"对于PID作用，I的作用是_______，D的作用是________。
（）A、消除动态偏差，减小静态偏差B、消除静态偏差，消除动态偏差C、消除静态偏差，减小动态偏差D、减小动态偏差，消除静态偏差正确答案：C4、"关于送、引风机连锁保护动作，下列说法正确的是_______。
（）A、MFT动作信号经延时规定时间后，将联跳送引风机B、单台送风机眺闸，将联眺对应引风机，但单台引风机跳阐，不一定联跳对应送风机C、炉膛压力低低引起MFT动作时*将联跳引风机D、炉膛压力高高引起MFT动作时，将联跳送风机正确答案：B5、"调节系统首先应满足。
_______品质指标。
（）A、稳定性B、安全性C、队快速性D、准确性正确答案：A6、"单回路调节系统发生振荡时，消除振荡的最有效方法是_______。
（）A、加大积分调节时间B、减小比例调节强度C、加大比例调节强度D、减小积分调节时间正确答案：B7、"MFT动作后，以下设备不一定联动眺闸的是_______。
（）A、燃油母管调节阀、回油阀及所有油枪三位阀B、锅炉吹灰器；C、电除尘D、送、引风机正确答案：D8、"燃烧调节系统中，采用前馈信号是为了克服_______。
（）A、锅炉燃烧过程的惯性和迟延B、机组负荷变化过程的缓慢C、炉膛压力调节过程的惯性D、主蒸汽温度变化的缓慢正确答案：A9、"分散控制系统应满足的抗干扰能力为________。
热工复习题
热工过程自动控制技术复习题一、选择题1、生产过程中需要调节的、表征生产过程进行状况的物理量是（）。
A、扰动量B、被调量C、调节量D、给定值2、为了抑制一些可以预知的扰动，控制系统应采用（）。
A 随动控制B 程序控制C前馈控制D 反馈控制3、自动调节系统中按被调量偏差进行调节的系统属于（）调节系统。
A、反馈B、前馈C、复合Ｄ、开环4、表征生产过程是否正常运行且需要加以控制调节的物理量称为（）。
A 控制量B 给定值C 被控量D 被控对象5、在生产过程中用以控制被调量变化的量称为（）。
A 控制量B 给定值C 被控量D 被控对象6、能够使被调量偏离其给定值的各种因素称为（）。
A 被控量B 给定值C 扰动D 被控对象7、根据被控量的检测信号与其给定值的差偏差进行控制的称为（）。
A 前馈控制B 反馈控制C 开环控制D 程序控制8、PI调节器参数是（）。
A 比例带B 比例带和积分时间C 比例带和微分时间D积分时间和微分时间9、自动控制系统的稳定性是指遇到阶跃扰动时，过渡过程结束后，被控量是否趋于（） A有限值B零 C 1 D无穷10、在过热汽温控制系统中，为克服汽温被控对象的迟延和惯性，常常引入的辅助被控量是（）A过热器入口蒸汽温度B过热器出口蒸汽温度C 减温器出口蒸汽温度D减温水流量二、判断题1、比例调节器是一种无差调节器。
（）2、控制对象干扰通道的放大系数越大，对控制越有利。
（）3、控制对象干扰通道的放大系数增大，会使系统的动态偏差增大。
（）4、控制对象干扰通道的时间常数增大，对控制不利。
（）5、控制通道的放大系数越大，对控制越有利。
（）6、控制通道的时间常数越大，系统反应越慢，对控制越不利。
（）7、干扰通道的特征参数（放大系数和时间常数）对控制质量没有影响。
（）8、控制通道的特征参数（放大系数和时间常数）对扰动通道的工作没有影响。
（）9、气体的压力越大，则所具有的功量愈大。
（）10、绝对压力、表压力和真空都可以作为状态参数。
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热工控制系统B思考题与习题第一章控制系统概述1. 什么叫自动控制系统？2．自动控制系统主要由哪几部分组成？每一部分的作用是什么？3．控制对象、被控制量、控制量和给定值是如何定义的？请举例说明。
4．自动控制系统的主要分类方法有哪几种？说明各种分类方法的特点，指出各种分类方法所包括的系统是什么？各系统的特点是什么？5．什么叫前馈控制系统？什么叫反馈控制系统？6．什么叫反馈？什么叫负反馈？7、什么叫定值控制系统？对定值控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的定值控制系统。
8．什么叫随动控制系统？对随动控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的随动控制系统。
9．、对一个实际控制系统如何实现负反馈？10．说明汽包锅炉有哪些被控制量？相应的控制量、控制机构有哪些？锅炉运行过程中被控制量可能会受到哪些扰动？11．控制过程的基本形式有哪几种？它们各有什么特点？如何根据控制过程曲线来检验控制系统是否满足基本要求？哪种控制过程的基本形式符合热工控制过程的要求，给出稳定性指标的范围。
12．通常从哪三个方面衡量自动调节系统的工作品质，表示调节系统的工作品质的指标有哪几个？如何兼顾这些指标？13．举出反馈控制系统的实例，指出被控制量、控制量、控制机构、给定值、扰动，画出控制系统的示意图。
14．水位自动控制系统的两种方案如下图所示，在运行中，希望水位高度H维持不变：（1）说明各系统的工作原理。
（2）画出各系统的方框图，并说明控制对象、被控制量、给定值、扰动各是什么？（3）试说明两系统各属于何种结构的控制方式。
（4）当水箱出口水流量q2变化时，各系统能否使水位高度保持不变？试从原理上定性说明。
第二章控制对象的动态特性1．为什么要研究对象动态特性？2．热工控制对象一般有哪几种类型？每种类型的特点是什么？写出相对应的传递函数。
3．热工控制对象的特征参数有哪些？是如何定义的，物理意义是什么？4．写出表示有自平衡能力对象动态特性的两套特征参数和它们之间的关系。
5．写出表示无自平衡能力对象动态特性的两套特征参数和它们之间的关系。
6．在有、无自平衡能力对象的阶跃响应曲线上标出特征参数，写出相对应的传递函数。
7．指出控制对象的结构参数对动态特性的影响。
8．热工控制对象动态特性的特点是什么？9．在测定被控对象阶跃响应曲线时，要注意哪些问题？10．写出用现场实验方法求取被控对象的阶跃响应曲线的主要步骤？11．用试验方法测得锅炉过热汽温在喷水量阶跃变化时的响应曲线，喷水量的阶跃变化量ΔX=2吨/时，从阶跃响应曲线上量得y（∞）=153 写出此汽温对象以喷水量为输入，写出=18O C，特征参数τ=63 Tc汽温y（t）为输出的近似传递函数。
12．用试验方法测得锅炉汽包水位的阶跃响应曲线，给水流量作为输入信号，已知给水阶跃变化量ΔX=15吨/时，从阶跃响应曲线上量得τ（t a）=30秒，Oh=13.5mmH20，y（t a）=4.32 mmH20，写出y（t）为输出的近似传递函数。
13．有一水槽，其截面积F为0.5m2，流出侧阀门阻力实验结果为:当水位H变化20cm时, 流出侧变化为1000c m3/s。
试求流出侧阀门阻力R,并计算该水槽的时间常数T。
第三章控制仪表及调节器的控制规律1．电厂用到的控制仪表按结构形式分类有几种形式?其特点是什么?2.比例,积分,微分三种调节作用是什么?其调整原则是什么?3.为什么工业生产中很少采用纯积分作用的调节器?4.为什么工业生产不采用纯微分作用的调节器?5.比例,积分,微分三种调节作用的特点是什么?6.比例积分调节器和比例微分调节器,各有何特点?7.如何根据调节对象特性选择调节器的调节规律?8.积分调节对象应采用什么调节器进行控制?9.要使PID调节器为比例规律,其积分时间T i和微分时间Td应如何处理?10．有哪几种常用的调节器?写出相应的传递函数表达式。
11．若要增强PID调节器的控制作用，如何调整比例带δ,积分时间T i和微分时间Td ?第四章单回路控制系统1.什么叫单回路控制系统？2.如何选择单回路调节器的正反作用?3.试分析被控对象的控制通道和扰动通道对控制质量的影响？4.调节器参数δ、T i、T D对控制过程有什么影响？5.什么叫单回路控制系统调节器参数整定？目前有哪些主要的整定方法？6.由调节器W(s)和广义对象W0(s)组成的单回路控制系统中，已知对象的传递函数W0(s)=1/(1+T0s)2,T0=20s;若调节器比例作用（W(s)=1/δ）试求Ψ=0.75时（或δ=0.216），调节器的参数δ值。
7.给定控制对象的传递函数为W0(s)=12/(2+5s)(1+3s)，采用比例调节器（1/δ）。
试按ψ=0.75（或δ=0.216）来整定调节器的参数。
8.给定控制对象的传递函数为W0(s)=1/(1+20s)3，采用比例调节器。
试按ψ=0.75的要求来整定调节器的参数.9.给定控制对象的传递函数为W0(s)=1.5/(1+2s)3，采用比例积分调节器。
试按ψ=0.75,ts=最小的要求来整定调节器的参数(提示: 取w PI =wP/1.1).10.给定控制对象的传递函数为W0(s)=1/(1+20s)3，采用比例积分调节器。
试按ψ=0.75,ts=最小的要求来整定调节器的参数(提示: 取w PI =wP/1.15).11.给定控制对象的传递函数为W0(s)=2/(1+10s)(1+2s)，采用比例微分调节器[W(s)=(1+Tds)/δ]。
试按ψ=0.75和静态偏差为最小的要求来整定调节器的参数(提示: 消去对象的传递函数中的最大极点)。
12.给定控制对象的传递函数为W0(s)= W0(s)=1/(1+20s)3，采用比例微分调节器[W(s)=(1+Tds)/δ]。
试按ψ=0.75和静态偏差为最小的要求来整定调节器的参数(提示: 消去对象的传递函数中的最大极点)。
13.什么叫动态特性参数法、临界比例度法、衰减曲线法和经验法？试比较其特点？14．四种工程整定方法是怎样确定控制器参数的?它们各适用于什么样的场合?15.在单回路系统中，已知对象的传递函数为W0(s)=1/(1+20s)3用动态特性参数法整定调节器参数，测量得τ=16s,T c=74s,自平衡率ρ=1，如果调节器为P、PI，PD试求ψ=0.75时，调节器的整定参数值。
16．某自动控制系统要求用临界比例带法整定控制器参数δ、T i、T d。
已知δKP=30%、T KP=60s、β=1.73。
17．某自动控制系统要求用衰减曲线法整定控制器参数δ、T i、T d。
已知ψ=0.75δs=20%、T s=300s、β=1。
18. 某自动控制系统要求用响应曲线法整定控制器参数δ、T i、T d。
已知ψ=0.75τ=120s、T c=120s、K=1.5、β=1.07。
19.对已运行调节系统,如何进行最佳整定?20.对某过程控制通道做一阶试验，输入阶越信号Δμ=5，阶跃响应记录数据增加表如图所示。
（1）若过程用一阶加纯时延环节来描述，试求K0、T0、τ（2）采用动态特性参数法整定调节器参数，求δ、Ti 、Td。
21．单回路系统中其它参数不变，仅加大PI调节器的积分作用。
（1）在相同的外界阶跃扰动下，最大动态偏差是否增大?振荡是否加剧?（2）为了获得与以前相同的系统稳定性，可适当调整δ，问δ应调大还是调小?22．单回路控制系统组成如图4所示。
整定该比例微分调节器的调节参数δ、Td，使系统过渡过程具有ϕ=0.75 (ξ=0.216, m=0.221)，静态偏差最小的性能。
23．单回路控制系统组成如图5所示。
整定该比例调节器的调节参数δ，使系统过渡过程具有ϕ=0.75 (ξ=0.216, m=0.221)。
调节对象传递函数τ和T a 的数值已知，单位为秒。
24.在某锅炉运行过程中，必须满足汽-水平衡关系，故汽包液位是一个十分重要的指标。
当液位过低时，汽包中的水易被烧干引起生产事故（甚至会产生爆炸危险），故设计下图液位控制系统，试画出该系统的方框图，并确定调节阀的气开、气关形式和调节器的正、反作用方式。
图4 图5第五章串级控制系统1.什么叫串级控制系统？2.串级控制系统的结构特点是什么？3.串级控制系统有哪些主要特点？什么情况下可考虑设计串级控制？4. 串级控制系统中的副变量如何选择？5．火电厂哪些系统常采用串级控制系统？6．串级控制系统为什么比单回路控制系统的控制质量好？7．串级控制系统中的主、副调节器的正、反作用如何选择它们与阀门的开关形式有无关系？8．在一个串级控制系统中，原来选用口径为20mm的气开阀，后来改为口径为32mm的气关阀，问（1）主、副调节器的正、反作用是否改变？为什么？（2）副调节器的比例带和积分时间是否改变？为什么？（3）主调节器的比例带和积分时间是否改变？为什么？9．在一个串级控制系统中，主变量是温度，温度变送器量程原为0～200℃，后来改为80～120℃，问（1）副调节器的比例带和积分时间是否改变？为什么？（2）主调节器的比例带和积分时间是否改变？为什么？第六章前馈控制系统1．什么叫前馈控制系统？2．前馈控制系统的特点是什么？3．前馈控制的局限性有哪些？4.为什么前馈控制能改善控制质量？5．前馈控制与反馈控制的区别是什么？6．什么叫系统前馈-反馈（复合）控制系统？7．前馈-反馈控制对扰动的补偿条件与前馈控制一样吗？试证明。
8．是否可用普通的PID控制器作为前馈控制器？为什么？9．在什么条件下前馈效果最好？10．为什么一般不单独使用前馈控制方案？11．前馈-反馈（复合）控制具有哪些优点？第七章比值控制系统1、什么叫比值控制系统？请举例说明2. 比值控制系统有哪几种分类方法？3、有哪几类闭环比值控制系统？各适用于什么情况？4．比值控制系统的特点是什么？第八章大迟延控制系统1．实现Smith预估补偿控制有何意义？2．说明Smith预估补偿的原理。
3．画出Smith预估补偿控制原理图，推导出Smith预估补偿器的传递函数。
4．有哪几种Smith预估补偿控制方案，各有什么特点？第九章解耦控制系统1.实现解耦控制有何意义？2.什么叫耦合？3．什么叫解耦？4．有哪几种常用的解耦控制方法？各有什么特点？5．相对增益矩阵有什么实用意义？6．关联系统解耦的条件是什么？第十章汽包锅炉蒸汽温度控制系统1．对过热蒸汽温度控制质量有哪些要求？2．过热蒸汽温度控制的任务是什么？3.写出过热蒸汽控制系统的被调量，常用的调节手段。
4.说明过热蒸汽控制对象的动态特性的特点。
5.影响过热蒸汽温度变化的因素有哪些？6．采用导前微分信号的双冲量过热蒸汽温度控制系统中的导前信号及其作用？7．采用导前微分信号的双冲量过热蒸汽温度控制系统，在导前微分信号中断时系统能否正常工作？8．串级过热蒸汽温度控制系统中，中间汽温信号中断时，控制系统能否正常工作？9．大型锅炉过热蒸汽温度控制为什么要采用分段控制？在什么情况下采用按温差的分段控制系统？10．再热汽温有哪些控制方法，每种控制方法的特点是什么？第十一章汽包锅炉给水控制系统1．对汽包锅炉水位调节质量有哪些要求？2．给水调节的任务是什么？3.影响汽包水位变化的因素有哪些？4．画出给水控制对象的动态特性，说明给水控制对象的动态特性的特点。