金属组织控制原理课后题

1.一级相变：在临界点处新旧两相的自由焓相等，但自由焓的一次偏导不同 特征：熵与体积呈不连续变化，即相变时有相变潜热和体积的突变

2.二级相变：相变时，自由焓相等，自由焓的一次偏导也相等，但其二次偏导不等 特征：二级相变没有热效应和体积突变；在相变时，物理量发生变化 3.为什么新相形成时往往呈薄片状或针状

因为新相形成时，弹性应变能较小，片状表面能最大，球状表面能最小，新相往往呈平直界面

4.什么叫Gibbs-Thompson效应？什么叫Ostwald长大现象？

在第二相析出量基本达到平衡态后，将发生第二相的长大粗化和释放过剩界面能的物理过程，，描述这种过程的效应成为Gibbs-Thompson效应。 当母相大致达到平衡浓度后，析出相以界面能为驱动力，缓慢长大的现象成为Ostwald长大现象。

5.惯习面：在相变时新相往往在母相的一定结晶面上形成，这个晶面称为惯习面。

6.位向关系：为了减小表面能，一般以低指数的原子密排面互相平行，这样在新相与母相之间形成了一定的晶体学位向关系 7.过渡相：母相往往不直接形成热力学上最有利的稳定相，而是先形成晶体结构或成分与母相比较接近、自由能比母相稍低些的亚稳态的过渡相。 8.均匀形核：形核位置在母相中是随

1 请解释下列名字术语：自动控制系统、受控对象、扰动、给定值、参考输入、反馈。解：自动控制系统：能够实现自动控制任务的系统，由控制装置与被控对象组成；

受控对象：要求实现自动控制的机器、设备或生产过程

扰动：扰动是一种对系统的输出产生不利影响的信号。如果扰动产生在系统内部称为内扰；扰动产生在系统外部，则称为外扰。外扰是系统的输入量。

给定值：受控对象的物理量在控制系统中应保持的期望值

参考输入即为给定值。

反馈：将系统的输出量馈送到参考输入端，并与参考输入进行比较的过程。

2 请说明自动控制系统的基本组成部分。

解：作为一个完整的控制系统，应该由如下几个部分组成：

①被控对象：所谓被控对象就是整个控制系统的控制对象；

②执行部件：根据所接收到的相关信号，使得被控对象产生相应的动作；常用的执行元

件有阀、电动机、液压马达等。

③给定元件：给定元件的职能就是给出与期望的被控量相对应的系统输入量（即参考量）；

④比较元件：把测量元件检测到的被控量的实际值与给定元件给出的参考值进行比较，

求出它们之间的偏差。常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置和电

桥等。

⑤测量反馈元件：该元部件的职能就是测量被控制的物理量，如果这个物理量是非电量，

一般需要将其转换成为电量。常用的测量元部件

1 请解释下列名字术语：自动控制系统、受控对象、扰动、给定值、参考输入、反馈。解：自动控制系统：能够实现自动控制任务的系统，由控制装置与被控对象组成；

受控对象：要求实现自动控制的机器、设备或生产过程

扰动：扰动是一种对系统的输出产生不利影响的信号。如果扰动产生在系统内部称为内扰；扰动产生在系统外部，则称为外扰。外扰是系统的输入量。

给定值：受控对象的物理量在控制系统中应保持的期望值

参考输入即为给定值。

反馈：将系统的输出量馈送到参考输入端，并与参考输入进行比较的过程。

2 请说明自动控制系统的基本组成部分。

解：作为一个完整的控制系统，应该由如下几个部分组成：

①被控对象：所谓被控对象就是整个控制系统的控制对象；

②执行部件：根据所接收到的相关信号，使得被控对象产生相应的动作；常用的执行元

件有阀、电动机、液压马达等。

③给定元件：给定元件的职能就是给出与期望的被控量相对应的系统输入量（即参考量）；

④比较元件：把测量元件检测到的被控量的实际值与给定元件给出的参考值进行比较，

求出它们之间的偏差。常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置和电

桥等。

⑤测量反馈元件：该元部件的职能就是测量被控制的物理量，如果这个物理量是非电量，

一般需要将其转换成为电量。常用的测量元部件

中南大学金属液态成形原理

老师标记的重点课后题答案

P31．

2.如何理解实际液态金属结构及其三种“起伏”特征？

答：实际液态金属合金的结构式及其复杂的，它有大量各种成分的时聚时散，此起彼伏游动原子集团，空穴所组成，同时也含有各种固态，液态，气态杂质或化合物，而且还表现出能量，结构及浓度三种起伏特征。三种起伏影响液态金属的结晶凝固过程，从而对铸件的质量产生重要的影响。

11.某飞机制造厂的一牌号Al-Mg合金机翼因铸造常出现浇不足缺陷而报废，。。。。。请问可采取哪些措施来提高成品率？

答：机翼铸造常出现“浇不足”缺陷可能是由金属液的充型能力不足造成的，可采取以下工艺提高成品率：

（1）调整铸型性质。使用小蓄热系数的铸型来提高金属液的充型能力；采用预热铸型，减小金属与铸型的温差，提高金属液充型能力。

（2）改善浇注条件。提高浇注温度，加大充型压头，改善浇注系统结构，提高金属液的充型能力。

P53．

1. 凝固速度对铸件凝固组织、性能与凝固缺陷的产生有重要影响。试分析可以通过哪些工艺措施来改变或控制凝固速度？

答：可以通过以下的工艺措施改变或控制凝固速度： ①改变铸件的浇注温度、浇注方式以及浇注速度； ②选用适当的铸型材料和预热温度； ③在铸型

第一章 绪论

1. 某信源的符号集由A、B、C、D和E组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4、1/8、1/8、3/16和5/16；信源以1000波特速率传送信息。试求：(1) 传送1小时的信息量；(2) 传送1小时可能达到的最大信息量。

解：首先求信源熵，即每个符号所含的平均信息量。根据信息熵公式

可得 2316516??1H(X)??log24?log28?log2?log2 ?48163165??

=2.23 bit/符号

所以，可得该信源的平均信息速率为

Rb?RB?H(X)?1000?2.23?2230 bit/s

(1) 1小时传送的信息量为 I = 2230?3600 = 8.028 Mbit

(2) 由于信源发送符号等概出现时，信源熵为最大，此时，最大信

源熵为

Hmax = log25 bit/符号 = 2.322 bit/符号 所以，1小时传输的最大信息量为 Imax = 2.322?1000?3600 = 8.359 Mbit

2．一个四进制数字通信系统，码速率为1kBaud，连续工作1小时后，接收端收到的错码为10个。(1)求

第一章 绪论

1. 某信源的符号集由A、B、C、D和E组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4、1/8、1/8、3/16和5/16；信源以1000波特速率传送信息。试求：(1) 传送1小时的信息量；(2) 传送1小时可能达到的最大信息量。

解：首先求信源熵，即每个符号所含的平均信息量。根据信息熵公式

可得 2316516??1H(X)??log24?log28?log2?log2 ?48163165??

=2.23 bit/符号

所以，可得该信源的平均信息速率为

Rb?RB?H(X)?1000?2.23?2230 bit/s

(1) 1小时传送的信息量为 I = 2230?3600 = 8.028 Mbit

(2) 由于信源发送符号等概出现时，信源熵为最大，此时，最大信

源熵为

Hmax = log25 bit/符号 = 2.322 bit/符号 所以，1小时传输的最大信息量为 Imax = 2.322?1000?3600 = 8.359 Mbit

2．一个四进制数字通信系统，码速率为1kBaud，连续工作1小时后，接收端收到的错码为10个。(1)求

第 一 章

1-1 图1-2是液位自动控制系统原理示意图。在任意情况下，希望液面高度c维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。

图1-2 液位自动控制系统

解：被控对象：水箱；被控量：水箱的实际水位；给定量电位器设定水位位的希望值不变。

ur（表征液

cr）；比较元件：电位器；执行元件：电动机；控制任务：保持水箱液位高度

ur）时，电动机静止不动，控制阀门有一定的

cr，一旦流入水量或流出水量

工作原理：当电位电刷位于中点（对应

开度，流入水量与流出水量相等，从而使液面保持给定高度

发生变化时，液面高度就会偏离给定高度r。

当液面升高时，浮子也相应升高，通过杠杆作用，使电位器电刷由中点位置下移，从而给电动机提供一定的控制电压，驱动电动机，通过减速器带动进水阀门向减小开度的方向转动，从而减少流入的水量，使液面逐渐降低，浮子位置也相应下降，直到电位器电刷回到中点位置，电动机的控制电压为零，系统重新处于平衡状态，液面恢复给定高度r。

反之，若液面降低，则通过自动控制作用，增大进水阀门开度，加大流入水量，使液面升高到给定高度r。

系统方块图如图所示：

ccc

1-10 下列各式是描述系统的微分方程，其中c(t)为输出量，r (t)为输入量，试

第一章 微型计算机概述

1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？

答：① 微处理器是微型计算机的核心，是微型计算机的一部分。它是集成在一块芯片上的CPU，由运算器和控制器组成。 ② 微型计算机包括微处理器、存储器、I/O接口和系统总线，是微型计算机系统的主体。

③ 微型计算机系统包括微型计算机、外设及系统软件三部分。

1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成？CPU应具备哪些主要功能？ 答：1.CPU在内部结构上由以下几部分组成：

算术逻辑部件(ALU)；累加器和通用寄存器组；程序计数器(指令指针)、指令寄存器和译码器；时序和控制部件。 2.CPU应具备以下主要功能： 可以进行算术和逻辑运算；可保存少量数据；能对指令进行译码并执行规定的动作；能和存储器、外设交换数据；提供整个系统所需要的定时和控制；可以响应其他部件发来的中断请求。

1.3 累加器和其他通用寄存器相比，有何不同？

答：许多指令的执行过程以累加器为中心；输入/输出指令一般也以累加器来完成。

1.4 微处理器的控制信号有哪两类？

答：一类是通过对指令的译码，由CPU内部产生的。这些信号由CPU送到存储器、I/O接口电路和其他部件。另一类是微型机系统的其他部件

第一章

1.组织的定义是什么？

是指这样一个社会实体，它具有明确的目标导向和精心设计的结构与有意识协调的活动系统。

2. 封闭系统不依靠其外部环境；它是自治的，封闭的，是与外部世界隔离的。尽管不可能存在真正的封闭系统，但是早期的组织研究还是集中在内部系统上。早期的管理思想包括科学管理、领导风格、工业工程都是采用封闭系统的方法，因为它们认为外部环境是理所当然的因素，并且假定可以通过内部设计使组织更加有效。 开放系统必须要和环境相互作用以便生存；它在消耗资源的同时也在向环境输送资源。它不能封闭自己，必须不断地变换并且适应环境。必须与环境互动以求得生存的所有系统都是开放系统。人类就是一个开放的系统。地球、中国、学校也都是。

3.人类可以通过学习获得新的智慧，并衍生出许多新的想法。而现在的机器人只能根据人类编写的命令来循规蹈矩的执行应该做的事情。 这对管理者来说就意味着管理的困难性增加，因为必须保证被管理的人照着自己所要求的做，但人心隔肚皮，谁也不知道对方是怎么想的。所以管理者必须付出足够的筹码才能相对的使被管理者按照自己的要求去做。 4.“权变”一词有“随具体情境而变”或“依具体情况而定的意思”。领导权变理论主要研究与领导行为有关的情境因素对领

【教材习题及解答】

4-1 【答】所谓根轨迹，是指系统开环传递函数的某一参量从零变化到无穷时，闭环系统特征方程式的根在s平面上变化而形成的轨迹。

根轨迹反映了闭环系统特征根在s平面上的位置以及变化情况，所以应用根轨迹可以直观地分析参数变化对系统动态性能的影响，以及要满足系统动态要求，应如何配置系统的开环零极点，获得期望的根轨迹走向与分布。

4-2【答】运用相角条件可以确定s平面上的点是否在根轨迹上；运用幅值条件可以确定根轨迹上的点所对应的参数值。

4-3【答】考察开环放大系数或根轨迹增益变化时得到的闭环特征根移动轨迹称为常规根轨迹。除开环放大系数或根轨迹增益变化之外的根轨迹称为广义根轨迹，如系统的参数根轨迹、正反馈系统根轨迹和零度根轨迹等。

绘制参数根轨迹须通过闭环特征方程式的等效变换，将要考察的参数变换到开环传递函数中开环放大系数或根轨迹增益的位置上，才可应用根轨迹绘制规则绘制参数变化时的根轨迹图。

正反馈系统的闭环特征方程1－G(s)H(s)=0与负反馈系统的闭环特征方程1+G(s)H(s)=0存在一个符号差别。因此，正反馈系统的幅值条件与负反馈系统的幅值条件一致，而正反馈系统的相角条件与负反馈系统的相角条件反向。负反馈系统的相