热工过程自动控制试卷
（课程代码 2267）
（考试时间 150分钟）
一、填空题（每小题1分，共10分）
1．用数学模型可以描述系统的特性，这种特性又可分为 和动态特性。
2．积分环节的输出信号与输入信号的 成正比。
3．传递函数的定义为：在零初始条件下，系统 的拉氏变换和输入的拉氏变换之比。
4．根据热工对象阶跃响应曲线，热对象动态特性可分为两大类： 和无自平衡能力对象。
5．某二阶系统传递函数为,其无阻尼荡振频率为 。
6．某二阶系统传递函数为，系统的特征根为 。
7．系统稳定的必要条件是闭环控制系统特征多项式（设首项系数an>0）各项系统均 。
8．某标准二阶系统的阴尼比ζ＝0，则其衰减率ψ＝ 。
9．当控制系统存在经常变化、可以测量但不可控的 时，可考虑采用前馈一反馈控制系统。
10．根据运行经验，汽包锅炉在实现自动控制时可以组成给水自动控制系统，汽温自动控制系统和 自动控制系统等几个相对的控制系统。
11．燃烧过程送风控制子系统的任务是使 与燃料量保持合适的比例，实现安全经济燃烧。
12．直流锅炉调节汽温的根本手段是使燃烧率和 保持适当比例（粗调）。
13．在直流锅炉的自动控制系统中，通常选择 或微过热蒸汽焓值作为反映燃水比的信号。
14．电液转换器是将 转换成液压信号的转换元件。
15．传感器串联能提高抗 动作率。
16．可变逻辑的控制器有可编程逻辑控制器和 。
17．全炉膛火焰的频率范围约在2~600Hz，较低的频率发生在 。
18．炉膛压力的测量应在炉膛 的不同侧面装设三个压力测点，然后进行“三取二”判别。
19．主从式网络的缺点是 的故障将导致系统瘫痪。
20．集散系统的分散性主要表现在 级。
二、单项选择题（每小题1分，共10分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。）
21．在程序控制系统中，给定值的变化是（ ）
1固定的 ②未知的 ③按一定时间函数 ④随机的
22．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（ ）
1有限值 ②零 ③1 ④无穷
23．最小相位系统开环频率特性（0<ω<）曲线极坐标图如下，它属于（ ）
10型系统而且稳定 ②0型系统不稳定
③1型系统而且稳定 ④1型系统不稳定
24．单回路控制系统采用比例控制器，比例带δ减小，被控量静态偏差（ ）
1一定增大 ②一定减小 ③不变 ④可能增大，也可能减小
25．单回路控制系统控制通道纯迟延时间τμ增大，被控量动态偏差（ ）
1一定增大 ②一定减小 ③不变 ④可能增大，也可能减小
26．串级控制系统如图示，图中GC1（S）为（ ）
①主控制器传递函数 ②副控制器传递函数
②被控对象导前区传递函数 ④被控对象惰性区传递函数
27．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（ ）
①过热器入口蒸汽温度 ②过热器出口蒸汽温度
③减温器出口蒸汽温度 ④减温水流量
28．下列参数中，不属于三冲量给水控制系统冲量信号的是（ ）
①水位信号 ②蒸汽流量信号
③给水流量信号 ④燃料量信号
29．下列热工对象中，属于有自平衡能力对象的是（ ）
①燃烧率扰动下汽轮机负荷不变时的汽压控制对象
②燃烧率扰动下汽轮机调门开度不变时的汽压被控对象
③汽轮机进汽量扰动引起负荷变化时的汽压被控对象
④给水量扰动下的汽包水位被控对象
30．直流锅炉是一个多输入，多输出的被控对象，其主要输入量为（ ）
①汽温、汽压和蒸汽流量
②给水量、燃烧率和汽轮机调门开度
③汽温、汽压和汽轮机调门开度
④给水量、燃烧率和蒸汽流量
三、简答题（每小题5分，共10分）
31．某控制器的传递函数为G（s）＝3（1＋2s），试判断属何种类型控制器，并绘出单位阶跃响应曲线。
32．标准二阶系统Ⅰ和Ⅱ的传递函数分别为G1(s)，试比较下列指标的大小。
四、问答题（每小题5分，共20分）
33．负荷控制系统与机炉控制系统之间是什么关系？各完成什么样的功能？
34．单元机组负荷控制的基本原则是什么？
35．保护系统怎样保证信号单元的可靠性？
36．过程控制级主要完成什么任务？
五、作图题（共20分）
37．系统开环传递函数为G(s)H(s)=，直接画出开环频率曲线（极坐标图）大致形状。（5分）
38．画出汽轮机功频电液调节系统原理图。（5分）
39．系统方框图如图所示，用方框图等效转换法求系统的传递函数C(s)/R(s)。（10分）
六、计算题（10分）
40．系统的开环传递函数为G(s)H(s)＝，试用频率特性法判断闭环系统是否稳定。
七、分析题（10分）
41．图示为三冲量给水自动控制系统，回答：
（1）分析说明D、H、W三个信号的作用；
（2）分析说明时，系统水位控制结果。
2002年下半年全国高等教育自学考试
热工过程自动控制试卷答案及评分标准
（课程代码 2267）
一、填空题（每小题1分，共10分）
1．静态特性 2．积分 3．输出 4．有自平衡能力对象
5．或2 6． 7．大于零 8．0
9．扰动 10．燃烧过程（或燃烧 11．送风量 12．给水流量
13．微过热蒸汽温度 14．电信号 15．误 16．矩阵式控制器
17．火焰的中心 18．同一标高 19．主站 20．过程控制
二、单项选择题（每小题1分，共10分）
21．③ 22．① 23．① 24．② 25．①
26．① 27．③ 28．④ 29．② 30．②
三、简答题（每小题5分，共10分）
31.这是比例微分（PD）控制器（3分）
32．解：
注：每空1分
四、问答题：每小题5分，共20分。
33．为满足单元机组多种运行工况的要求，常常组成二级递阶控制方式。（1分）
单元机组负荷控制系统处于上位级，产生指挥机炉控制器动作的锅炉主控指令和汽轮机主控指令。（2分）
各子控制系统处于基础控制级，执行负荷控制系统发出的指令，完成指定的控制任务。（2分）
34．在负荷变动时，适当动作汽轮机调门，利用机组的蓄热以加快机组初期的负荷响应速度；（3分）
同时加强锅炉侧燃烧率（及相应给水流量）的调节，保持主蒸汽压力稳定。（2分）
35．一方面提高传感器本身的可靠性；（2分）
另一方面是采用传感器冗余的措施。（3分）
36．它直接完成生产过程的数据采集、自动调节、程序控制和设备的监测、诊断等工作。
五、作图题：共20分
37．起点为负虚轴无限远（2分）
终点为－270°方向切入原点。（2分）
中间部分含箭头（1分）
38．
39．
六、计算题：10分
40．令开环相频特性得相位交界频率(3分)
此频率下，开环幅频特性(3分)
本系统无右半s平面开环极点P＝0，开环频率特性曲线顺时针包围（－1，j0）点，闭环不稳定。（4分）
七、分析题：10分
41．（1）D：蒸汽流量信号，前馈调节信号用以克服“虚假水位” （2分）
H：水位信号，是给水系统的被控量 （2分）
W：给水流量信号，反馈调节信号，用以平衡蒸汽流量信号 (2分)
（2）静态时，PI调节器入口有
（2分）
又，则
（1分）
已知则有
VH＜V0
即水位H大于给定值。 （1分）下载本文
