热工自控原理

中南大学考试试卷（A卷）

2008~2009学年 一 学期 时间110分钟 08年12月19日 自动控制原理 课程 64 学时 4 学分 考试形式： 闭 卷 专业年级： 热动06 总分100分，占总评成绩 70 %

1. 简答题(每小题5分，共15分)

1） 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。

2） 什么叫相位裕量？系统的相位裕量影响系统的哪些动态指标？ 3） 画出计算机控制系统的方框图。并简述它与模拟控制系统的异同。

2.求系统的传递函数或输出(共20分)

2.1画如下RC无源网络的方框图，并求其传递函数(8分)

题2.1图 RC无源网络

2.2已知某单位反馈系统的开环Bode图如下所示，求其闭环传递函数。(6分)

[-1] 40

[-2] ????????????????????????????????????0 -12

[-3] 题2.2图

2.3 求如下系统的闭环传递函数（采样周期为1s）。(6分)

r(t) ZOH TS=1 1 s?1c(t) 题2.3 图

3. 一控制系统的动态结构图如图3所示。（1）求当?≤20%、tS（5%）=1.8s时，

1. 电力安全规程中“两票三制”指的是什么？ 答：“两票”是指：① 操作票；② 工作票。

“三制”是指：① 设备定期巡回检测制；② 交接班制；③ 冗余设备定期切换制。

2. 测量过程中，产生误差的因素有哪几种？

答案:产生误差的因素有以下4种：① 测量装置误差；② 环境误差；③ 方法误差；④ 人员误差。 3. 热工信号报警分为几类？

答案:可以分为一般报警、严重报警、机组跳闸报警。 4.简述热电偶的测温原理。

答案:当任意两种不同的导体（或者半导体）构成闭合回路，如果两点处于不同的温度，则回路中就会产生电动势，即产生了热电效应。这个电动势与两点所处的温度存在一定的函数关系。当固定其中一点温度时，则电动势与另一点温度存在单值函数关系。热电偶就是利用这个原理测温的。

5. PID自动调节器有哪些整定参数？

答案:有比例带、积分时间、微分时间3个整定参数。 6. 试简述A/D转换器和D/A转换器的作用和应用场合。

答案:A/D转换器能将模拟量转换成数字量，常作为数字电路的输入，D/A转换器能将数字量转换成模拟量，常用作数字电路的输出。 7. DEH控制系统有何主要功能？

答案:DEH控制系统主要有以下功能：① 自动启动功能；② 负荷

1

自动控制；③

陕西科技大学机电工程学院实验指导书 1

第二章 热工综合实验

第一节 实验概述

一、工程热力学实验

在本实验中，主要研究热力学的基本现象，通过研究饱和水蒸气的P-T关系、测定空气的定压比热两个实验，掌握常用热工参数的测试方法，了解空气、水等介质的热力学性质。（实验一～二）

二、传热学实验

在本实验中，主要研究传热学的基本现象，通过研究水蒸气的冷凝效果，了解不同介质、不同表面换热效果的差异，掌握总传热系数测定方法；通过研究各种形式换热器换热效果、顺流逆流换热的差别，掌握不同形式还热器的性能。（实验三～四）

实验一 可视性饱和蒸汽压力和温度关系

一、实验目的

1、 通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系，加深对饱和状态的理解，从而树立液体

温度达到对应于液面压力的饱和温度时，沸腾便会发生的基本概念。 2、 通过对实验数据的整理，掌握饱和蒸汽P-T关系图表的编制方法。 3、 学会温度计、压力表、调压器和大气压力计等仪表的使用方法。 4、 能观察到小容积和金属表面很光滑(汽化核心很小)的饱态沸腾现象。

二、实验装置

1、压力表(－0.1~0~1.5MPa) 2、排气阀 3、缓冲器 4、可视玻璃及蒸汽发生器 5、电源开关 6、电功

首钢水钢（集团）2010年焦炉调温题库

第一套试题（选择和判断）

单项或多项选择题（多选不得分）

1、从煤的加工过程分，主要包括（ B ）等。

A、干馏 气化、液化。 B、炼焦、低温干馏、气化、液化、合成化学品等。

C、炼焦、低温干馏、气化、液化。D、干馏、气化、液化、合成化学品等。

2、煤化工生产技术中，应用最早的是（ B ）工艺。

A、气化。 B、炼焦。 C、液化。 D、化学合成。 3、煤化工生产的特点有（ ABCDE ）。

A、易燃、易爆、易中毒的物质多。 B、高温露天作业粉尘烟气多。

C、生产工艺的条件苛刻。 D、生产规模的大型化。E、生产过程的自动化。

4、目前，我国煤化工总体水平较低，主要存在的不足是：（ABCD ）。

A、高能耗、高污染。 B、煤化工气化技术进步缓慢。

C、低水平重复建设严重。 D、低效率、低效益。 5、现代煤化工的发展要坚持（ABCD ），真正转变经济增长方式。 A、一体化、基地化。 B、集约化。 C、大型化。 D、现代化。 6、煤的粉色又叫条痕色,是将煤在磁板上划出条痕

一、 填空

1、按照测量结果得到的程序，测量分为 测量和 测量。(直接,间接)

2、按照仪表是否与被测对象接触，测量分为 测量和 测量。（接触，非接触）

3、无论简单仪表还是复杂仪表，其部件按功能可看成是由 和 、 三个环节组成，它们之间用信号线路 或信号管路联系。（传感器，变换器，显示器）

4、玻璃液体温度计由装有工作液体的 、 和刻度标尺等组成。（感温包，毛细管）

5、玻璃液体温度计按结构可分为 、 和 。（棒式温度计，内标式温度计，外标式温度计）

6、热电偶是由两根 的导体焊接或绞接构成的。（不同性质）

7、热电偶焊接的一端称为 端，与导线连接的一端称为 端。（热，冷）

8、工业热电阻由 、 、 、保护套管、接线盒等五部分组成的。（感温元件，绝缘管，内引线）

9、工业常用热电阻有 、 、 三种。（铂电阻，铜电阻，镍电阻）

10、在选择使用压力表时，为使压力表能安全可靠地工作，压力表的量程应选得比被测压力值高 。（1/3）

11、火力发电厂中，汽轮机转速的

热工试题

一、填空：

1. 热工保护系统一般由 输入信号单元 、 逻辑处理回路 、执行机构等 组成。

2. 热电偶回路中的热电动势是由 接触电动势 和 温差电动势 组成的。

3. FSSS包括 BCS（燃烧器控制系统）和 FSSS（燃料控制系统）。 4. PLC中文全称是 可编程控制器 。

5. 在自动调节过程中，除调节作用外，引起被调量变化的其他所有因素统称为 扰动 。

6. 热工仪表一般可以分成三个基本部分 传感器 、 显示器 、 转换器 。

7. 汽轮机组的振动按照检测体的位置，大致可以分为 轴承座的绝对振动 、 轴与轴承座的相对振动 、 轴的绝对振动 。 8. 我们所接触到的许多物理量（诸如时间、压力、浓度、速度、位移等）都是一些连续变化量，这种连续变化量简称为模拟量。 9. 调节系统按结构可分为 闭环调节系统 、 开环调节系统 和复合调节系统。

10. 锅炉汽包水位以正常水位作为零水位。

11. 当需要在阀门附近取压时，若取压点选在阀门前，则与阀门的距离必须大于2倍管道直径。

12. RL串取电路的时间常数为L/R。

13. 选取压力表的测量范围时，被测压力不得小于所

首钢水钢（集团）2010年焦炉调温题库

第一套试题（选择和判断）

单项或多项选择题（多选不得分）

1、从煤的加工过程分，主要包括（ B ）等。

A、干馏 气化、液化。 B、炼焦、低温干馏、气化、液化、合成化学品等。

C、炼焦、低温干馏、气化、液化。D、干馏、气化、液化、合成化学品等。

2、煤化工生产技术中，应用最早的是（ B ）工艺。

A、气化。 B、炼焦。 C、液化。 D、化学合成。 3、煤化工生产的特点有（ ABCDE ）。

A、易燃、易爆、易中毒的物质多。 B、高温露天作业粉尘烟气多。

C、生产工艺的条件苛刻。 D、生产规模的大型化。E、生产过程的自动化。

4、目前，我国煤化工总体水平较低，主要存在的不足是：（ABCD ）。

A、高能耗、高污染。 B、煤化工气化技术进步缓慢。

C、低水平重复建设严重。 D、低效率、低效益。 5、现代煤化工的发展要坚持（ABCD ），真正转变经济增长方式。 A、一体化、基地化。 B、集约化。 C、大型化。 D、现代化。 6、煤的粉色又叫条痕色,是将煤在磁板上划出条痕

《自控与热工仪表》

课 内 实 验

大纲和指导说明书

上海应用技术学院 城建学院

能源与动力工程系

2015.6.18

目 录

目 录 ............................................................................................. 1 第一部 实验大纲 ..................................... 2 第二部 实验指导说明书 ............................... 6

实验一 热电偶温度测量实验 ......................................................... 6 实验二 压力测量实验 .................................................................... 8 实验三 调节器的操作使用 ............................................................... 10 实验四 水箱液位定值单回路控制实验 .........

3. 设单位反馈系统的开环传递函数为：

G0(s)?K

s(0.1s?1)(0.01s?1)试设计一校正装置，使系统期望特性满足如下指标： （1）静态速度误差系数Kv≥250/s；

（2）截止频率?c≥30rad/s； （3）相角裕度?≥45?。 要求：①确定采用何种校正装置。仿真校正前系统的开环对数频率特性图以及系统的根轨迹图。

②将校正前性能指标与期望指标进行比较，确定串联校正网络Gc(s)的传递函数，仿真出校正网络的开环频率特性曲线图。仿真校正后整个系统的开环对数频率特性图以及系统的根轨迹图。

③当输入r(t)＝1（t）时，仿真出校正前、后系统的单位阶跃响应曲线h(t)。分

析校正前后的单位阶跃响应曲线，得出结果分析结论。

三、课程设计的基本要求

1、 学习掌握MATLAB语言的基本命令、基本操作和程序设计；掌握MATLAB语言在自动

控制原理中的应用；掌握SIMULINK的基本操作，使用SIMULINK工具建立系统模型进行仿真。

2、 应用MATLAB/Simulink进行控制系统分析、设计。通过建立数学模型，在MATLAB

环境下对模型进行仿真，使理论与实际得到最优结合。

3、 撰写自动控制原理课程设计报告。

按内容完成设计任

B

副教授：钱慧芳

自控原理教案

教案

第一章 自动控制的一般概念（２H）

1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 3. 4. 自动控制基本概念 自动控制技术的应用及自动控制理论的发展 基本控制方式 控制系统分类 对控制系统的基本要求 了解自动控制的基本概念：被控对象、控制器； 正确理解和掌握负反馈控制原理； 了解控制系统的组成与分类； 能确定控制系统的被控对象、被控量和给定量；能根据控制系统工作原理图绘制方块图。 基本内容 基本要求 重点 负反馈控制原理 难点 根据控制系统工作原理图绘制方块图 课后作业 1-1 1-5 备注

第二章 控制系统的数学模型（4H）

基本内容 2-1 控制系统的时域数学模型（1H） 2-2 控制系统的复数域数学模型(1H) 2-3 控制系统的结构图(2H) 1、了解建立系统微分方程的一般方法； 2、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法； 3、牢固掌握传递函数的概念、定义和性质； 4、明确传递函数与微分方程之间的关系； 5、能熟练地进行结构图等效变换； 6、明确结构图与信号流图之间的关系； 7、熟练运用梅逊公式求系统的传递函数； 8、掌握从不同途径求传递函数的方法。 基本要求 重点 传递函数的