一 自动控制基础知识

一 自动控制基础知识

一、选择题

1 不可作为气动或电动控制系统标准信号的有___B___。

A．0.02～0．1MPa B．0.02～0．1Pa C. 0～10mA D．4～20mA 2 一个环节的输出量变化取决于____A____。

A．输入量的变化 B．反馈量 C．环节特性 D．A+C 3 在定值控制系统中为确保其精度，常采用____C____。 A．开环控制系统 B．闭环正反馈控制系统 C．闭环负反馈控制系统 D．手动控制系统

4 反馈控制系统中，若测量单元发生故障而无信号输出，这时被控量将____D___。 A．保持不变 B．达到最大值 C．达到最小值 D.不能自动控制 5 对于自动控制系统，最不利的扰动形式是____A____。

A．阶跃输入 B．速度输入 C．加速度输入 D．脉冲输入

6 在反馈控制系统中，调节单元根据____B____的大小和方向，输出一个控制信号。 A．给定位 B．偏差 C．测量值 D．扰动量 7 按偏差控制运行参数的控制系统是____B____系统。

A．正反馈 B．负反馈 C．逻辑控制 D．随动控制 8 一个控制系统比较理想的动态过程应该是____A____。

A．衰减振荡 B．等幅振荡 C．发散振荡 D．非周期过程

9 在反馈控制系统中，为了达到消除静态偏差的目的，必须选用____B____。 A．正反馈 B. 负反馈

C．在偏差大时用正反馈 D．在偏差值小时用负反馈 10 在反馈控制系统中，执行机构的输入是____B____。

A．被控参数的实际信号 B. 调节器的输出信号 C．被控参数的偏差信号 D．被控参数的给定信号

11 反馈控制系统中，为使控制对象正常运行而要加以控制的工况参数是____B____。

A.给定值 B.被控量 C.扰动量 D.反馈量 12 气动控制系统中，仪表之间的统一标准气压信号是____A____

A．0.02~0.1MPa B．0.2~1．0MPa C．0．02~0．14MPa D．0.2~1．4MPa 13 在柴油机冷却水温度控制系统中，其控制对象是____C____。 A．淡水泵 B，柴油机 C．淡水冷却器 D．三通调节阀 14 对定值控制系统来说，其主要扰动是____C____。

A．电源或气源的波动 B．给定值的变动

C．控制对象的负荷变化 D．调节器参数整定不合适 15 在燃油粘度控制系统中，其控制对象是____A____。

A．燃油加热器 B．蒸汽调节阀 C．燃油泵 D．柴油机

16 闭环系统的方框图中，输入量为偏差，输出为控制信号，则该环节是____A____。 A．调节单元 B．测量单元 C．执行机构 D．控制对象 17 船舶柴油机燃油粘度控制系统是____A____。

A．定值控制系统 B．随动控动系统C．程序控制系统 D．开环控制系统 18 在以下系统中，属于开环控制系统的是____A____。

A．主机遥控换向逻辑回路 B．燃油粘度自动控制系统

C主机冷却水温度自动控制系统 D．船舶自动舵控制系统 19 在反馈控制系统中，被控量是指____D____。

A．设定值 B．调节器的输出 C．被控对象的输入 D．被控对象的输出 20一个环节的输入量变化取决于____A____。

A．上一环节的输出 B．反馈量 C.环节特性 D．A+C

21 在反馈控制系统中，若执行机构发生故障而卡死在某一位置，这时被控量将____A____ A．保持不变 B．达到最大值 C。达到最小值 D．不能自动控制

22 在采用气关式调节阀调节蒸汽加热水柜水温的反馈控制系统中，若调节器发生故 障而没有输出，这时被控量将____B____。

A.保持不变 B．达到最大值 C．达到最小值 D．不能确定

23 在反馈控制系统中，设定值如果按照某一函数规律变化，则称为____B____。 A，定值控制 B. 程序控制 C．随动控制 D．函数控制

24 在反馈控制系统中，设定值如果是随机变化的，则称为____C____。 A.定值控制 B．程序控制 C.随动控制 D．函数控制 25 在反馈控制系统中，设定值如果是固定不变的，则称为____A____。

A. 定值控制 B．程序控制 C. 随动控制 D．函数控制

26 有一单容控制对象其放大系数K大，当该控制对象受到阶跃扰动后____A____。 A．被控量达到新稳态值变化量大 B．被控量达到新稳态值变化量小 C．被控量变化慢，飞升曲线平坦 D．被控量变化快，飞升曲线陡

27 有一单容控制对象其放大系数K小，当该控制对象受到阶跃扰动后____B____。 A．被控量达到新稳态值变化量大 B．被控量达到新稳态值变化量小 C. 被控量变化慢，飞升曲线平坦 D. 被控量变化快，飞升曲线陡

28 在船舶柴油主机的转速控制系统中，其高负荷区的慢加速过程属于____B____。 A．定值控制 B．程序控制 C．随动控制 D．函数控制

29 在船舶柴油主机的转速控制系统中，其30％~70％转速区的快加速过程属于____A____。 A．定值控制 B. 程序控制 C．随动控制 D．函数控制 30 船舶柴油主机的滑油温度控制系统属于____A____。

A．定值控制 B．程序控制 C．随动控制 D．函数控制 31 船舶辅锅炉的水位控制系统属于____B____。

A. 定值控制 B．程序控制 C．随动控制 D．函数控制

32 在气动控制系统中，对于正常工作的调节器，其最大和最小输出分别是____C____。 A．0．02MPa，0．14MPa B．0．2MPa，1．0MPa C．0．02MPa，0．1MPa D．0MPa，0．1MPa

33 在反馈控制系统中，正、负反馈分别使闭环输入效应____C____。

A. 增强、减弱 B．增强、增强 C．减弱、增强 D．减弱、减弱 34 在反馈控制系统中，调节器的输入和输出分别是____B____。

A．被控量和控制量 B．偏差和控制量 C．设定值和测量值 D．偏差和被控量 35 在反馈控制系统中，被控对象的输入和输出分别是____D____。

A. 被控量和控制量 B．偏差和控制量 C．设定值和测量值 D．控制量和被控量 36 在定值控制系统中，其控制作用是____C____。

A．给定值随工况变化，被控量也跟着变化 B．给定值不变，被控量也始终不变 C．被控量能尽快地恢复到给定值附近

D．定值在一定范围变动，被控量在较小范围内变化

37 锅炉水位自动控制系统是____A____。

A．程序控制系统 B．随动控制系统 C．开环控制系统 D．定值控制系统 38 给定值是变化的，且变化规律不是先由人们规定好的控制系统是____B____。 A．定值控制系统 B，随动控制系统 C．开环系统 D．程序控制系统 39 发电机的原动机(柴油机)的速度控制系统是____A____。

A．定值控制系统 B．随动控制系统 C．程序控制系统 D．开环控制系统 40采用时序控制的系统有____C____控制系统。

A．冷却水温度 B，主机转速 C．分油机排渣 D．船舶操舵 41 有一定值控制系统，受到扰动后，其被控量的变化规律是非周期过程，这说明____B____ A．控制对象惯性太大 B．调节器控制作用太弱

C．调节器控制太强 D．扰动太猛烈

42 在改变给定值的控制系统中，改变给定值后，其动态过程超调量偏大，应采取的措 施是____A____。

A．增大调节器的比例带 B．减少调节器的比例带

C．减少给定值的变化量 D．减少控制对象的放大系数K

43 反馈控制系统衰减率从0变到1，则系统的振荡情况为____C____。 A．发散一振荡一非周期 B．惯性一衰减振荡一发散 C．等幅振荡一衰减振荡一非周期 D．发散一衰减振荡一惯性

44 定值控制系统在动态过程中，若使其衰减率自1逐渐减小，说明控制过程____B____。

A．自发散向无波动变化 B．自无波动向发散变化 C．自等幅振荡向无波动变化 D．自等幅振荡向发散变化 45 当衰减率为____C____时，系统的稳定性最好。 A．0 B．0．5 C. 0．75 D．1

46 下列____C____不属于反馈控制系统的动态过程品质指标。 A．衰减率 B．静差 C．最终稳态值 D．超调量 47 用来描述自动控制系统准确性的两项指标是____C____。

A．衰减率和静差 B．超调量和静差

C．最大动态偏差和静差 D．超调量和过渡过程时间 48 在气动PI调节器中，为获得积分作用，应采用____C____。 A．弹性气宣的反馈 B．节流分压器的正反馈 C．节流盲宣的正反馈 D．节流盲室的负反馈

49 在改变给定值的控制系统中，若超调量上升，则控制系统____B____。 A．稳定性好 B．稳定性差 C．静态偏差大 D.动态精度高 50 衡量自动控制系统快速性的指标是____C____。

A．衰减率 B．最大动态偏差 C．过渡过程时间 D．超调量 51 反馈控制系统处于临界状态的衰减率为____D____。 A．1 B．4 C．2 D．0

52 在定值控制系统中，符合动态过程品质要求的衰减率Φ应是____C____。 A．Φ=0 B．Φ=0．5~0．7 C.Φ=O．75~0．9 D．Φ=1

53 在定值控制系统中，若动态过程第一个波峰值为A第二个波峰值为B，最终稳态 值为ε，则衰减率等于____B____。

A．(A—ε)／A B．(A-B)／A C．(B一ε)／B D．(A-B)一ε／A 54 在PID温度控制系统中，若系统衰减率偏小，错误的认识是____D____。

A．积分时间整定值太小 B．微分时间整定值太大

C．比例带整定值太小 D．比例带整定值太大

55 由比例调节器组成的定值控制系统受到扰动后，其控制过程衰减率随比例带增大 而____A____

A．增大 B．减小 C．无影响 D．波动变化

56 一般认为，能使输出信号波动____C____次即趋于稳定的比例带，可近似地看作衰减率为0．75时的比例带。

A．1 B．2 C．3 D．4

57 控制系统的衰减率等于0．8时的过渡过程是____C____。

A．等幅振荡过程 B．非周期过程 C．衰减振荡过程 D．发散振荡过程 58 反馈控制系统在使用和管理过程中首先应注意的问题是____C____。 A．准确性 B．快速性 C．稳定性 D．动态特性 59 采用比例调节器的定值控制系统，当比例带减小时，对控制过程和结果的影响是___A__ A．衰减率减小 B．静态偏差增大 C．最大动态偏差增大 D．振荡次数减少 60 控制系统受到阶跃扰动时，其输出的动态特征为下列____C____情况最好。 A．稳定振荡 B．等幅振荡 C．衰减振荡 D，临界振荡

61 评价不同控制系统调节过程的好坏，通常是在相同的____B____信号作用下，比较它们的被调量变化过程。

A．正弦输入 B．阶跃输入 C．速度输入 D．加速输入

62 在主机冷却水温度自动控制系统中，当主机负荷突然变化时，系统的控制过程是____B____。

A．动态→稳定过程→新动态 B．稳态→过渡过程→新稳态

C．状态→动态过程→新状态 D．扰动→克服扰动→新扰动

63 在定值控制系统中，其动态过程的衰减率为1，则该动态过程是____A____。 A．非周期过程 B．衰减振荡过程 C．等幅振荡过程 D．发散振荡过程

64 在定值控制系统中，其动态过程的衰减率Φ=0．75，则该系统的动态过程是____B____ A．非周期过程 B．衰减振荡过程 C．等幅振荡过程 D．发散振荡过程 65 反馈控制系统在____D____条件下，才能在实际运行中应用。 A．Φ<0 B. Φ=1 C．Φ=0 D．0<Φ<1

66 最大动态偏差小的控制系统，说明该系统____B____。 A．控制对象放大系数小 B．系统稳定性好 C．调节器控制作用强 D．动态精度低

67 在定值控制系统中，其动态过程的衰减比为2：1，则动态过程是____B____。 A．非周期过程 B．衰减振荡过程 C．等幅振荡过程 D．发散振荡过程 68 在定值控制系统中，其动态过程的衰减比为1：1，则动态过程为____C____。 A．非周期过程 B．衰减振荡过程 C．等幅振荡过程 D．发散振荡过程 69 在定值控制系统中，其动态过程的衰减比为1：2，则动态过程为____D____。 A．非周期过程 B．衰减振荡过程 C．等幅振荡过程 D．发散振荡过程 70 在运行参数的启动控制系统中，优先考虑的是____A____。

A．稳定性 B．最大动态偏差 C．过渡过程时间 D．静态偏差 71 在反馈控制系统中，能克服外部扰动的控制系统是属于____A____。

A．定值控制系统 B．程序控制系统 C．随动控制系统 D．开环控制系统 72 在反馈控制系统中，若调节器控制作用太强，则该系统的动态过程为____C____ A．稳定性好 B．波动次数少 C．过渡过程时间短 D．最大动态偏差小 73 给定值是时间函数的自动控制系统属于____D____。

A．定值系统 B．函数系统 C．随动系统 D．程序系统 74 在自动化仪表中，为实现某种作用规律，常采用较复杂的____D____。

A．正反馈回路 B．负反馈回路 C．正、负反馈回路 D．A或B 75 在主机驾驶台遥控装置中，柴油机增减负荷的转速控制系统是____C____。

A．定值控制系统 B．随动控制系统 C．程序控制系统 D．开环控制系统 76 在改变给定值的反馈控制系统中，评价动态过程品质的指标是____A____。 A．超调量 B．衰减率 C．过渡过程 D．振动幅值

77 在改变给定值的反馈控制系统中，不是评价动态过程品质的指标是____B____。 A．超调量 B. 衰减率 C．过渡过程时间 D．振荡次数 78 在锅炉水位自动控制系统中，色带指示仪是____A____。

A．显示单元 B．测量单元 C．调节单元 D．执行机构 79 最大动态偏差小的控制系统，说明控制系统____B____。

A．过渡过程时间长 B．稳定性好 C．动态精度高 D．动态精度低 80 锅炉水位遥测系统是一个____A____。

A．程控系统 B．随动系统 C．闭环系统 D．开环系统 81 在定值控制系统中，动态过程指标首先考虑____A____。

A．emax B．Ts C．Tr D．振荡次数

82 在反馈控制系统中，过渡过程时间是指受扰动后，被控量重新稳定所需的时间，通常规定被控量的波动值为____B____时，过渡过程时间结束。

A．≤1％ B．≤2％或≤5％ C．＜12 ％ D．≤15％ 83 有一单容控制对象，时间常数T大，当它受到阶跃扰动后____C____。 A．被控量达到新稳态值变化量大 B．被控量达到新稳态值变化量小 C．被控量变化慢，飞升曲线平坦 D．被控量变化快，飞升曲线陡

84 有一控制对象受到扰动后，被控量变化快，且达到新稳态值变化量大，其____C____。

A．T大，K小 B．T小， K小 C．T小，K大 D．T大，K大

85 比例作用规律中，若PB调为125％，此时比例带的物理意义是____D____。 A．被控量变化全程的62.5％，调节阀开度变化125％ B．被控量变化全程的100％，调节阀开度变化62.5％ C．被控量变化全程的100％，调节阀开度变化80％ D．被控量变化全程的125％，调节阀开度变化l00％

85 一个单容水柜原处于平衡状态，现将出口阀关小，则其自平衡率将____B____。 A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．与出口阀开度无关 D．不变化

86 单容水柜水位处于平衡状态，当进口阀阶跃变化△时，在阶跃扰动瞬间，水位上升速度与____A____无关。

A．△ B．F C．R D．K

87 采用PID调节器的定位控制系统，当被控对象T较大时，应使____C____

A. Ti↑，Td↑ B．Ti↓, Td↓ C．Ti↑, Td↓ D．Ti↓, Td↑ 88 在锅炉水位自动控制系统中，如时间常数T大于1，则其相当于____B____ A．比例环节 B．一阶惯性环节 C．微分环节 D．积分环节

89 在控制对象的惯性较大，并存在迟延的情况下，控制系统应采用____D____规律的调节器，其比例带和积分时间分别取____和____

A．PI, 较大值，较小值 B．PID，较小值，较大值 C．PI, 较小值，较大值 D．PID，较大值，较小值 90 一个单容水柜，当出口阀关小时受到基本阶跃扰动后，其飞升曲线与原状态受到同一扰

动相比____B____。

A．初始时被控参数变化量相同，变化速度不同 B．达到稳态时原态变化量小，后者变化量大 C．达到稳态时原态变化量比后者变化量大 D．原态达到稳态所需时间比后者长

91 有一单容水柜，在初始平衡状态下，把给水阀突然开大△ ，其时间常数T____B____。

A．被控量变化到新稳态值的50％所需要的时间 B．被控量变化到新稳态值的63.2％所需要的时间 C．被控量变化到新稳态值的86％所需要的时间 D．被控量变化到新稳态值的95％所需要的时间

92 有一单容控制对象，其时间常数T大，当该对象受到阶跃扰动后____C____。 A．被控量达到新稳态值变化量大 B．被控量达到新稳态值变化量小 C．被控量变化慢，飞升曲线平坦 D．被控量变化快，飞升曲线陡

93 有一单容控制对象，其时间常数小，当该控制对象受到阶跃扰动后____D____。 A．被控量达到新稳态值文化量大 B．被控量达到新稳态值变化量小 C．被控量变化慢，飞升曲线平坦 D．被控量变化快，飞升曲线陡 94 有一单容控制对象，其时间常数大，这说明该控制对象____C_____。 A．对扰动敏感 B．对扰动不敏感 C．惯性大 D．惯性小 95 有一单容控制对象其时间常数T小，这说明该控制对象____D_____。 A．对扰动敏感 B．对扰动不敏感 C．惯性大 D．惯性小 96 有一单容控制对象其放大系数K大，说明该控制对象____A_____。 A．对扰动敏感 B．对扰动不敢感 C．惯性大 D．惯性小 97 有一单容控制对象其放大系数K小，这说明该控制对象____B_____。 A．对扰动敏感 B．对扰动不敏感 C．惯性大 D．惯性小 98 比例环节与实际微分环节并联，可得到____A_____。 A．比例微分作用 B．比例积分作用

C．实际微分作用 D．比例积分微分作用

99 有一反馈环节，前向通道是放大倍数为足够大的比例环节，其负反馈通道是实际 微分环节，则可得到____A_____。

A．惯性作用 B.比例微分作用 C．积分作用 D．比例积分作用 100 比例环节与积分环节并联，可得到____B_____。

A．积分作用 B．比例积分作用 C．比例微分作用 D．实际微分作用

101 有一前向通道为放大倍数足够大的比例环节，而负反馈通道是一个惯性环节，则 可得到____C_____。

A．积分环节 B．比例积分环节 C．微分环节 D．比例微分环节

102 在锅炉水位自动控制系统中，在额定负荷情况下，调节器的输出应使调节阀的开 度为____D_____。

A．全开 B．全关 C．全开的一半 D．不定

103 有一台调节器，当输入一个线性偏差信号时，它立即按线性规律输出，这是一台____A_____

A．比例调节器 B．积分调节器 C.比例积分调节器 D．微分器

104 有一环节给它输入一个阶跃信号后首先有一个较大的阶跃输出，然后随时间逐渐消失，最后消失到零，这是____B_____。

A．理想微分环节 B.实际微分环节 C．积分环节 D．惯性环节

105 有一台调节器施加阶跃输入信号后，先有一个较大的阶跃输出，然后输出逐渐减小，最后稳定在某个值上，这是____D_____。

A．比例调节器 B．PI调节器 C．PID调节器 D．PD调节器 106 有一环节，施加阶跃输入信号后，按线性规律输出，这是____B_____。

A．比例环节 B．积分环节 C．实际微分环节 D．理想微分环节 107 在比例调节器上有一个调整旋钮，它可调整调节器的____C_____。 A．时间常数 B．调节作用规律 C．比例带PB D．调量程

108 在用比例调节器组成的控制系统中，若比例带PB=40％，被控量变化全量程的10％，调节器使调节阀开度变化全行程的____C_____。 A．1／10 B．1／5 C．1／4 D．1／2

109 在用比例调节器组成的控制系统中，若PB=60％，调节器使调节阀开度变化全行程的一半，其被控量变化了全量程的____D_____。

A．100％ B．60％ C．50％ D．30％

110 在用比例调节器组成的控制系统中，若PB=120％，调节器输出使调节阀开度变化 全行程的一半，则被控量变化了全量程的____C_____。 A．100％ B．120％ C．60％ D．30％

111 在用比例调节器组成的控制系统中，若PB=80％，其被控量变化了全量程的一半， 调节器输出使调节阀开度变化了全行程的____C_____。 A．100％ B．80％ C．62.5％ D．55％

112 在用比例调节器组成的控制系统中，若把比例带PB调整为10％，则系统的动态过 程会____B_____。

A．超调量减小 B．振荡次数增多 C．过渡过程时间缩短 D．静态偏差增大

113 在用比例调节器组成的控制系统中，若把比例带调大，则在相同的扰动情况下，系 统的动态过程____C_____。

A．反应快，稳定性好 B，反应快，稳定性差 C．反应慢，稳定性好 D．反应慢，稳定性差

114 在用比例调节器组成的控制系统中，若把比例带调小，则在相同扰动下，系统的动 态过程会____B_____。

A．反应快，稳定性好 B．反应快，稳定性差 C．反应慢，稳定性 D．反应慢，稳定性差

115 在用比例调节器组成的控制系统中，系统受到扰动后，被控量无波动地慢慢向给 定值恢复，这是因为____A_____。

A．调节器比例带PB太大 B．调节器比例带大小

C．控制对象的时间常数太大 D．控制对象的迟延太大 116 在系统方框图中，环节的输入量与输出量的关系是____A_____

A. 输入量影响输出量 B.互相影响 C. 输出量影响输入量 D. 互不影响 117 在运行参数的自动控制系统中，为能正常地控制运行参数，该系统必须是____A_____ A. 负反馈控制系统 B. 正反馈控制系统 C. 开环控制系统 D. 逻辑控制系统 118 柴油机燃油粘度控制系统中，控制对象为____C_____

A. 燃油泵 B. 蒸汽阀 C. 加热器 D. 高压油泵 119 定值控制系统中，其动态过程的最佳衰减比应为____B_____

A. 2：1 B. 4：1 C. 1：4 D. 1：2 120 表征系统控制对象惯性大小的是____D____

A. 纯延迟 B. 容积延迟 C. 放大系数 D. 时间常数

121 静态偏差e小的控制系统，说明该系统的____B_____

A. 稳定性好 B. 静态精度好 C. 快速性好 D. 动态性能好 122 双容控制对象的时间延迟是____D_____

A. 纯延迟 B. 容积延迟 C. 放大系数 D. 纯延迟和容积延迟之和 123 在下列调节作用规律中，最终静态偏差e等于0的是____D_____

A. 双位式调节规律 B. P调节作用规律 C. PI调节作用规律 D. PD调节作用规律 124 YT－1226型压力调节器是属于____A_____

A. 双位式压力调节器 B. 比例调节器 C. PI调节器 D. PD调节器 125 在PID三作用调节器中，首先起作用的是____B_____

A. 积分和微分环节 B. 比例和微分环节 C. 比例和积分环节 D. 比例环节 126 在浮子式锅炉水位控制系统中，两个永久磁铁是____极性，当水位在允许的上下限内波动时调节板____:____C_____

A. 同/动作 B. 异/动作 C. 同/不动作 D. 异/不动作

127 当输入阶跃信号时，调节器输出立即出现峰值，以后逐渐消失，这是____D____作用： A. 理想微分 B. 比例 C. 积分 D. 实际微分

128 在用PI调节器组成的燃油粘度控制系统中，若把积分时间调短，其动态过程发生的变化是：____C_____① 粘度表指针激烈振荡 ② 粘度的最大动态偏差明显减小 ③ 静态偏差增大 ④ 振荡次数减少 ⑤ 稳定性降低 ⑥ 过渡过程时间TS↓ A. ②④ B. ③⑥ C. ①⑤ D. ④⑥

129 给定值按照实现安排好的开展规律进行变化的控制系统是（即程序控制系统）：__C __

A. 锅炉水位控制系统 B. 主机排气温度偏差报警系统 C. 舵角的自动控制 D. 冷却水温度控制系统 130 液位控制系统不能采用的调节器是____D____。

A. P B. PI C. 双位 D. PD 131 船舶柴油机冷却水温度控制系统是____ A____。

A. 定值控制系统 B. 随动控制系统 C. 程序控制系统 D. 开环控制系统 132 在改变给定值的控制系统中，若超调量上升，则控制系统____B____。

A. 稳定性好 B. 稳定性差 C. 静态偏差大 D. 动态精度高 133 有一控制对象受到扰动后，被控量变化快，且达到新稳态值变化量大，其原因是__C___。 A. τ(迟延）大，K（放大系数）小 B. T（时间常数）小，τ小 C. T小，K 大 D. T大，K大 134 在浮子式锅炉水位双位控制系统中，当水位从上限水位下降时，给水泵电机通断电的状

态是____C____。

A. 一直通电到下限水位 B. 中间水位后，断电到下限水位

C. 一直断电到下限水位 D. 断电到中间水位后，通电到下限水位 135 在双位式压力控制系统中，若压力的上限值与下限值相差较大，则其原因是____C____。

A. 压力设定值太大 B. 压力设定值太小 C. 幅差太大 D. 幅差太小 136 比例作用规律无法消除静态偏差的根本原因是由于调节器的____C____。

A. 输出与偏差无关 B. 输出与偏差成正比 C. 输出变化量依赖于偏差的存在而存在 D. 输出与偏差成反比

137 在用比例调节器组成的控制系统中，若比例带PB = 50%，被控量经2～3次波动就稳定

下来，现把PB调到80%，则动态过程____D____。

A. 振荡加剧 B. 最大动态偏差减小 C. 稳定性下降 D. 静态偏差增大 138 有一调节器施加一个阶跃输入信号后，它立即有一个较大的下降的阶跃输出，之后随时

间其输出不断增加，最后稳定在某值上，这是一台____C____调节器。 A. P B. PI C. PD D. PID

139 在采用PI调节器组成的气缸冷却水温度控制系统中，温度给定值是74℃，系统受到扰

动后达到稳态时温度表指针指在72℃上，其原因是____D____。 A. 比例带PB调得太小 B. 比例带PB调得过大 C. 积分时间Ti 整定得太短 D. 积分作用被切除

140 为了让某一PID调节器获得纯比例作用，其积分时间和微分时间的取值应该是

____C____。

A. Ti=最大值；Td=最小值 B. Ti=最小值；Td=最大值 C. Ti=最大值；Td=最大值 D. Ti=最小值；Td=最小值

141 在用PD调节器组成的改变给定值的控制系统中，若超调量较大，应____B____：

Ⅰ、增大控制对象的放大系数K Ⅱ、减小控制对象的时间常数T Ⅲ、减小控制对象的迟延τ Ⅳ、减小调节器比例带PB Ⅴ、适当增长调节器微分时间Td Ⅵ、增大调节器的比例带PB

A. Ⅲ、Ⅳ B.Ⅴ、Ⅵ C.Ⅰ、Ⅱ D. Ⅰ、Ⅴ

142 在用PID调节器组成的控制系统中，若控制对象的惯性很大，则调节器参数PB、Ti和Td的整定值应____A____。

A. PB↓，Ti↑，Td↑ B. PB↓，Ti↓，Td↑ C. PB↑，Ti↓，Td↑ D. PB↑，Ti↑，Td↓

143 工况参数的自动控制系统通常建立在____B____基础上，按偏差进行控制。

A. 正反馈 B. 负反馈 C. 反馈 D. 正负反馈 144 主机遥控系统的转速控制回路是一个____D____。

A. 程序控制系统 B. 逻辑控制系统 C. 开环控制系统 D. 反馈控制系统

145 在保证一定的衰减率的条件下，控制系统的振荡周期短，说明其____C____。

A.稳定性好 B. 稳定性差 C. 快速性好 D. 快速性差

146 在改变给定值的控制系统中，若被控量达到第一个峰值时间很短且超调量很小，则说明

____A____。

A. 控制对象惯性小，调节器控制作用弱 B. 控制对象惯性大，调节器控制作用弱 C. 控制对象惯性小，调节器控制作用强 D.控制对象惯性大，调节器控制作用强 147 在采用YT－1226压力调节器的蒸汽压力控制系统中，蒸汽压力不可控制地超过最高压

力，其可能的原因是____A_____。

①幅差弹簧设定的格数太大 ②给定弹簧旋钮扭得太紧 ③动触头烧蚀不能闭合 ④幅差弹簧折断 ⑤输入波纹管破裂 ⑥与锁钉相接触的幅差弹簧盘卡住

A. ③⑤⑥ B. ②④⑥ C. ①②④ D. ①③⑤

148 在用比例调节器组成的控制系统中，若PB = 80%，其被控量变化了全量程的一半，调

节器输出使调节阀开度变化了全行程的____C____。

A. 100% B. 80% C. 62.5% D. 55% 149 采用PI调节器的控制系统中，为了提高系统运行时的稳定性，应采取的措施___B____。

①使控制对象的时间常数变大 ②使控制对象的时间常数变小 ③使控制对象的迟延变大 ④使积分时间Ti变大 ⑤使比例带PB变小 ⑥使比例带PB变大

A. ①②③④ B. ④⑥ C. ④⑤⑥ D. ①②⑤⑥

150 有两台PID调节器R1和R2，其参数整定为PB1＜PB2，Ti1＜Ti2，Td1＞Td2，这表示：__B__

A. R 1 的比例、积分作用都比R 2 弱，微分作用比R 2 强

B. R 1 的比例、积分作用都比R 2 强，微分作用比R 2 强 C. R 1 的比例、微分作用都比R 2 弱，积分作用比R 2 强 D. R 1 的比例、微分作用都比R 2 强，积分作用比R 2 弱 151 下列各种说法正确的是：____D____。

A. 节流元件的作用是将压力信号转变成位移

B. 所有气动仪表在喷嘴挡板后均需串联一个气动功率放大器 C. 喷嘴挡板机构中，喷嘴堵塞时输出压力P ≈0 D. 节流盲室对压力变化起惯性作用

152 调节器的参数整定应根据被控对象的特性而定，其选择的一般规律是____C____。

A. 对象时间常数小，比例带宜小，积分时间宜大，加微分作用 B. 对象时间常数大，比例带宜大，积分时间宜小，不加微分作用 C. 对象时间常数小，比例带宜大，积分时间宜小，不加微分作用 D. 对象时间常数大，比例带宜小，积分时间宜大，不加微分作用

153在改变给定值的控制系统中，若超调量上升，则控制系统____A____。

A. 稳定性好 B. 稳定性差 C. 静态偏差大 D. 动态精度高 154 在采用双位作用规律调节器的控制系统中，其控制特点是____D____。

A. 对被控量进行连续控制 B. 稳态时静态偏差较大

C. 按偏差的大小和方向控制 D. 按被控量的上、下限值控制 155. 在锅炉蒸汽压力的双位式控制系统中，若停炉或起炉压差过大，则原因是____C____。

A. 压力设定值太大 B. 压力设定值太小 C. 幅差值太大 D. 幅差值太小 156. 在锅炉水位自动控制系统中，当锅炉负荷突然变化后，为使水位能最终稳定在给定值上，控制系统最好采用____C____。

A. 比例调节器 B. PD调节器 C. PI调节器 D. PID调节器

159. 在用比例调节器组成的控制系统中，若把比例带整定得很大，其系统动态过程是____D____。

A. 振荡激烈 B. 静态精度高 C. 过渡过程时间短 D. 容易受到外部干扰的影响 160. 在采用PID调节器的定值控制系统中，当Ti、Td均减小时，系统可能出现____B____。

A. 非周期过程 B. 振荡趋势增强 C. 较大静差 D. 稳定性增强 161. 在用经验法整定PI调节器参数时，要根据控制对象特性确定初始参数，若控制对象惯

性大，则初始PB和Ti 应选得____A____。

A. PB大一些，Ti 小一些 B. PB大一些，Ti 大一些 C. PB小一些，Ti 小一些 D. PB小一些，Ti 大一些

二、问答题：

1.如图1，这是自动控制系统的原理框图，试指出各个环节的名称（即ABCD四个环节），并说明各个环节的输入和输出的信号名称。

图1 控制系统原理框图

答：A：调节器 B：执行机构 C：控制对象 D：测量环节

r（t）:给定值 b（t）:测量值 e（t）:偏差 p（t）:调节器输出，调节指令 q（t）:调节动作 f（t）:外界扰动信号 y（t）:被控量

2.何谓环节？它有什么特点？

答：在传递方框图中，代表实际单元的每个小方框称为一个环节，每个环节必定有输入量和输出量，并用带箭头的信号线表示。 特点：任何环节输出量的变化均取决于输入量的变化及该环节自身的特性，而输出量的变化不会直接影响输入量，即信号传递具有单向性。

3.扰动的定义是什么？基本扰动和外部扰动有何区别？

答：引起被控量变化的一切因素称为扰动。显然，扰动量是控制对象的输入量。扰动量可以分为两类：一类是轮机人员无法控制的扰动，称为外部扰动；另一类是轮机人员可以控制的扰动，称为基本扰动。在图中，有两个信号线指向控制对象，它们分别是基本扰动（执行机构的输出）和外部扰动。基本扰动和外部扰动区别在于是否可以控制。

4.反馈控制系统图中的r,b,e代表什么信号？

答：调节器有两个输入量，分别为给定值r和测量值b。给定值r(t)是运行参数所希望控制的最佳值，测量值b(t)则是测量单元测得的运行参数的实际值。被控量的测量值与给定值的差值称为偏差，用e(t)表示，e(t)=r(t)－b(t)。

5.何为反馈？正负馈和负反馈有何区别？

答：被调量的变化经测量单元反送到控制系统的输入端，这个过程称之为反馈。反馈分为正反馈和负反馈两种。正反馈是指经反馈后可以加强闭环系统输入效应，亦即使偏差e增加。负反馈是指经反馈后可以减弱闭环系统输入效应，亦即使偏差e减小。显然只有负反馈才能随时对被控量的给定值和测量值进行比较，使偏差e不断减小进而保持被控量的稳定在给定值或给定值附近。

6.简述反馈控制系统的动态过程？

答：从受到扰动开始到达到新的平衡状态的过程就是动态过程，也称为过渡过程。系统经常会受到扰动，系统的平衡状态因而会经常遭到破坏。在实际运行中，调节阀开度的变化量往往会过头，使被控量在向给定值恢复过程中，出现反向偏差，即被控量会围绕给定值上下波动，以后在调节器控制作用下，波动越来越小，最终被控量会稳定在新稳态值（给定值或给定值附近），系统达到一个新的平衡。

7.什么是最大动态偏差emax?

答：动态偏差是指在调节过程中被调参数偏离给定值的幅度，其最大值称为最大动态偏差，用emax表示。如图2。

图2 改变外部扰动的自动控制系统动态过程曲线

8.衰减率?的定义是什么？?值多大为宜？

答：所谓“衰减率”就是指每经过一个周期以后，波动幅度衰减的百分数，以?A?B表示，计算公式是，如图2： ??

A9.过渡过程时间ts的定义是什么？实用上是如何规定的？

答：过渡过程时间（亦称调节时间）ts意指系统从受到扰动开始到被控量重新趋于稳定建立新的平衡状态为止所经历的时间。从数学上来讲，过渡过程时间应该是无穷大。在实用中，是这样定义过渡过程时间的：在大于某一时刻后，被控量的波动范围就始终在最终稳态值的2％（或5％）之内，这一时刻就是过渡过程时间。

10.静态偏差的定义是什么？

答：静态偏差也称稳态偏差ε，是指在扰动和调节的共同作用下，调节过程结束后，被调参数的新稳态值与给定值之间的偏差，也称为静差。显然，稳态偏差越小，系统的静态精度越高。

11.何谓上升时间tr和峰值时间tp？其物理意义是什么？

图3 改变给定值的控制系统动态过程曲线

答：对于改变给定值的控制系统，上升时间表示从原来给定值上升到新给定值所花时间，用Tr来表示；峰值时间是指从原来状态上升到最大动态偏差值时所花时间，用Tp表示，如图3所示。

12.超调量的定义是什么？它的大小说明什么？

答：在改变给定值的控制系统， “超调量”就是指在衰减振荡中，第一个波峰值ymax减去新稳态值y(?)与新稳态值y(?)之比的百分数，以?p表示：

?p?ymax?y(?)y(?)?100%，如图

3。

13.衰减过程的振荡次数N一般要求几次？

答：衰减过程的振荡次数N一般要求2～3次。

14.控制系统常采用的典型输入信号有哪几种？

答：主要有阶跃信号、速度信号、加速度信号及脉冲信号等。其中阶跃信号对系统影响最大，所以一般用阶跃信号来评价控制系统的性能。

15.评定定值控制系统动态过程品质有哪些指标?调节器控制作用强弱对这些指标有何影响?

答：(l)最大动态偏差emax，这是动态精度指标，调节作用强，emax↓，动态精度高；

(2)衰减率?，这是稳定性指标，调节作用强，?↓，稳定性降低； (3)振荡次数N。这也是稳定性指标，调节作用强，N↑，稳定性降低； (4)过渡过程时间ts:这是系统反应快慢的指标，调节作用太强或太弱都会使ts↑。

(5)静态偏差?，这是静态精度指标，调节作用强，?↑，静态精度高。

16.评定改变给定值的控制系统动态过程品质有哪些指标?调节器控制作用强弱对这些指标有何影响?

答：(1)超调量?P,这是稳定性指标，调节作用强,?P ↑，稳定性降低。 (2)上升时间tr,这是系统反应快慢的指标，调节作用强，系统反应快，tr↓； (3)峰值时间tp,这也是系统反应快慢的指标，调节作用强，系统反应快，tr

↓；

(4)振荡次数N。这是稳定性指标，调节作用强，N↑，稳定性降低;

(5)过渡过程时间ts。这是系统反应快慢的指标，调节作用太强或太弱，都会使ts↑；

(6)静态偏差?，这是静态精度指标，调节作用强，?↑，静态精度高。

17. 有一单容控制对象，被控量是h，试分别写出它受到一个Δu的阶跃扰动瞬间，输出量Y及输出量变化速度的表达式，并说明这两个表达式的物理意义，画出飞升曲线。

答： (l)输出量：h(t)?K???(1?e?tT)

意义：由于t=0时，h=0，这说明，在对单容控制对象施加扰动瞬间，不管扰动量有多大，初始时刻，输出都没有变化，这表明了控制对象具有惯性的特点； （2）扰动瞬间变化速度：

dhdtt?0?K??? T意义：这是被控量上升速度最大的时刻，因为在阶跃响应的飞升曲线上，过t=0时刻作曲线切线的斜率最大。

图3 单容控制对象飞升曲线

18.写出各种调节规律优缺点、参数调整及适用场合。

答：各种调节器的优缺点、参数调整及适用场合如下表。

名称

双位式

优缺点

优：结构简单 缺：精度差

参数调整 上下限值调整通过改变销钉位置来进行

适应场合

控制质量要求不高的场合，如蒸汽压力控制，液位控制等。

比例（P）

优：结构简单，调节快，比例带PB，PB↑，比缺：精度差存在静态偏差 例作用减小 优：精度高，无差调节 缺：振荡性强

优：精度高，无差调节；

积分时间TI，TI↑，积分作用减弱

比例带PB，积分时间TI 。由于积分作用，PB要比纯比例调节值高20％

微分时间TD，TD↑，微分作用增强

比例带PB，微分时间TD。PB可以比纯比例调节值低20％ 比例带PB，积分时间TI，微分时间TD。

精度要求不高的场合，如液位、压力控制。 实际中不单独使用。 对精度要求高的场合使用。应用最广，多数系统可使用。

实际中不单独使用。液位系统不适用

对惯性大，延迟时间长的系统适应

适用于对象容量滞后和惯性较大、不允许有静差的系统。

积分（I）

比例积分（PI） 调节迅速，无滞后

缺：最大动态偏差较大

微分（D）

优：能超前调节 缺：对静差无作用 优：能超前调节调节迅速 缺：存在静差

优：能超前调节，调节迅速，精度高，性能完美 缺：系统复杂，成本高， 比例微分（PD）

比例积分微分（PID）

19.写出各种P、PI、PID调节器特性、影响参数及阶跃响应。

答：比例P：P(t)?KP?e(t)?1?e(t) PB 影响参数：比例带PB，PB↑，比例作用减小

阶跃响应：

比例积分PI：p?KP(e?1Ti?edt)?KP(e?e1tdt)?e(1?) ?TiPBTi 影响参数：比例带PB，PB↑，比例作用减小；积分时间Ti，Ti↑，积分作用减弱

阶跃响应：

比例积分微分PID：P?KP(e?11de111dee?dt?)?(e?e?dt?) ??TiTddtPBTiTddt 影响参数：比例带PB，PB↑，比例作用减小；积分时间Ti，Ti↑，积分作用减弱；微分时间TD，TD↑，微分作用增强

阶跃响应：

20.在双位系统中，用压力继电器检测压力信号，若压力下限调

在0.45MPa，幅差旋纽调在3档，则压力上限值为多少？（幅差范围0.07~0.25MPa）

答：

x?P?PH?PL?0.07?(0.25?0.07)10

x?3,PL?0.45MPa

则，PH?0.574MPa

21. 有一温度控制系统，量程是30～100℃，对应的气压信号是

0.02～0.1MPa，在一次

比例带测试中，当t=50℃时调节器输出为0.098 MPa，当t=42℃时

调节器输出为0.088MPa,问比例带带是多大?放大倍数K是多大?

答：放大倍数：

K??P0.098?0.088??0.00125MPa/?C ?e50?42 比例带：

?e/?emax(50?42)/(100?30)PB???P/?Pmax?91.4%?C/MPa

(0.098?0.088)/(0.10?0.02)

二 船用自动控制仪表

一、选择题

1

气动仪表的气源压力为____，是由____部件来调整的___B___ A．O.1 MPa，节流分压器 B. 0.14 MPa，滤清减压阀 C. 0.2 MPa，节流盲室 D. 0.24 MPa,辅空气瓶压力 2 用气动仪表组成的控制系统，其统一的标准信号是___A___

A．O.002～0.01 MPa B. O～0.01MPa C. 0.02 ～0.1 MPa D. 0.2～1MPa 3 用电动仪表组成的控制系统，其统一的标准信号是___D___

A．O.02～0. 1 mA B. O～1 mA C.1～20 mA D. 4～20 mA 4 波纹管是属于_____元件，其作用是___C___

A 弹性支撑元件，用于提高弹性敏感元件的刚度 B. 弹性支撑元件，用于调整系统的零点

C. 弹性敏感元件，用于产生与输入的压力信号成比例的位移 D. 弹性敏感元件，用于对输入的气压信号进行延时

5 波纹管在安装时，往往采用预压缩措施，其目的是___A___：

A. 提高线性度和线性变化范围 B. 降低波纹管的刚度 C. 提高波纹管的刚度 D．减小波纹管的滞后特性

6 片簧是属于___A___元件，其作用是：

A．弹性支承元件，用于调整弹性敏感元件的初始位置 B. 弹性支承元件，用于调整仪表的量程

C. 弹性敏感元件，用于产生与轴向推力成比例的位移 D. 弹性敏感元件，用于对作用力信号产生延时 7 由于安装不慎使波纹管并圈，将可能使___B___：

A.波纹管的有效面积增大 B.波纹管的有效面积减小 C.波纹管动作的灵敏度提高 D.波纹管线性的位移量增大 8 置于反馈回路的波纹管，其有效面积越大，则仪表的___D___：

A．灵敏度越高 B.基本误差越小 C．放大系数越大 D放大系数越小 9 用截面为扁圆形，椭圆形或矩形的金属薄片管制成的敏感元件是___B___: A．波纹管 B．弹簧管 C. 膜片 D．膜盒

10 在使用中，金属膜片常制成波纹状且与水平面成一定角度，其作用是___C___：

A．提高金属膜片的刚度 B. 减小金属膜片的刚度 C. 增大其线性变形范围 D. 防止仪表零点漂移 11 弹性敏感元件的特点是___D___

A．刚度大，在受到相同作用力的情况下变形量小 B．刚度大，在受到相同作用力的情况下变形量大 C．刚度小，在受到相同作用力的情况下变形量小 D．刚度小，在受到相同作用力的情况下变形量大

12 橡胶膜片的刚度可近似地看作为___，在实际使用中，中间要加___A___

A. 零，硬芯 B. 无穷大，硬芯

C. 零，弹性敏感元件 D. 无穷大，弹性敏感元件

13 在仪表中，弹簧管的作用是___A___:

A. 把被控量的测量值转变成位移信号 B. 调整仪表的零点 C. 把被控量的给定值转变成位移信号 D. 调整仪表的量程 14 在节流元件中，变节流孔不包括___C___

A. 圆锥一圆锥式 B. 圆柱一圆锥式 C. 小孔式恒节流孔 D. 圆球一圆锥式 15 节流元件的作用是: ___D___

A.降压 B.改变气体流量 C.改变功率输出 D.A+B 16 在节流元件中，恒节流孔和变节流孔的气阻R分别为___C___

A. 固定，固定 B.可调，可调 C.固定，可调 D.可调，固定

17 在节流元件中，令气阻为R，流过节流元件的气体流量为G，则节流元件两端产生

的压降△P为___A__

A. ?P?GR B. ?P?G/R C. ?P?1/GR D. ?P?R/G 18 在喷嘴挡板机构中，气源至背压室之间的节流元件是属于___D___

A．圆锥一圆锥式节流孔 B．圆球一圆锥式节流孔 C．圆柱一圆锥式节流孔 D．恒节流孔

19 在气体容室中，把气体流量G作为输入量，把气室中压力作为输出量，则气体容室

属于___B___

A比例环节 B微分环节 C积分环节 D惯性环节 20 节流盲室是属于___B___

A.比例环节 B．积分环节 C．微分环节 D．惯性环节 21 节流盲室的输入压力Pi阶跃增大时，P0的变化规律为___B___

22 在气动仪表中,对弹性元件的要求是____B____：

A. 刚度大一些 B. 刚度应尽量小C. 强度应尽量小D. 线性变形范围要尽量小 23 在气动仪表中,反馈力矩平衡测量力矩的机构是属于____C____：

A. 控制环节 B. 反馈环节 C. 比较环节 D. 放大环节 24 在气动仪表的反馈环节中，应包括____C____：①测量单元 ②给定单元 ③执行机构 ④

节流分压器 ⑤节流盲室 ⑥比例惯性环节

A. ①②③ B. ①③⑤ C. ④⑤⑥ D. ②④⑥ 25 在气动仪表中，节流盲室的作用是___D___

A．可调整仪表的零点 B．可调定调节器的微分时间 C．可调整仪表的量程 D．可整定调节器的积分时间 26 定容气室的气容是___B___

A．时间的线性函数 B.常数 C.指数函数 D.阶跃函数 27 在气动仪表中，喷嘴挡板机构的作用是___D___

A.把输入的气压信号转换成挡板位移 B.把输入的气压信号放大K倍输出 C.对输入气压信号延时输出 D.把挡板位移变化转换成气压信号输出

28 下列各种说法正确的是：____D____。

A. 节流元件的作用是将压力信号转变成位移

B. 所有气动仪表在喷嘴挡板后均需串联一个气动功率放大器 C. 喷嘴挡板机构中，喷嘴堵塞时输出压力P出≈0 D. 节流盲室对压力变化起惯性作用 29 喷嘴挡板机构实质上是___A__

A.变气阻单元 B.节流盲室 C.节流分压器 D.弹性气室 30 在节流元件中,变节流孔不包括____B____：

A. 圆锥 一 圆锥式 B. 小孔式恒节流孔C. 圆柱 一 圆锥式 D. 圆球 一 圆锥式 31 在控制作用下，气阻值可自动发生变化的称:

A.可调气阻 B.变气阻 C.阻容元件 D.恒气阻 32 可把喷嘴挡板机构工作段近似地看成是___A__

A.比例关系 B.积分关系 C.微分关系 D.惯性关系

33 在喷嘴挡板机构中，当挡板对喷嘴全开和全关时，其背压室内的压力分别为___D___

A．O，0.1 MPa B. O，0.01MPa C. 0.02 ，0.1 MPa D. 0，0.14MPa 34 喷嘴挡板机构静特性曲线的变化规律为___D___

A．曲线上段变化快，下段变化慢 B．两端变化快，中间变化慢 C．曲线上段变化慢，下段变化快 D．两端变化慢，中间变化快 35 在喷嘴挡板机构中，喷嘴孔径为D,恒节流孔孔径为d，正常工作时挡板开度变化量为h，

它们之间关系应满足___A__

A. h>D>d B. hd>h D. d>h>D 36 在喷嘴挡板机构中，若喷嘴堵塞，则___D___

A. 保持输出压力不变 B. 输出气压等于零 C. 输出气压为0.02 MPa D. 输出气压为0.14MPa

37 在耗气型气动功率放大器中，若把弹簧片的刚度调大，则会使___B___

A．放大倍数增大 B．起步压力提高 C．排大气量增大 D．灵敏度提高 38 气动功率放大器的起步压力是指___D___

A. 输入信号为的0.02 MPa输出信号 B. 输入信号为0的输出信号 C. 输出信号为0的输入信号

D. 输出信号为0.02MPa的输入信号

39 耗气型气动功率放大器金属膜片的运动规律如图所示，其工作段为___C___

A. Ⅰ，Ⅱ B. Ⅰ，Ⅲ C. Ⅲ D. ⅡⅢ

40 在耗气型气动功率放大器中，如放大气的小孔被杂物堵塞，将会使输出压力____A____。

A.接近气源压力0.14MPa B.保持0.02MPa不变 C.保持0.06MPa不变 D.围绕0.06MPa振荡 41 在耗气型气动功率放大器中，由锥阀和球阀组成了放大气路，当输人信号增大时___B___

环节中?起什么作用?

答:在气动仪表中，比例惯性环节是由弹性气室再并联一个节流阀组成的，它常置于仪表的负反馈回路中，可实现实际微分作用，通过调整比例惯性环节的节流阀可整定微分时间Td。

10.气动功率放大器的分类及阶段。

气动仪表中所用的功率放大器主要有两种，一种是不泄气型功率放大器，即在稳态工作时，排气阀关闭，泄气量很少，故称为不泄气型功率放大器；另一种是泄气型功率放大器，即在任何情况下工作时，永远有部分气体从排气孔排泄出去，耗气量较大，故称为泄气型（耗气型）功率放大器。

从图中可以看出,弹性组件的整个工作过程可分为下述三个阶段:

（1）消除间隙阶段：当输入信号pD等于大气压力时，金属膜片与阀杆之间存在一个间隙Sb。当输入信号开始增大时，金属膜片的位移使Sb逐渐减小。当pD增加到po时Sb为0，如图中直线段 I,该阶段又称为消除间隙阶段。

（2）相持阶段：当pD由po继续增大时，由于金属膜片承受的推力pDF不足以克服弹簧片 3 的预紧力及气源对球阀的作用力，金属膜片2与阀杆均无位移，即图中水平段Ⅱ，这一阶段称为相持阶段。

（3）放大阶段（工作段）：当信号压力pD升至pa后，阀杆开始有位移，放大器有输出压力，此时位移量?S与输入信号压力的变化量?pD成比例地变化，其比例系数取决于有效面积 F 和弹性组件的刚度，其值可近似地看作常数。如图中直线段Ⅲ，此阶段是放大器的工作段。

11.什么是仪表的基本误差、附加误差、绝对误差、相对误差?什么是仪表的精度?它们之间有什么区别和联系?

答：基本误差：是指仪表的最大绝对误差与仪表测量范围（量程）之比的百分数。基本误差的产生主要是由于仪表结构中的间隙、摩擦、刻度不均或分度不准等原因所造成的，即为仪表本身缺陷所造成的误差。它是衡量仪表好坏的一个重要指标。

附加误差：是仪表在使用中，由于外界条件的影响，如环境温度、湿度、振动等所引起的误差。一般在仪表设计中预先都采取了一些补偿措施来减小附加误差，但不可能彻底消除。在仪表的说明书中，规定了使用方法和使用条件 , 以免带来过大的附加误差。

绝对误差△：是指仪表的指示值与被测参数的真值之差的绝对值，又称为

指示误差，若仪表表示的被测参数值为 A, 而被测参数的真值是 A。, 则绝对误差可表示为： △=A-A。

相对误差?：是指仪表的绝对误差所占该仪表指示值的百分数

????100%

A仪表的精度?0是指仪表在规定条件下允许的最大绝对误差?max占仪表的最大测量范围(量程)A'的百分数，即:

?max?0?'?100%

A 仪表的相对误差和精度都是仪表精确度的指标，一般情况下，仪表的相对误差小，仪表的精度高，但要求出相对误差必须先求绝对误差，而绝对误差是在某一个指示值下，其真值与指示值之间的差值，真值是很难得到的，而精度是最大指示误差与全量程比值的百分数，应用很广泛，常取掉百分号的数值就作为该仪表的精度。从上式可看出若已知仪表的量程和精度则可以确定该仪表的基本误差。

12.QXZ型气动色带指示仪有什么功能?其零点和量程如何调整?

答：QXZ型色带指示仪功能有：

（1）用遮光板使其明暗分界面来显示锅炉水位的实际值，能对锅炉水位的上、下限水位发报警信号。 （2）凋零。当锅炉水位达到允许下限水位时，指示仪应指示0，若不能为0，通过调整调零弹簧，改变挡板初始开度，使指针指在0上。

（3）调量程。随着锅炉水位的上升，指针指示的读数增大，当水位达到允许上限水位时，指针应指在100％上。若不指100％，则可通过上下移动测量波纹管对虽程进行粗调，通过微调螺钉，改变传动带作用支点对量程进行微调。

13.在QXZ型气动色带提示仪中，阻尼阀与反馈气室组成什么环节?作用是什么? 在显示锅炉水位中，阻尼阀开度大小的依据是什么?

答：阻尼阀与反馈气室组成一阶惯性环节，对测量信号的变化起阻尼延时作用，以防止指示仪指针振荡，在显示锅炉水位中，调整阻尼阀的开度，使惯性环节的时间常数T接近于船舶的摇摆周期。

14.气动变送器是由哪两部分组成的?各起什么作用?

答:气动变送器是由测量部分和气动转换部分组成的。 测量部分是把测量信号成比例地转变成轴向推力；

气动转换部分是把测量信号成比例的转变成0.02～0.1MPa的气压信号，作为仪表的输出。

15.在气动单杠杆差压变送器中。测量膜盒是怎样组成的?它的作用是

什么?为什么有的测量膜盒大，有的测量膜盒小?

答:把两组金属膜片用滚焊的办法焊接在基座和硬芯上，膜片之间抽成真空，然后充注硅油，充满硅油的作用是传递轴向力及对金属膜片的移动起阻尼作用，硬芯上加装密封圈，防止在单向受力的情况下，把膜片压坏，测量膜盒的作用是把正、负压室所承受的压差信号。△p转换成轴向推力，F是膜盒的有效面积，测量膜盒大小反映了其有效面积的大小，测量膜盒越大，即F大，则测量的压差信号△p数量级越小，如微差压变送器；测量膜盒越小，即F小，则侧量的压差信号△p数量级越大，如高差压变送器。

16.简述单杠杆差压变送器的工作原理？

答：当变送器处于平衡状态时，测量力矩与反馈力矩相等，可用下式表示为：

M 测 =M 反

即：

F测?l2?p出?F膜?l1??p

F膜?l1p出???p?K单??p F测?l2式中：K 单—单杠杆差压变送器的放大系数（比例系数）。可见，差压变送

器的输出 P 出与测量信号△P之间是一一对应关系。

17.简述对气动单杠杆差压变送器调零和调量程的必要性及过程?

答：所谓差压变送器的调零是指，当输入的测量信号△P=0 时，变送器的输出应

该为0.02MPa。如果不等于 0.02MPa 。调零时，使正、负压室均通大气或彼此相通为此，使输入△P=0，然后通过调整调零弹簧8, 改变挡板与喷嘴之间的初始开度，直到△P=0,P出=0.02MPa为止。这就是调零的操作步骤。

所谓调量程是指，当测量信号达到所要测量的最大值时，变送器的输出应该为P出=0.1MPa 。如果不等于0.1MPa,则需要通过上下移动反馈波纹管来调量程。由于输出压力最大值为0.1MPa，所以K 单越小，△P 就要越大，也就是测量值的变化范围越大，即说量程增大了。一般来说在单杠杆差压变送器已经造好后 ,测量膜盒和反馈波纹管的面积以及测量膜盒距支点的长度都是固定不变的。所以在 K 单的表达式中，只有 l2 的大小是可调的，即松开锁紧螺母11和缩紧螺钉2后可沿主杠杆上下移动反馈波纹管 10。上移波纹管 10,l2 增大 ,K 单减小 , 可增大量程。下移波纹管 10,l2 减小 ,K 单增大 , 则量程将减小。

需要注意的是零点和量程的调整是不可能一步到位的，需数次调整，即先调零位，零位调准后再调量程，然后再调零位，如此反复。有经验者往往也要经 2~3 次调整才可把零点和量程调准。此外零点和量程调好后，一定不要忘记把波纹管的锁紧螺母扭紧。

18.什么叫迁移？为何检测锅炉水位采用负迁移？

答：而零点迁移则是把测量起始点由零迁移到某一数值(正值或负值)。当测量起始点由零变为某一正值，称为正迁移；反之，当测量起始点由零变为某一负值，称为负迁移。

如果把参考水位管接正压室，测量水位管 接负压室，这时差压变送器输入的压差信号△P为正值，差压变送器是能正常工作的。但随着锅炉测量水位的上升，△P却减小，变送器输出信号也随之减小。这样，变送器的输出与锅炉测量水位的变化方向正好相反，显示仪表指示锅炉的水位方向必然相反。这完全不符合人们的习惯，很容易给管理人员造成错觉。为了有效解决这个问题，我们可把参考水位管接到差压变送器的负压室上，把测量水位管接到正压室。现在变送器的输出就可与锅炉测量水位的变化方向一致，即随着测量水位的升高，变送器正压室的压力不断增加。同时进行负迁移。

19.在M58型气动调节器中，比例、积分、微分作用是如何实现的?如何调整比例带PB、积分时间Ti、和微分时间Td？

答：在M58型PID调节器中，比例作用是通过浮动环绕比例带调整杆偏转的角度与给定值和测量值之间的偏差值成比例实现的，改变比例带调整杆的位置可整定比例带，顺时针转动比例带调整杆PB减小，逆时针转动PB增大；积分作用是通过节流盲室输出接正反馈波纹管4，进行正反馈实现的，调整节流盲室的节流阀开度，可整定积分时间Ti，微分作用是通过比例惯性环节的输出接在负反馈波纹管11进行负反馈实现的，调整微分阀的开度可整定微分时间Td。

20.在M58型气动调节器中，其正、反作用是如何切换的?为什么?

答:M58型调节器正、反作用切换是通过切换板来实现的，在浮动环上作用4个波纹管，其中波纹管4,11分别接正反馈信号、负反馈信号，当把切换板转至A位时，测量信号接波纹管12，给定信号接波纹管5，这时，调节器是反作用式的。因随测量信号的增大，浮动环将绕比例带调整杆顺时针转动，挡板离开喷嘴，其输出压力将低，当把切换板转一个90°，即由A位转至B位，此时，测量信号接波纹管5，给定信号接波纹管12，当测量信号增大时，浮动环绕比例带调整杆

逆时针转动，挡板靠近喷嘴，使输出压力信号增大。

21.何谓气开式、气关式气动执行器？与气动执行部分及调节阀的作用方式有什么关系？

答：气开式执行器：调节阀的开度变化与执行器输入压力信号同方向变化；输入信号增加，输出开度增加；输入信号减小，输出开度减小。

气关式执行器：调节阀的开度变化与执行器输入压力信号反方向变化；输入信号增加，输出开度减小；输入信号减小，输出开度增加。

气动执行器的类型与气动执行部分及调节阀的作用方式的关系如下：

气动执行部分类型 正作用式＋ 正作用式＋ 反作用式－ 反作用式－

调节阀类型 正作用式＋ 反作用式－ 正作用式－ 反作用式－ 气动薄膜调节阀类型

气关式 气开式 气开式 气关式 图形 A B C D

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