《电⼚热⼯过程⾃动控制》复习提纲及练习题第⼀章⾃动控制的基本概念内容要求
1.掌握⾃动控制系统中的常⽤术语及其在实际控制系统中的应⽤。2.能够画出实际系统的控制原理图。3.能够对实际控制系统进⾏分类。
4.了解⾃动控制系统的⼯作状态，掌握系统静态特性与动态特性的概念。
5.了解控制系统性能指标，掌握衰减率、静态偏差、动态偏差及调节时间等项指标的含义。练习题
1. 什么叫⾃动控制系统？
2．⾃动控制系统主要由哪⼏部分组成？每⼀部分的作⽤是什么？3．控制对象、被控制量、控制量和给定值是如何定义的？请举例说明。
4．⾃动控制系统的主要分类⽅法有哪⼏种？说明各种分类⽅法的特点，指出各种分类⽅法所包括的系统是什么？各系统的特点是什么？5．什么叫前馈控制系统？什么叫反馈控制系统？6．什么叫反馈？什么叫负反馈？
7、什么叫定值控制系统？对定值控制系统来说，系统的输⼊量是什么？举例说明⽇常⽣活中的定值控制系统。8．什么叫随动控制系统？对随动控制系统来说，系统的输⼊量是什么？举例说明⽇常⽣活中的随动控制系统。9．对⼀个实际控制系统如何实现负反馈？
10．说明汽包锅炉有哪些被控制量？相应的控制量、控制机构有哪些？锅炉运⾏过程中被控制量可能会受到哪些扰动？11．控制过程的基本形式有哪⼏种？它们各有什么特点？如何根据控制过程曲线来检验控制系统是否满⾜基本要求？哪种控制过程的基本形式符合热⼯控制过程的要求，给出稳定性指标的范围。
12．通常从哪三个⽅⾯衡量⾃动调节系统的⼯作品质，表⽰调节系统的⼯作品质的指标有哪⼏个？如何兼顾这些指标？13．举出反馈控制系统的实例，指出被控制量、控制量、控制机构、给定值、扰动，画出控制系统的⽰意图。14．⽔位⾃动控制系统的两种⽅案如下图所⽰，在运⾏中，希望⽔位⾼度H维持不变：（1）说明各系统的⼯作原理。
（2）画出各系统的⽅框图，并说明控制对象、被控制量、给定值、扰动各是什么？（3）试说明两系统各属于何种结构的控制⽅式。
（4）当⽔箱出⼝⽔流量q2变化时，各系统能否使⽔位⾼度保持不变？试从原理上定性说明。
15. “控制过程”也可以是以下哪⼏种说法（）？A、调节过程B、动态过程C、过渡过程
D、平衡过程
16. 如图为⽔温控制系统原理⽰意图。在热交换器中，冷⽔由通⼊的蒸汽加热，从⽽得到恒定温度的热⽔。说明其控制原理，指出控制系统中的被控对象、被控量和控制量并指出该系统属于哪⼀类控制系统。
17.反馈控制也称闭环控制。18.反馈控制是按偏差调节。
19.要克服某种预定的扰动，应采⽤（ )。A、反馈控制B、定值控制C、前馈控制D、随动控制
20.要克服各种随机的扰动，应采⽤（ )。A、反馈控制B、定值控制C、前馈控制D、随动控制
21.为了及时有效地克服系统中被调量的变化，使控制过程时间短，应采⽤（ )。A、反馈控制B、定值控制C、前馈控制D、程序控制
22.在锅炉滑压运⾏时，主蒸汽压⼒随锅炉负荷变化⽽变化，此时压⼒控制为（）⽅式。A、随动控制B、定值控制C、前馈控制D、程序控制
23.对控制系统性能的最基本要求就是稳定性。24.衡量控制系统准确性的指标是误差。25.衡量控制系统快速性的指标是控制过程时间。
26、在控制系统中，改变（）的装置或设备称为执⾏机构。A、被调量B、给定值C、调节量D、扰动
27、⾃动调节系统中按被调量偏差进⾏调节的系统为（）调节系统。A、反馈
B、前馈C、复合D、定值
28、在⼯作过程中，被调量的给定值按⼀个已知的时间函数变化的调节系统是（）。A、恒值调节系统B、程序调节系统C、随动调节系统
29、评定调节系统的性能指标有稳定性、准确性和快速性，其中，稳定性是⾸先要保证的。30、动态调节过程能全⾯反映调节系统⼯作品质的好坏。31、前馈控制系统可以克服⽣产中的各种扰动。
32、表征⽣产过程是否正常运⾏并需要加以调节的物理量称为（）。A、调节量B、给定值C、被调量D、扰动
33、⾃动控制系统中⽤以控制被控量变化的物理量称为（）。A、给定值B、控制量C、被控量D、扰动
34、被控量的给定值为固定值的控制系统是（）。A、恒值控制系统B、程序控制系统C、随动控制系统D、分散控制系统
35、下列论述中正确的是（）。
A、反馈控制系统能消除各种内部、外部的阶跃扰动。B、反馈控制系统能消除各种内部、外部的正弦波扰动。C、前馈控制系统属于闭环控制。
D、前馈控制系统属超前控制，需要考虑稳定性。
38、PD控制系统静态偏差的⼤⼩与调节器的（）数值有关。A、积分时间B、微分时间C、⽐例带
D、调节时间
39、控制系统的动态偏差是指调节过程中（）之间的最⼤差值。A、被调量与调节量
B、调节量与给定值 C 被调量与给定值D、给定值与扰动量
40、调节过程结束后，被调量的实际值与给定值之间的偏差称为静态偏差。第⼆章热⼯对象的数学模型内容要求
1.数学模型的概念、建⽴数学模型的意义。2.建模的两种⽅法。
3.⾃动控制系统中热⼯对象模型的主要表⽰形式。4.掌握控制对象按其储能结构的分类及⾃平衡能⼒的概念。5.掌握阶跃响应的概念。练习题
1．为什么要研究对象动态特性？
2．热⼯控制对象⼀般有哪⼏种类型？每种类型的特点是什么？写出相对应的传递函数。3．热⼯控制对象的特征参数有哪些？是如何定义的，物理意义是什么？4．指出控制对象的结构参数对动态特性的影响。5．热⼯控制对象动态特性的特点是什么？6. 掌握被控对象动态特性的最终⽬的是（）。A、建⽴其数学模型B、了解其输出量的变化特性C、确定控制⽅案、设计控制系统D、确定其结构参数
7.被控对象的惯性越（），在调节过程中，被调量变化越（），对调节系统的要求越（）。A ⼤、慢、低B ⼤、慢、⾼C ⼤、快、低D ⼤、快、⾼
8、在相同输⼊作⽤下，被控对象的迟延越⼤，输出量幅值的变化（）。A 不变B 越⼩C 越⼤
9、下列论述中不正确的是（）
A、热⼯调节对象⼀般都具有⼀定的迟延和惯性。
B、热⼯调节对象属于振荡环节
C、热⼯调节对象可分为有⾃平衡能⼒和⽆⾃平衡能⼒两类。
D、对象有⾃平衡能⼒是指在阶跃输⼊扰动下，对象不需外加调节作⽤，被调量经过⼀段时间后⾃⼰稳定在⼀个新的平衡状态。
10、分析系统时对调节器和被控对象通常采⽤传递函数表⽰其特性。第三章控制器的动态特性内容要求
1.掌握控制器控制规律的概念。
2.控制器（调节器）正作⽤和反作⽤的设置⽬的。
3.熟练掌握常⽤调节规律的表达式、传递函数、阶跃响应及其参数的含义。4.熟练掌握常⽤调节规律的特点及应⽤特性。练习题
1.⽐例,积分,微分三种调节作⽤的特点是什么?2.⽐例积分调节器和⽐例微分调节器,各有何特点?3.如何根据调节对象特性选择调节器的调节规律?5、能够消除系统稳态误差的调节作⽤是（）。A、积分B、微分C、⽐例
6、调节器的调节规律中能够起超前调节作⽤的是（）。A、积分B、微分C、⽐例
7. 积分时间短，积分作⽤（）。A 强B 弱C 不变
8.（）能单独使⽤并使调节过程趋于稳定，但会产⽣静态偏差。A ⽐例作⽤B 积分作⽤C 微分作⽤
9.（）能使被调量⽆静态偏差但会使调节过程趋于不稳定。A ⽐例作⽤B 积分作⽤C 微分作⽤
10. （）能有效减⼩动态偏差，但不能单独使⽤。
A ⽐例作⽤B 积分作⽤C 微分作⽤
11. PI调节器的参数有（）。A ⽐例带
B ⽐例带和积分时间C ⽐例带和微分时间12. 对于PID调节器（）。
A I的作⽤是减⼩动态偏差，D的作⽤是消除静态偏差B I的作⽤是消除动态偏差，D的作⽤是减⼩静态偏差C I的作⽤是消除静态偏差，D的作⽤是减⼩动态偏差13. ⽐例调节器是⼀种⽆差调节器（）。
14. PID调节器中的微分作⽤主要起加强和超前作⽤（）。15. 调节系统稳定后微分作⽤最强（）。
16. 积分调节作⽤能紧跟偏差的变化，调节作⽤是及时的。
17.对于某些迟延和惯性较⼤的对象，为了提⾼控制质量，通常需要在调节器中加⼊积分作⽤。17、以下哪个可以消除稳态误差。(A)P控制器 (B)PI控制器(C) PD控制器 (D) 微分作⽤D
18、关于调节器的控制规律以下哪些说法是正确的（）？A 是指其输⼊信号的变化规律；B 是指其输出信号的变化规律；C 是指其内部信号变化规律；
D 是指其输出信号随输⼊信号的变化规律。
20、以下哪些控制作⽤闭环系统通常不单独使⽤？（）A 微分作⽤B ⽐例积分作⽤C ⽐例作⽤D ⽐例微分作⽤E 积分作⽤F ⽐例积分微分作⽤
22、PID 调节器中的微分作⽤主要起加强和超前作⽤（）。23. 调节系统稳定后微分作⽤最强（）。
24、什么是⽐例控制？⽐例控制的优点是什么？如果⽐例控制器的输⼊信号如图所⽰，试画出其输出信号的曲线。
第四章 单回路控制系统
内容要求 1.单回路控制系统的结构特点。2.被控对象控制通道和扰动通道的概念。
3.被控对象控制通道和扰动通道的特征参数对控制质量的影响。 t0 )(t t)(t e
4.控制器的特征参数对控制质量的影响。练习题
1.什么叫单回路控制系统？
2.如何选择单回路调节器的正反作⽤?
3.试分析被控对象的控制通道和扰动通道对控制质量的影响？4.调节器参数δ、T i、T D对控制过程有什么影响？
5、单回路⾃动控制系统中，调节通道传递函数中的迟延时间增⼤，系统的调节品质将（）。（变好，变差，不变）
6、单回路⾃动调节系统中，扰动通道传递函数中的迟延时间增⼤，系统的调节品质将（）。（变好，变差，不变）
7、⼲扰通道的放⼤系数越⼤，对控制越有利。（）
8、⼲扰通道的放⼤系数增⼤，会使系统的动态偏差增⼤。（）9、⼲扰通道的时间常数增⼤，对控制有利。（）
10、在KP不变时，控制通道的放⼤系数越⼤，对控制越有利。（）11、控制通道的时间常数越⼤，系统反应越慢，对控制越不利。（）12、控制通道的迟延时间对控制没有影响。（）
13、控制通道被控对象的阶次越⾼，控制过程时间越长。（）14、单回路系统中，对象的迟延越⼤，被控量的动态偏差（）。A 不变B 越⼩C 越⼤
15、对于某些迟延和惯性较⼤的对象，为了提⾼控制质量，通常需要在调节器中加⼊积分作⽤。（）
16、控制通道是（）和（）之间的信号传递通道。17、扰动通道是（）和（）之间的信号传递通道。第五章复杂控制系统内容要求
1.串级控制系统的结构特点、原理⽅框图。
2.串级控制的特点。练习题
1.什么叫串级控制系统？
3.串级控制系统有哪些主要特点？什么情况下可考虑设计串级控制？4. 串级控制系统中的副变量如何选择？5．⽕电⼚哪些系统常采⽤串级控制系统？7、串级控制属于双回路控制。
8、串级控制系统中的内回路也称副回路。
9、串级控制系统中的内回路的作⽤是快速消除扰动。10、串级控制系统中的主调节器是保证系统⽆静差。
11、串级控制系统中的副调节器⼀般可采⽤P或PD调节规律。12、为了实现⽆静差调节，主调节器必须具有积分作⽤。
13、串级控制系统既能快速消除副回路的扰动⼜能保证系统⽆静差。第六章汽包锅炉⾃动控制系统内容要求
1.过热汽温控制的任务。
2.过热汽温受蒸汽负荷、烟⽓热量及减温⽔流量阶跃扰动的动态特性、特点。3.过热汽温的主要控制⼿段及典型控制⽅案。
4.过热汽温串级控制系统的结构组成、采⽤的调节规律。5.了解实际过热汽温控制系统的控制原理。6.再热汽温的控制⽅式及特点。7.给⽔控制的任务。
8.⽔位在蒸汽流量、给⽔流量、炉膛热负荷扰动下的阶跃响应。9.给⽔控制应考虑的问题。10.给⽔控制的三冲量信号。
11.掌握单级和串级三冲量给⽔系统控制原理、调节器采⽤的调节规律。12.给⽔全程控制的概念。13.对给⽔全程控制的基本要求。
14.弄清实际给⽔全程控制系统的控制原理。15、燃烧过程控制的任务。
16、单元机组的基本控制⽅式、特点。
17、燃烧过程控制系统的被控量、控制量有哪些。18、燃烧过程被控量的动态特性。
19、燃烧过程⾃动控制系统的基本组成原则。20、燃烧过程各个⼦系统控制原理。
21、燃烧过程⾃动控制的典型⽅案及控制原理。练习题
1．对过热蒸汽温度控制质量有哪些要求？2．过热蒸汽温度控制的任务是什么？
3.写出过热蒸汽控制系统的被调量，常⽤的调节⼿段。4.说明过热蒸汽控制对象的动态特性的特点。5.影响过热蒸汽温度变化的因素有哪些？
6．采⽤导前微分信号的双冲量过热蒸汽温度控制系统中的导前信号及其作⽤？8．串级过热蒸汽温度控制系统中，导前汽温信号中断时，控制系统能否正常⼯作？9．⼤型锅炉过热蒸汽温度控制为什么要采⽤分段控制？10．再热汽温有哪些控制⽅法？12．给⽔调节的任务是什么？13.影响汽包⽔位变化的因素有哪些？
14．画出给⽔控制对象的动态特性曲线，说明给⽔控制对象的动态特性的特点。15.什么叫虚假⽔位，虚假⽔位现象是怎样形成的？16.如何克服虚假⽔位？
17.三冲量控制系统的组成及特点？18．串级的三冲量给⽔系统的特点？
19．为什么附加蒸汽流量负微分前馈信号，能改善⽔位控制质量？20．什么叫⽔位全程调节？
21．实现⽔位全程调节应解决哪些问题？
22．为什么要保证锅炉给⽔泵的最⼩流量？如何实现锅炉给⽔泵的最⼩流量控制？25.锅炉燃烧控制的任务有哪些？26．对送风控制系统有哪些要求？27. 对引风控制系统有哪些要求？
28. 燃烧系统有哪些主要扰动？（内扰、外扰）29.什么是热量信号？为什么采⽤热量信号？30．为什么送风控制系统中采⽤氧量校正.31、锅炉蒸汽温度⾃动控制包括（）和（）系统。32、过热汽温控制系统的给定值通常是锅炉负荷的函数。34、过热汽温控制系统中被控对象为（）。（蒸汽温度，过热器，汽包）
35、过热汽温串级调节系统的任务是维持减温器出⼝汽温等于其给定值。36、过热汽温调节对象的动态特性表现为（）。（有⾃平衡能⼒的，⽆⾃平衡能⼒的）
38、过热汽温调节系统的任务是维持锅炉过热器的（）等于其给定值。（⼊⼝汽温，出⼝汽温）39、再热汽温控制系统的任务是使再热蒸汽温度等于其给定值。40、与过热汽温的控制相⽐，再热汽温控制通道的迟延和惯性较⼩，可以采⽤单回路控制。
41、负荷变化是锅炉再热蒸汽温度的主要扰动。43、辐射过热器和对流过热器的“负荷与温度”特性相反。44、给⽔控制系统的任务是维持给⽔流量为定值。45、给⽔控制系统的控制量是汽包⽔位。
46、蒸汽流量扰动下汽包⽔位变化存在虚假⽔位现象。
47、给⽔控制系统中是以蒸汽流量信号反馈来消除虚假⽔位的影响。48、给⽔控制对象动态特性的特点是⽆⾃平衡能⼒。50、三冲量是指哪三个信号？
51、对给⽔全程控制系统有哪些特殊要求？
52、给⽔全程控制系统在低负荷运⾏时为什么采⽤单冲量控制？53、下图为汽包锅炉串级三冲量给⽔调节系统（1）图中的三冲量分别为什么信号？
（2）指出该系统中的被控量、被控对象、内扰、外扰。（3）指出前馈控制信号并说明其控制作⽤。（4）指出调节器PI1和PI2的作⽤。
54、在给⽔全程控制系统中为什么要对三冲量信号的测量进⾏校正？
55、在给⽔全程控制系统中，采⽤阀和给⽔泵两种执⾏机构调节给⽔流量，是为了保证给⽔泵在不同负荷阶段均能⼯作在安全区。
56、在给⽔全程控制系统中，在不同负荷阶段应采⽤不同的控制规律。57、在给⽔全程控制系统中，可以采⽤汽轮机调速级压⼒代替蒸汽流量信号。58、在给⽔全程的三冲量控制中，就是分别把三个信号作为被控量进⾏控制。
63、给⽔全程控制系统中，主信号是什么？主要的内部扰动和外部扰动是什么？如何抑制？65.锅炉燃烧控制的任务有哪些？66.对单元制燃料量控制系统有哪些要求？67．对送风控制有哪些要求？68.对引风控制有哪些要求？
69.燃烧控制对象受到的主要扰动来源是什么？（内扰、外扰）
75、燃烧过程控制的任务是既满⾜机炉能量平衡⼜保证燃烧的经济性和安全性。80、燃烧过程控制系统包括燃料、送风及引风控制⼦系统。81、主蒸汽压⼒的变化是机炉能量平衡的标志。
82、燃料控制系统的任务是调节燃料量，使锅炉蒸汽量与（）相适应，以维持（）的恒定。
A 给⽔流量B 汽轮机耗⽓量C 炉膛含氧量D 主汽压
83、在燃烧控制系统中，为维持炉膛中的含氧量，应把（）作为调节量。A 燃料量B 主汽压C 送风量D 引风量
84、在燃烧控制系统中，为维持炉膛负压，应把（）作为调节量。A 燃料量B 主汽压C 送风量D 引风量
85、在燃烧控制系统中，为维持主汽压，把（）作为调节量。A 燃料量B 主汽压C 送风量D 引风量
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