1、一、填空題(本大題共2小題,總計2分)1.自動調節(jié)系統主要由_、_、_、_四大部分組成。2.控制系統分為 系統和 系統兩大類二、選擇題(本大題共13小題,總計26分)1.反應器、壓縮機、鍋爐都可以作為自動控制系統中的（ ）。(A)被控變量(B)被控對象(C)控制系統(D)操縱介質2.當被控對象的輸入變化引起輸出的變化而破壞了系統的平衡后，在沒有人為干預的情況下被控變量自動趨近于一個新的穩(wěn)態(tài)值，這種特性稱為對象的（ ）(A)過渡過程(B)自衡(C)自動控制(D)整定3.傳遞函數用來描述環(huán)節(jié)或自動控制系統的（ ）。(A)輸入信號(B)輸出信號(C)干擾信號(D)特性4.傳遞函數實質就是，利用拉氏變

2、換把時間函數f（t）轉化成初始條件（ ）的復變量S的函數F（S），從而把輸入與輸出復雜的微積分關系簡化為用S去乘除的較簡單的代數關系。(A)為零(B)恒定(C)為正值(D)為負值 5.環(huán)節(jié)方塊圖是控制系統中，每個環(huán)節(jié)的功能和信號流向的( )表示形式。(A)函數(B)圖解(C)代數式(D)拉氏變換式6.方塊圖中常用符號有分叉點。根據需要，把（ ）信號同時送至幾個不同的方塊，可以在信號線上任意一點分叉。(A)不同(B)相同(C)輸入(D)輸出 7.關于方塊圖的串聯運算：由環(huán)節(jié)串聯組合的系統，它的輸入信號為（ ）環(huán)節(jié)的輸入，它的輸出信號為最后環(huán)節(jié)的輸出。(A)前面(B)第一個(C)等效(D)每個8.

3、關于方塊圖的并聯運算：若干環(huán)節(jié)并聯的總傳遞函數等于各個環(huán)節(jié)輸出信號的（ ）。(A)之和(B)之差(C)之積(D)之商9.方塊圖的反饋環(huán)節(jié)的運算方法是：具有正反饋環(huán)節(jié)總傳遞函數等于正向通道的傳遞函數除以傳遞函數的乘積。(A)1減正向通道(B)1減反饋通道(C)正向通道和反饋通道(D)1減正向通道和反饋通道10.在自動控制系統中，隨動系統是把（ ）的變化作為系統的輸入信號。(A)測量值(B)給定值(C)偏差值(D)干擾值11.在自動控制系統中，下圖是隨動系統的方框圖。其傳遞函數為（ ）。 (A) (B) (C) (D) 12.常見的自動控制系統是一個（ ）系統。 A、開環(huán)控制 B、程序控制 C、前

4、饋控制 D、反饋控制13.自動調節(jié)系統中，通常用 ( )表示溫度變送器。 A、TC B、TT C、WB D、TB三、問答題(本大題共14小題,總計80分)1.自動控制系統按其基本結構形式可分為幾類？其中閉環(huán)控制系統中按設定值的不同形式又可分為幾種？簡述每種形式的基本含義？2.自動控制系統主要由哪些環(huán)節(jié)組成？各部分的作用是什么？3.衰減振蕩過程的品質指標有哪些？各自的含義是什么？4.什么是自動控制系統的方框圖？它與工藝管道及控制控制流程的區(qū)別是什么？5.儀表的位號由哪幾部分組成？各表示什么意義？6.什么是自動控制系統的過渡過程?在階躍擾動作用下，其過渡過程有哪些基本形式?哪些過渡過程能基本滿足控

5、制要求？7.簡述被控對象、被控變量、操縱變量、給定值和偏差的含義？8.自動控制系統按其基本結構形式可分為幾類？其中閉環(huán)控制系統中按設定值的不同形式又可分為幾種？簡述每種形式的基本含義？9.自動控制系統主要由哪些環(huán)節(jié)組成？各部分的作用是什么？10.衰減振蕩過程的品質指標有哪些？各自的含義是什么？11.什么是自動控制系統的方框圖？它與工藝管道及控制控制流程的區(qū)別是什么？12.儀表的位號由哪幾部分組成？各表示什么意義？13.在進行控制系統研究中，典型的輸入信號形式有哪些？四、判斷題(本大題共13小題,總計13分)1.被控對象受到干擾后，通過自動化裝置的作用恢復到平衡狀態(tài)，這樣的被控對象就可以說是具備

6、自衡能力( )。2.環(huán)節(jié)方塊圖所表示的信號，只能沿著箭頭方向通過，這是方塊圖的單向性。（ ）3.方塊圖中常用符號有比較點。比較點表示兩個或兩個以上的輸入信號實現乘除法運算規(guī)律的控制電路。（ ）4.方塊圖中常用符號有分叉點。根據需要，把相同的信號同時送至幾個不同的方塊，可以在信號線上任意一點分叉。（ ）5.方塊圖中常用符號有分叉點。從同一個分叉點引出的信號，在大小和性質上可以根據需要引出不一樣的信號，即通過分叉點的信號可以相同，也可以不同。（ ）6.關于方塊圖的串聯運算：環(huán)節(jié)串聯的總傳遞函數等于各環(huán)節(jié)傳遞函數的乘積。（ ）7.方塊圖的反饋環(huán)節(jié)的運算，負反饋系統總傳遞函數： （ ）8.自動控制系統

7、的傳遞函數，當反饋回路斷開，系統處于開環(huán)狀態(tài)，反饋信號Z（S）與偏差信號E（S）之比稱為開環(huán)系統傳遞函數。（ ）9.自動控制系統處于開環(huán)狀態(tài)，當反饋傳遞函數H（S）=1時，開環(huán)傳遞函數與主（正向）通道傳遞函數相同。（ ）10.在自動控制閉環(huán)系統中，控制系統傳遞函數，有一個輸出變量（被控變量）Y（S）；有兩個輸入變量：一個是給定量X（S），一個是測量值Z（S）。（ ）11.在自動控制系統中，隨動系統是把給定值X（S）的變化作為系統的輸入信號，只考慮X（S）對被控變量Y（S）的影響，不計干擾量F（S）的影響F（S）= 0。（ ）12.在自動控制系統中，定值系統是把給定值X（S）固定不變，把干擾作為

8、系統的輸入量，系統只考慮干擾量F（S）對被控變量Y（S）影響。（ ）13.化工過程中，控制系統大部分是定值控制系統。 （ ） 參考答案 一、填空題1.控制器 執(zhí)行器 測量變送 被控對象2.開環(huán),閉環(huán)二、選擇題1.B2.B3.D4.A5.B6.B7.B8.A9.D10.B11.B12.D13.B三、問答題1.答：自動控制系統按其基本結構分為閉環(huán)控制系統和開環(huán)控制系統。閉環(huán)控制系統中又按設定值的不同形式又可分為：（1）定值控制系統 定值控制系統是指設定值恒定不變的控制系統。定值控制系統的作用是克服擾動對被控變量的影響，使被控變量最終回到設定值或者設定值附近。（2）隨動控制系統 隨動控制系統的設定值

9、是不斷變化的。隨動控制系統的作用是使被控變量能夠盡快地、準確無誤地跟蹤設定值得變化而變化。（3）程序控制系統 程序控制系統的設定值也是變化的，但它是一個已知的時間函數，即設定值按一定的時間程序變化。2.答：自動控制系統主要有兩大部分組成。一部分是起控制作用的全套自動化裝置，對于常規(guī)儀表來說，包括監(jiān)測元件及變送器、控制器、執(zhí)行器等；另一部分是受自動化裝置控制的被控對象。在自動控制系統中，檢測元件及變送器用來感受被控變量的變化并將它轉換成一種特定的信號?？刂破鲗z測元件及變送器送來的測量信號與工藝上需要保持的設定值信號進行比較得出偏差，根據偏差的大小及變化趨勢，按照預先設定好的控制規(guī)律進行運算后，

10、將運算結果用特定的信號發(fā)送給執(zhí)行器。執(zhí)行器能自動地根據控制器送來得信號值相應地改變流入（或流出）被控變量的物料量或能量，克服擾動的影響，實現控制要求。3.答：衰減振蕩過程的品質指標主要有：最大偏差、衰減比、余差、過渡時間、振蕩周期（或頻率）等。其各自的含義是：最大偏差 是指過渡過程中被控變量偏離設定值的最大值衰減比 是指過渡過程曲線同方向第一個波的峰值與第二個波的峰值之比余差 是指過渡過程終了時，被控變量所達到新的穩(wěn)定值與設定值之間的差值過渡時間 是指控制系統受到擾動作用后，被控變量從原穩(wěn)定狀態(tài)回復到新的平衡狀態(tài)所經歷的時間振蕩周期（頻率） 振蕩周期是指過渡過程同向兩波峰之間的間隔時間，其倒數

11、為振蕩頻率。4.答：自動控制系統的方框圖是由傳遞方塊、信號線、綜合點、分支點構成的表示控制系統組成和作用的圖形。其中每一個方塊代表系統中的一個組成部分，方塊內填入表示其自身特性的數學表達式；方塊間用帶有箭頭的線段表示相互間的關系及信號的流向。采用方框圖可直觀的顯示出系統中各組成部分以及它們之間的相互影響和信號的聯系，以便對系統特性進行分析和研究。而工藝管道及控制流程圖則是在控制方案確定以后根據工藝設計給出的流程圖，按其流程順序標注有相應的測浪電、控制點、控制系統及自動信號、連鎖保護系統的圖。在工藝管道及控制流程圖上設備間的連線是工藝管線，表示物料流動的方向，與方塊圖中線段的含義截然不同5.答：

12、在自動控制系統中，構成一個回路的每一個儀表都有自己的儀表位號。儀表位號由字母代號組合和回路編號兩部分組成。儀表位號中第一位字母表示被測變量，后續(xù)字母表示儀表的功能?；芈肪幪栔械谝晃粩当硎竟ば蛱?，后續(xù)數字表示順序號。6.答 對于任何一個控制系統，擾動作用是不可避免的客觀存在。系統受到擾動作用后，其平衡狀態(tài)被破壞，被控變量就要發(fā)生波動，在自動控制作用下，經過一段時間，使被控變量回復到新的穩(wěn)定狀態(tài)。把系統從一個平衡狀態(tài)進入另一個平衡狀態(tài)之間的過程稱為系統的過渡過程。過渡過程中被控變量的變化情況與干擾的形式有關。在階躍擾動作用下，其過渡過程曲線有以下幾種形式。1 發(fā)散振蕩過程 如圖13(a)所示。它表

13、明當系統受到擾動作用后，被控變量上下波動，且波動幅度逐漸增大，即被控變量偏離設定值越來越遠，以至超越工藝允許范圍。2 非振蕩發(fā)散過程 如圖13(b)所示。它表明當系統受到擾動作用后，被控變量在設定值的某一側作非振蕩變化，且偏離設定值越來越遠，以至超越工藝允許范圍。3 等幅振蕩過程 如圖13(c)所示。它表明當系統受到擾動作用后，被控變量作上下振幅恒定的振蕩，即被控變量在設定值的某一范圍內來回波動，而不能穩(wěn)定下來。4 衰減振蕩過程 如圖13(d)所示。它表明當系統受到擾動作用后，被控變量上下波動，且波動幅度逐漸減小，經過一段時間最終能穩(wěn)定下來。5 非振蕩衰減過程 如圖l3(e)所示。它表明當系統

14、受到擾動作用后，被控變量在給定值的某一側作緩慢變化，沒有上下波動，經過一段時間最終能穩(wěn)定下來。在上述五種過渡過程形式中，非振蕩衰減過程和衰減振蕩過程是穩(wěn)定過程，能基本滿足控制要求。但由于非振蕩衰減過程中被控變量達到新的穩(wěn)態(tài)值的進程過于緩慢，致使被控變量長時間偏離給定值，所以一般不采用。只有當生產工藝不允許被控變量振蕩時才考慮采用這種形式的過渡過程。7.答：自動控制系統中常用的幾個術語含義為：被控對象 自動控制系統中，工藝參數需要控制的生產過程、設備或機器被控變量 被控對象內要求保持設定數值的工藝參數操縱變量 受控制器操縱的，用以克服干擾的影響，使被控變量保持設定值的物料量或能量擾動量 除操縱變

15、量外，作用于被控對象 并引起被控變量變化的因素設定值 被控變量的預定值偏差 被控變量的預定值與實際值之差8.答：自動控制系統按其基本結構分為閉環(huán)控制系統和開環(huán)控制系統。閉環(huán)控制系統中又按設定值的不同形式又可分為：（1）定值控制系統 定值控制系統是指設定值恒定不變的控制系統。定值控制系統的作用是克服擾動對被控變量的影響，使被控變量最終回到設定值或者設定值附近。（2）隨動控制系統 隨動控制系統的設定值是不斷變化的。隨動控制系統的作用是使被控變量能夠盡快地、準確無誤地跟蹤設定值得變化而變化。（3）程序控制系統 程序控制系統的設定值也是變化的，但它是一個已知的時間函數，即設定值按一定的時間程序變化。9

16、.答：自動控制系統主要有兩大部分組成。一部分是起控制作用的全套自動化裝置，對于常規(guī)儀表來說，包括監(jiān)測元件及變送器、控制器、執(zhí)行器等；另一部分是受自動化裝置控制的被控對象。在自動控制系統中，檢測元件及變送器用來感受被控變量的變化并將它轉換成一種特定的信號?？刂破鲗z測元件及變送器送來的測量信號與工藝上需要保持的設定值信號進行比較得出偏差，根據偏差的大小及變化趨勢，按照預先設定好的控制規(guī)律進行運算后，將運算結果用特定的信號發(fā)送給執(zhí)行器。執(zhí)行器能自動地根據控制器送來得信號值相應地改變流入（或流出）被控變量的物料量或能量，克服擾動的影響，實現控制要求。10.答：衰減振蕩過程的品質指標主要有：最大偏差、

17、衰減比、余差、過渡時間、振蕩周期（或頻率）等。其各自的含義是：最大偏差 是指過渡過程中被控變量偏離設定值的最大值衰減比 是指過渡過程曲線同方向第一個波的峰值與第二個波的峰值之比余差 是指過渡過程終了時，被控變量所達到新的穩(wěn)定值與設定值之間的差值過渡時間 是指控制系統受到擾動作用后，被控變量從原穩(wěn)定狀態(tài)回復到新的平衡狀態(tài)所經歷的時間振蕩周期（頻率） 振蕩周期是指過渡過程同向兩波峰之間的間隔時間，其倒數為振蕩頻率。11.答：自動控制系統的方框圖是由傳遞方塊、信號線、綜合點、分支點構成的表示控制系統組成和作用的圖形。其中每一個方塊代表系統中的一個組成部分，方塊內填入表示其自身特性的數學表達式；方塊間

18、用帶有箭頭的線段表示相互間的關系及信號的流向。采用方框圖可直觀的顯示出系統中各組成部分以及它們之間的相互影響和信號的聯系，以便對系統特性進行分析和研究。而工藝管道及控制流程圖則是在控制方案確定以后根據工藝設計給出的流程圖，按其流程順序標注有相應的測浪電、控制點、控制系統及自動信號、連鎖保護系統的圖。在工藝管道及控制流程圖上設備間的連線是工藝管線，表示物料流動的方向，與方塊圖中線段的含義截然不同12.答：在自動控制系統中，構成一個回路的每一個儀表都有自己的儀表位號。儀表位號由字母代號組合和回路編號兩部分組成。儀表位號中第一位字母表示被測變量，后續(xù)字母表示儀表的功能?；芈肪幪栔械谝晃粩当硎竟ば蛱?，后續(xù)數字表示順序號。13.答 對于任何一個控制系統，擾動作用是不可避免的客觀存在。系統受到擾動作用后，其平衡狀態(tài)被破壞，被控變量就要發(fā)生波動，在自動控制作用下，經過一段時間，使被控變量回復到新的穩(wěn)定狀態(tài)。把系統從一個平衡狀態(tài)進入另一個平衡狀態(tài)之間的過程稱為系統的過渡過程。過渡過程中被控變量的變化情況與干擾的形式有關。在階躍擾動作用下，其過渡