第一篇地质学基础
第一章地球的基本知识
1.地球的圈层构造如何划分？
答：以地表为界，地球可分为外圈层和内圈层，两者各有不停的圈层构造。外圈层可分为大气圈、水圈和生物圈。大气圈是指包围地球的气体，厚度在几万km以上，但占大气总质量3/4的大气是集中在地表以上10km的高度范围以内。水圈是指地球表层的水体，大部分汇聚在海洋里，部分分布于河流、湖泊、沼泽、冰川一级地球表层的样式和土层的空隙中。生物圈是地球上生物生存和活动的范围。地球的内圈层又分为地壳、地幔和地核。地核位于深约2800km的古登堡面一下直到地心，主要由比较常见的贴、硅、镍溶解体组成。地核和地壳之间称为地幔，地壳是地球最外面的一层壳。
3.何谓地质作用？地质作用有几种类型?
答：（1）地壳自形成以来，其物质组成、内部结构及表面心态，一直都在进行演变和发展，促地壳演变和发展的各种作用，统称为地质作用。
（2）地质作用分为内地质作用和外地质作用。内地质作用包括构造运动，地震作用，岩浆及火山作用和变质作用。外地质作用包括风华作用，剥蚀作用，搬运作用，沉积作用和沉积成岩作用。
5.如何确定地层的相对年代？
答：地层相对年代的确定方法有四种。第一，古生物法。即利用分布时代短、特征显著、数量众多而地理分布广泛的化石确定地层的地质年代。第二，岩性对比法。即将未知地质时代的地层特征与已知地质时代的地层的岩性特征进行对比，用于确定地层时代。第三，标志层法。即在地层剖面中某些厚度不大、岩性稳定、特征突出、分布广泛和容易识别的岩层可以作为地层对比的标志。第四，岩层接触关系。即通过观察上下岩层之间的接触是整合、假整合还是不整合确定地层相对年代。
7.如何区别地层接触关系中的整合、假整合和不整合接触？
答：（1）整合是同一地区上下两套地层在沉积层序上是连续的，且产状一致，即在时间
和空间深均无间断。
（2）假整合又称平行不整合，是上下两套岩层之间有一明显的沉积间断，但产状基本一致或一致。
（3）不整合接触又称角度不整合是上下两套岩层之间有一明显的沉积间断面且两套岩层呈一定角度相交产状也发生变化。
第二章岩石
1.什么是造岩矿物？
答：造岩矿物是地壳中及地球内层的化学元素在各种地质作用下形成的具有一定形态、化学成分和物理性质的单质元素或化合物，它是构成地壳岩石的物质基础。
3.火成岩是怎样形成的？它有哪些主要的矿物、结构、构造类型？
答：（1）火成岩是岩浆活动的产物，即地下深处的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的岩石。
（2）组成说成岩的矿物大约有30多种，他们在火成岩中分布很不均匀，最多为石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等10余种。
（3）火成岩的结构是指组成岩石的矿物结晶程度、结晶颗粒的大小、形态及晶粒之间或晶粒与玻璃质之间的相互关系的特征。火成岩的结构根据岩石中矿物结
晶程度可分为全晶质结构、半晶质结构和非晶质结构，根据岩石中晶粒的大小
可分为显晶质解雇和隐晶质结构，很据晶粒相对大小又可更为等粒结构、不等
粒结构和斑状结构。
（4）火成岩的主要构造类型有流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造和块状构造。
5.变质作用可分为哪几种类型？有哪些主要变质矿物？
答：（1）根据变质作用的因素和变质方式的不同，变质作用可分为接触变质作用，动力变质作用和区域变质作用。其中接触变质作用包括热接触变质作用和接触交代
变质作用。
（2）常见的变质款物有：滑石、绢云母、石榴子石、绿泥石、蛇纹石、红柱石、硅灰岩、石墨等。
7.简述火成岩分类及产状？
答：火成岩分为深成岩，浅层岩和喷出岩。
（1）深层岩具有结晶联结，晶粒粗大均匀，孔隙率小，裂隙不发育，岩石整体稳定性好，新鲜的岩石是良好的建筑物地基。但此类岩石中的矿物抗风化能力弱，
特备是含铁、镁质的基性岩，更易风化，形成风化带，影响岩石的工程性质。
（2）浅层岩常是斑状结构、结晶隐晶质解雇，所以这类岩石力学强度各不相同，一般情况下，中细晶质和隐晶质结构的岩石透水性弱，抗风化能力较深层岩强；
斑状结构的透水性和力学强度变化大，特别是脉岩类，岩体小，且穿插于不同
的岩石中，易蚀变风化，使得强度和变形性能降低、透水性增大。
（3）喷出岩由于结构和构造多种多样，岩性不均一，产状也不规则，厚度变化大，所以其强度、变形及透水性能相差很大。
第三章地质构造
1.何谓地壳运动？地壳运动有哪些主要类型？
答：（1）地壳运动也称构造运动或岩石圈运动，是指由于地球内部营力而引起的地壳变形和变位。
（2）地壳运动的主要类型有垂直运动和水平运动两种。
3.何谓岩层的产状要素？如何测定产状三要素？真假倾角如何换算？
答：（1）岩层的产状是指岩层在岩石圈中的空间方位和产出状态，岩层的产状是以层面在三维空间的延伸方向及其与水平面的交角关系来确定的，它可分为水平的、倾斜的和自立的三种基本类型，岩层的产状用岩层层面的走向、倾向和倾角三个要素来表示。
（2）产状三要素是用地质罗盘仪在野外测量得到的。
（3）真倾角只有一个，假倾角可有无数个，真倾角总是大于假倾角，两者的关系可用tanβ=sinθtanα来表示。
5.褶皱构造类型如何划分？在野外如何观察褶皱？
答：（1）褶皱的基本类型只有背斜和向斜两种。背斜是岩层向上弯曲，两侧岩层相背倾
斜，核心岩层实地较老，两侧依次变新并对称分布。详细是岩层向下弯曲，两
侧岩层相向倾斜，核心岩层时代较新，也对称福利部。
（2）在野外识别褶皱：首先可沿垂直于岩层走向的方向进行观察，查明地层的层序和确定地层的时代，并测量岩层的产状要素。，然后根据以下几点分析是否有
褶皱存在进而确定是向斜还是背斜。这几点是：A.根据岩层是否有对称重复的
出露可判断是否有褶皱存在。B.对比褶皱核部和两翼岩层得时代新老关系来判
断褶皱是背斜还是向斜。C.根据两翼岩层得产状判断褶皱是直立的、倾斜的还
是倒转得等。
7．节理和断层有何相同和不同之处？
答：（1）节理成因分类：A.原生节理，是岩石在成岩过程中形成的。B.表生节理，是由于岩石风化、岩坡变形破坏、河谷边坡卸荷作用及人工爆破等外力而形成的裂
缝。C.构造节理，是由地壳运动产生的构造应力作用而形成的节理。
节理力学性质分类：1.张节理2.剪节理3.劈理
（2）断层是岩石受力发生断裂，断裂面两侧岩石存在明显位移的断裂构造。断层要素：断层面和断层破碎带，断层线，断盘，断距。断层的识别：1.沿岩层走向
追索，若发现岩层突然中断，而和另一岩层相接触。2.沿垂直岩层走向的方向
进行观察。3.由于构造应力的作用，沿断层面或断层破碎带及其两侧，常常出
现一些伴生的构造变动现象。4.在地貌上，断层常形成断层崖、三角面山、山
脉的中断或错开，以及山地突然与平原相接触等现象。5.沿断层带常形成沟谷、
洼地，或出现线状分布的湖泊、泉水等。6.某些喜湿性植物志带状分布。9.什么是断层？断层的基本要素有哪些？
答：（1）断层是岩石受力发生断裂，断裂面两侧岩石存在明显位移的断裂构造。
（2）断层的基本要素：段层面和断层破碎带，断层线，断盘和断距。
11.如何判断褶皱和断层的形成年代？
答：绝大多数褶皱是在水平挤压力作用下形成的，但也有少数是在垂直力或力偶作用下形成。褶皱的形态是多种多样的，规模有大有小，小的需要在显微镜下观察，大的延伸长达几百公里。由于褶皱形成后，地表长期受风化剥蚀作用的破坏，其外形也可改变。可根据褶皱的基本类型，褶皱的基本形态，来判断形成时代。测定断层的
地质年代，一般以第四纪地质研究为基础，采取地质学，地貌学及第四纪地质学，并借助与古地磁学和古地震学的分析，判定活断层的地质年代范围，在此基础上，应用现代技术，取样确定活断层的绝对年龄。在加上一些辅助方法，作为旁证。13.何谓活断层？其时间下限如何确定？
答：（1）活断层是指现今正在活动或近期曾活动过、不久的将来可能会重新活动的断层。
（2）活断层时间下限：目前对活断层的下限时间已趋一致，1993年中外新构造与地震专家在北京召开的有关核电站活断层年龄讨论会上把活断层的下限时间定为
110～120ka。
15.如何判别断层的“死”与“活”？
答：活断层的判别标志有三种：
（1）直接标志：①错断晚更新世以来的地层者；②断裂带中的构造岩或被错动的脉体，经绝对年龄测定其最后一次错动的年代距今100～150ka以内者；③分局
一起观测，沿断层由位移和地形变者；④沿断层有历史和现代中、强震震中分
布，或有晚更新以来的古地震遗迹，或密集而频繁的近期弱震活动者；⑤在地
质构造上，证实与已知活断层有共生或同生关系的断层。
（2）间接标志：主要是沿所研究断层世纪观察和测量到的地形地貌、地球物理场、地球化学场、水文地质等方面的异常行迹，它们能为断层活动性研究提供重要
线索，但不能单独作为判定活断层的依据。
（3）参考标志，主要指小比例尺区域图件和遥感图像上解读的地貌、地球物理场、地球化学等方面的异常行迹，以及物理模拟和数学模拟求出的活动性强烈的断
层段。
第四章自然地质作用
1.什么是自然地质作用？常见的自然地质作用有哪些？
答：（1）自然地质作用也叫物理地质作用，是指由自然界中各种动力引起的地质作用。
（2）常见的几种自然地质作用：有风化作用、河流地质作用、岩溶（喀斯特）、泥石流和地震。
3.影响风化作用的主要因素是什么？如何划分岩石的风化带？
答：（1）影响风化作用的主要因素：A.岩石性质的影响；B.地质构造的影响；C.气候的影响；D.地形条件的影响。
（2）岩石的风化带划分：主要依据是岩石中矿物成分和结构、构造的变化，破碎情况，物理力学性质的变化等。将风化带分为全风化带、强风化带、弱风化带、
微风化带。
5.什么是河流阶地？河流阶地是如何形成的？按照成因，阶地可分为哪几种类型？
答：（1）河流阶地是指河谷谷坡上分布的洪水不能淹没的台阶状地形。
（2）河流阶地的形成是由于地壳运动的影响，使河流侧向侵蚀和下蚀作用交替进行的结果。
（3）阶地类型：A.侵蚀阶地；B.基座阶地；C.堆积阶地。
7.熔岩发育的基本条件和影响因素有哪些？熔岩发育具有什么样的分布规律？
答：（1）岩溶发育的基本条件：可溶的透水岩层和具有侵蚀性的水流。
（2）影响因素：A.岩石的可溶性；B.岩层的透水性；C.水的溶解能力；D.水的流动特征； E.气候、植被、地形、覆盖层。
（3）熔岩发育的规律：A.熔岩发育的垂直分布性，熔岩发育随深度增加而逐渐减弱。
B.熔岩分布的不均匀性，在平面上的分布也是不均匀的。
9．泥石流的形成条件是什么？
答：（1）地形地貌的条件，沟谷汇水面积较大，地形坡度较陡，地表水能迅速集中并沿着沟谷急剧泄流的沟谷发育地区。
（2）地质条件，地质构造复杂，岩体破碎，各种自然地质作用比较发育。
（3）水文气象条件，暴雨或冰雪突然融化。
11.地震加速度和地震系数由何关系？在工程建筑物的设计中应如何考虑？
答：（1）地震加速度a 与地震系数k 成正比：k=a/g 。
（2）在水平设计时只考虑水平地震力根据P=WK 来考虑增加附加抗震力。
第二篇 水 文 地 质 学
第五章 地下水概论
1.什么是岩石的空隙性，自然界岩石的空隙有哪几种，各有什么特点，衡量指标是什么？
答：（1）岩石的空隙性：构成地壳的岩石，无论是松散沉积物，还是坚硬的基岩，均存
在着数量不等、大小不一、形状各异的空隙，没有空隙的岩石是不存在的。
（2）自然界岩石的空隙种类：松散岩石中的空隙、坚硬岩石中的裂隙和可溶岩石中
的溶隙。
①孔隙：松散岩石是由大小不等的颗粒组成的，在颗粒或者颗粒集合体之间普遍存在着孔隙衡量孔隙多少的定量指标称孔隙率，可表示为
%100?=V V n n
式中 n —岩石的孔隙率；
n V —岩石中孔隙的体积；
V —岩石的总体积
②裂隙：存在于坚硬岩石中的裂缝状空隙称为裂隙。坚硬岩石中的裂隙的长度、宽度、数量、分布及连通性等各地差异很大，与孔隙相比具有明显的不均匀性。衡量裂隙多少的定量指标称为裂隙率，可表为
%100?=V V n T T
式中 nT —岩石裂隙率；
T V —岩石中裂隙体积；
V —岩石总体积；
裂隙率的测定多在岩石出露处或坑道中进行。量的岩石露头的面积F ，逐一测量该面积上裂隙长度L 和平均宽度b ，便按下式计算其裂隙率：
%100??=F b L n T
③溶隙：可溶岩中的各种裂隙，在水流长期溶蚀作用下形成的一种特殊空隙称为溶隙或溶穴。衡量溶隙多少的定量指标称为岩溶率。可用下式表示
%100?=
V V K K K
式中 K k —岩石岩溶率； K V —岩石中溶隙或溶穴的体积；
V
—岩石总体积； 3.何谓岩石的水理性质，包括哪些内容，各用什么衡量指标，相互之间有
何关系？ 答：（1）岩石的水理性质是指岩石与地下水相互作用时所表现出的物理性质，主要
包括岩石的持水性，容水性，给水性与透水性等。岩石的水理性质是对岩
石进行水文地质评价的重要依据。
（2）衡量指标分别为岩石的持水度（在重力作用下岩石仍能保持的水体积与岩
石体积之比）、容水度（岩石所能容纳的最大水体积与溶水岩石体积之比）
和给水度。
①持水度：岩石的持水性是指岩石依靠分子引力和毛细力，在重力作用下
其岩石仍能够保持一定水量的性能。持水性在数量上以持水度W m 表示，
即在重力的作用下，岩石所保持的水体积V m 与岩石体积V 之比，即
%100?=V V W m n
重力作用下，岩石空隙中所能保持的是结合水和毛细水，岩石空隙表面
面积愈大，结合水含量愈高，持水度愈大。
②容水度：岩石的容水性是指岩石容纳一定水量的性能，在数量上用容水
度表示。容水度 W n 是岩石中能容纳的最大的水的体积Vn 与容水岩石V
之比，即：
%100?=V V W N n
容水度在数值上一般与孔隙度（裂隙率、岩溶率）相当。但当岩石中的
某些空隙不连通等情况时，容水度会小于孔隙度，对于水膨胀的黏土来
说，恰好相反，容水度会大于原有的孔隙度。
③给水度:当地下水位下降时，其下降范围内饱水岩石及相应的支持毛细
水带中的水，在重力作用下，从原先储存的空隙中释放，这一现象称为
岩石的给水性。给水性在数量上用给水度表示。给水度定义为：在单位
水平面积岩层柱体中，当潜水位下降一个单位时，在重力作用下释放出
来的水量。给水度以小数或百分数表示。
（3）三者的关系：岩石的给水性和持水性显然与岩石的容水性直接相关，在容
水性相同的岩石中，如果重力作用超过岩石对水的引力，则给水性强，持
水性弱；反之，则给水性弱，持水性强。
5.地下水有哪些主要物理性质？
答：地下水的物理性质包括：温度、颜色、透明度、嗅味比重、导电性及放射性等。
7.什么是潜水？有哪些特征？
答：（1）潜水是埋藏于地下第一个稳定隔水层之上，具有自由表面的重力水。它的上部
没有连续完整的隔水顶班，通过上部透水层可与地表相通，其自由表面称为潜水面。潜水面至地表的距离称为潜水位埋藏深度，也叫潜水位埋深。潜水面至隔水底板的距离叫潜水含水层的厚度。潜水面上任一点距基准面的绝对标高称
为潜水位，亦称潜水位标高。
（2）特征：A.由于潜水面之上一般无稳定的隔水层存在，因此具有自由表面，为无压水。有时潜水面上有局部的隔水层，且潜水充满两隔水层之间，在
此范围内的潜水将承受静水压力，而呈现局部承压现象。
B.潜水在重力的作用下，由潜水位较高处向潜水位较低处流动，其流动
的快慢取决于含水层的渗透性能和水力坡度。潜水向排泄处流动时，
其水位逐渐下降，形成曲面形表面。
C.潜水通过包气带与地表相连通，大气降水、凝结水、地表水通过包气
带的空隙通道直接渗入补给潜水，所以在一般情况下，潜水的分布与
补给区是一致的。
D.潜水的水位、流量和化学成分都随着地区和时间的不同而变化。
9.潜水等水位线图有何用途？
答：（1）确定地下水的流向（即地下水面坡度最大的方向）；
（2）确定潜水面的坡度；
（3）确定地下水埋深；
（4）确定潜水与地表水间的补排关系；
（5）确定含水层厚度及其变化情况；
（6）分析判断含水层透水性及厚度的变化；
（7）规划地下水给水工程的位置或确定其他工程施工是否要采取排水措施等。11.何谓地下水排泄？地下水有哪些排泄方式？
答：（1）地下水排泄：含水层失去水量的过程称为排泄,在排泄过程中，地下水的水量、水质及水位都会随着发生变化。
（2）地下水的排泄方式：泉、河流、蒸发和人工开采等
A.泉水排泄：泉是地下水的天然露头。地下水只要在地形、地质、水文地质条
件适当的地方，都可以泉水的形式涌出地表，因此泉水常常是地下水排泄的
重要方式。
B.向地表水排泄：地下水向地表水排泄是在地下水位高于地表水位时出现，特
别是切割含水层的山区河流常常成为主要方式。地表水接受地下水排泄的形
式有两种：一时沿河流程线状排泄；另一种是比较集中的排入河中，岩溶区
的地下暗河出口就代表这种集中排泄。
C.蒸发排泄：是指地下水通过土壤蒸发、植物蒸发而消耗的过程。在干旱、半干旱的内陆地区，地下水蒸发排泄非常强烈，常常是地下水排泄的主要方式。
13.天然条件下，地下水的补给、径流、排泄之间有何关系？
答：天然状态下地下水的补给量、排泄量与径流量之间的关系，在不同的条件下是不一
样的。
（1）山区的潜水属于渗入—径流型循环，及水量基本上不消耗于蒸发，径流排泄
（泉、河流）可看作唯一的排泄方式。因此各种水量间的关系为：
补给量=径流量=排泄量
（2）平原浅层地下水接受降水及地表水补给，部分消耗于蒸发，部分消耗于径流
排泄，为渗入—蒸发、径流型循环。在气候干旱，地势低平区，径流很弱，
为渗入—蒸发型循环。因此有：
补给量=排泄量，径流量＜补给量（排泄量）
第六章 地下水运动与动态
1.Darcy 定律的原理、表达式及适用条件是什么？
答：（1）Darcy 定律的原理：法国水力学家达西于1852—1856年通过大量的实验取得了
重力水运动的线性渗透定律。
（2表达式：Q=KF L H
=KFi 。适用条件：大量的实验研究表明Darcy 定律适用于雷诺
是Re 小于1～10的地下水渗流运动。超过此范围，V 与i 不是线性关系，地下水的运动不符合Darcy 定律。所以Darcy 定律仅适用于雷诺是Re 小于1～10的层流运动。绝大多数情况下，地下水的运动都符合线性渗透定律。
3．何谓地下水动态？何谓地下水均衡？有何关系？
答：（1）地下水动态：表征地下水数量与质量的各种要素（例如水位、泉流量、开
采量、溶质成分与含量、水温及其他物理特征等）随时间作有规律的变化，
称为地下水动态。
（2）地下水均衡：地下水均衡是指在一定的范围、一定的时间内、地下水水量、溶质含量及热量等的补给量和消耗量之间的数量关系。
（3）关系：地下水动态与均衡之间存在着互为因果的紧密联系。地下水均衡是导致动态变化的实质，即导致动态变化的原因；而地下水动态则是地下水
均衡的外部表现，即动态变化的方向与幅度是由均衡的性质和数量所决定
的。
5．地下水动态有哪些类型？他们是如何形成的？
答：（1）地下水动态类型：蒸发型、径流型、蒸发径流型。
（2）形成：蒸发型主要出现于干旱、半干旱的平原及山间盆地地区。此类地区潜水埋藏浅，水平径流微弱或呈停滞状态，以蒸发排泄为主。雨季接受降
水入渗补给，引起水位抬升，水质淡化；随着埋深变浅，旱季蒸发排泄加
剧，水位逐渐下降，水质逐渐盐化。降到一定埋深后，蒸发减弱，水位趋
于稳定。
第七章不同含水介质中的地下水
1. 冲积层中地下水埋藏分布特征是什么？
答：冲积平原地下水的形成和分布除受到岩性和地形条件的控制外，还受水文，气候等因素的影响。平原河流冲积物的岩性特点是颗粒小，即使靠近河槽部位也多为中、细砂或粉砂，再加地形坡度平缓，因此，地下水埋藏浅，径流缓慢，而垂直交替在数量上占相当大的比重，在我国北方干旱和半干旱地区，甚至成为主要的天然排泄方式。这是平原地区地下水重要的动态特征。在垂直剖面上，构成若干个层次的含水层。除上部为潜水外，大部分含水层有承压性。
3．黄土层中地下水的埋藏分布与黄土地貌有何关系？
答：黄土地下水的积聚和分布是与黄土岩性特征和地貌条件分不开的。黄土以粉砂颗粒为主，占土样60%以上，这种粒组所形成的孔隙极其微小。所以黄土的透水性和给水性较弱，持水较强。但在它的堆积过程中，有多次间断和成壤作用，土中富含的
盐类易被溶解，从而在内部形成许多空洞和垂直裂隙，为地下水的蓄集合运移提供了有利条件。黄土的空洞和裂隙在垂直方向特别发育，而水平方向发育较差。据有关研究资料表明，垂直方向的渗透系数比水平方向的大50倍，有的甚至大100倍。
这种性质有利于接受降水，灌溉水的渗入，从而在黄土中形成地下水。黄土岩性越往下越密实，孔隙随深度加大而减弱。在离石黄土的下部埋藏着多层土壤层和钙质结构层，透水性较弱，成为相对隔水层，常可托住渗入水形成上层滞水和潜水。5．基岩中地下水与松散沉积层中的地下水有何不同？
答：基岩中地下水：埋藏于基岩裂隙中的地下水统称为裂隙水。他的埋藏分布与裂隙的发育特点相适应。在同一地区不同成因的裂隙水可以共享，或以某一成因类型的裂隙水为主。不同地区，不同构造单元的裂隙水则有不同的分布特点。总之裂隙水的埋藏和分布是很不均匀的。松散沉积层中的地下水：孔隙水是指埋藏和运动与松散沉积物孔隙中的重力水。孔隙水的基本特征分布较均匀，呈层状，含水层内水力联系密切，具有统一的潜水面或测压面，这是孔隙含水层中孔隙分布较均匀、连通性较好所致。
7．断裂构造如何制约着地下水富集？
答：（1）角砾岩、压碎岩带富水：发生在脆性岩石的张性和张扭性断层，其断层破碎带的构造带，一般有碎块断层角砾岩及压碎岩构成，结构疏散，充填物少，富水
性比两侧强，布井时，应选在断层上盘，以揭穿断层带中央的角砾为宜。
（2）断层影响带富水：压性和压扭性断层破碎带的构造岩带，多为糜棱岩、断层泥构成，透水性差，贫水或无水。在构造岩两侧断层影响带内，裂隙密集，透水
性强，含水丰富。
（3）断层交汇带富水：不同方向或不同层次断裂的交叉或汇合部位，岩石破碎，断层影响带发育，易形成富水。
（4）断层岩块富水：当断层组存在时，个条断层之间的岩块、裂隙发育，易形成富水带，尤其在厚层脆性岩层中。
9．地下泉石如何形成的？有哪些类型？研究泉有何实际意义？
答：（1）形成：泉是在一定的地形、地质和水文地质条件有机组合的产物。
（2）根据补给源分类：上升泉河下降泉。根据泉的出露原因分类：侵蚀泉、接触泉、
溢出泉、断层泉。
（3）研究泉的实际意义：泉的特征的研究可以反映地下水的一系列特征。例如泉涌水量大小反映富水程度；泉出露标高代表地下水位的标高；泉水运动的特征及
动态，反映地下水位的类型；泉的分布反映含水层补给和排泄区的位置；泉水
化学特征代表含水层的水质特点；泉水温度可以反映地下水的埋藏条件；此外
泉的出露特征有助于判断地质构造等。尤其一些大泉，常是主要的甚至唯一的
供水源地。有的泉群可成为旅游资源。
第八章地下水资源评价
1．地下水资源有什么特点？
答：地下水资源的特点有：
（1）系统性和整体性，地下水资源赋存在复杂的含水地质体（水文地质体）中，受各种天然因素和认为因素控制；
（2）流动性，地下水是流体，与周围环境（气候、水文条件及地质条件等）有着密切的联系，在其补给、径流、排泄过程中，不断循环流动，因此地下水资源又是动态资源，地下水资源的数量、质量和热量随着外界环境的变化而不断发生明显的变化；
（3）循环再生性（又称可恢复性），循环再生产性事通过水文循环实现的，在天然条件下，地下水资源随着年际和年内气候与季节的变化而变化；
（4）调节性，地下水资源的调节性主要表现在水量方面。
3．地下水资源的组成及其之间的关系如何？
答：（1）组成：A.来自地表水的补给；B.来自降水入渗的补给；C.来自相邻含水层越流的补给；D.来自相邻地段含水层的侧向补给；F.来自各种人工增加的
补给。
（2）关系：从整个地下水资源的观点来看，这里的补给量增加了，邻区，邻层的地下水资源就会减少，影响其开发利用。再从“三水”转化的总水资源
的观点考虑，如果大量夺取河水的补给，就会减少地表水资源，影响河水
的规划开发利用。
5．什么是允许开采量？其组成如何？计算方法有哪些？
答：（1）允许开采量，又称可开采量或可开采资源量，是指通过技术经济合理的取水构筑物，在整个开采期内出水量不会减少，动水位不超过设计要求，水质和水温
在允许范围内变化，不影响以建水源地正常开采，不发生危害性环境地质问题
等前提下，单位时间内从含水系统或取水地段开采含水层中可以取得的水量，
常用的单位为m3/d或m3/a。简言之，允许开采量就是合理的取水工程，单位
时间内能从含水系统或取水地段取得出来，并且不会引起一切不良后果的最大
出水量。
（2）计算方法分为四大类：以渗流理论为基础的方法，例如解析法和数值法；以统计理论为基础的方法，例如系统理论方法、相关外推法、Q-S曲线外推法、
开采抽水试验法等；以水均衡理论为基础的方法，例如水均衡法，开采模数
法等；以相似比拟理论为基础的方法，例如直接比拟法、间接比拟法等。7．如何进行灌溉用水水质评价？常用哪几种方法？
答：（1）灌溉用水的水质评价：主要涉及水温，水的矿化度及溶解的盐类成分。同时，必须考虑由于人类污染造成的灌溉用水中的有毒有害元素对农作物和土壤的
影响。灌溉用水的水温应适宜，水温过高或过低对农作物生长都不利。灌溉用
水的矿化度不能太高，太高对农作物生长和土壤都不利，一般不超过 1.7g/L
为宜。水中所含盐类成分也是影响农作物生长和土壤结构的重要因素。
（2）常用的方法：A.灌溉系数法；B.钠吸附比值法；C.盐度和碱度评价法。
第三篇工程地质学
第九章岩体结构的工程地质研究
1.岩体和土体，岩块和岩体有何区别？岩体的特点是什么？
答：（1）区别是：岩石是矿物的集合体，其特征可以用岩块来表征。
（2）岩体的特点：则是由一种岩石或多种岩石组成，甚至可以是不同成因岩石的组
合体。
3．结构面的成因类型及其特征是什么？卸荷裂隙与风化裂隙的分布有何规律？
答：结构面按成因类型可分为原生结构面、构造结构面和次生结构面三类。
其特征有：A.结构面的方位:即结构面的产状；B.结构面的密集程度：包括间距和线密度。C.结构面的连续性：它是表征结构面延伸长度和展布范围的指标；D.结构面的粗糙程度：结构面的平整光滑程度不同，抗剪强度也不同；E.结构面侧壁强度：它可以反映结构面经受风化的程度，可用施密特回弹仪或点荷载仪测定节理壁的强度；F.结构面的张开度：结构面两壁的垂直距离，通常不大，一般小于1mm；G.结构面的填充物：结构面内常见的填充物有砂、黏土、角砾，岩屑及硅质、钙质、石膏质沉淀物；H.结构面内的渗流：结构面内有无渗流及流量的大小，对结构面的力学性质、有效应力的大小及施工的难易程度均有重要影响；I.节理组数：节理组数的多少，决定课岩石块体的大小及岩体的结构类型；J.块体大小：自然界中结构体的性状非常复杂，他们的基本形状有块状、柱状、板状、菱形、锲型及锥形等六种。5．软弱夹层和泥化夹层的定义和特征是什么？泥化夹层形成的基本条件是什么？
答：（1）①软弱夹层是指在坚硬的岩体中夹有强度低，泥质或碳质含量高、遇水易软化，延伸较广和厚度较薄的软弱夹层，及岩层中厚度相对较薄、力学强度较低的
软弱层或带。
②软弱夹层通常有以下特征：A.厚度薄，单层厚度一般多为数厘米至十余厘米，
有的仅数毫米；B.多呈相互平行，延伸长度和宽度不一的多层状；C.结构松
散；D.岩性、厚度、性状及延伸范围，常有很大的变化（相变）；E.力学强
度低、软弱夹层的结构、矿物成分和颗粒组成的不同，其抗剪强度有很大差
别。
（2）①泥化夹层是指黏土岩类岩石一系列地质作用变成泥塑的过程。
②泥化夹层的特性：A.由原岩的固结或超固结胶结式结构，变成了泥质散状结
构或泥质定向结构；B.黏粒含量较原岩增多并达一定含量；C.干容重比母岩
小，天然含水量高，通常接近或超过塑限；D.常具一定的膨胀性；E.力学强
度比原岩大为降低，岩性极为软弱，泥化带的摩擦系数通常只有0.2左右，
压缩性较大；F.由于结构松散，因而抗冲刷能力弱，在渗透水作用下，易产
生渗透变形，一般前期以化学管涌为主，后期以机械管涌为主。
③条件：泥化夹层通常都是综合成因的，一般认为泥化夹层的形成必须具备下
述三个条件：A.物质基础；B.构造作用；C.地下水的作用。
7．岩体的变形特征和变形指标有哪些？
答：（1）变性特征：岩体的变性特征通常包括结构面变形和结构体变形两部分。实测的岩体应力-应变曲线，是上述两种变形叠加的结果。坚硬岩石曲线的特点是弹
性变形显著，软弱面曲线的特征表明以塑性变形为主，而岩体的曲线特征则复
杂得多。岩体的应力-应变曲线可划分为直线形、上凹形、下凹形、复合形。
（2）变形指标：主要是通过现场的原位岩体变形实验确定。岩体变形的现场试验方法很多，主要是静力法和动力法两大类，其中，静力法有承压板法、单轴压缩
法、夹缝法、协调变形法及钻孔弹模计测定法等；而动力法主要分为地震法、
声波法及超声波法等。广泛应用的是承压板法和动力法岩体变形实验。
9．简述岩体的破坏方式和机制？
答：岩体的破坏方式和破坏机制与受力条件及岩体的结构特征有关。岩体结构类型不同，其破坏方式也不同。一般岩体的破坏方式主要有：脆性破裂、块体滑移、层状弯折、追踪破裂、塑性流动等几种类型。
11．影响结构面抗剪强度的主要因素有哪些？
答：由于岩体是由结构面和各种形状岩石块体组成的，所以，其强度同时受两者性质的控制。在一般情况下，岩体的强度既不等于眼快的强度，也不等于结构面的强度，而是两者共同些影响变现出来的强度。但是在某些情况下，可以用岩块或结构面的强度来代替。如果岩体中结构面不发育，成完整结构是，岩体的强度即为岩石的强度；如果岩体沿某一结构面产生整体滑动时，则岩体强度完全受结构面强度控制。
因此，岩体的强度受结构面的产状、结构面的密度及围压大小等因素影响。13．地应力的分布有何规律？影响地应力分布的主要因素有哪些？
答：（1）地应力的分布规律：
A.岩体中存在三向不等的空间应力场；
B.垂直向应力语岩体自重的关系；
C.水
平应力与垂直应力的关系：100/H+0.30<=入<=1500/H+0.50；D.水平应力具有
强烈的方向性
（2）影响地应力的因素：A.地形因素的影响，地形的影响常在侵蚀基准面以上及以下一定范围内表现特别明显。B.地质构造的影响，地质构造决定了地应力的类
型、大小和方向性。
15．较有代表性的岩体工程地质分类有哪些？
答：较有代表性的岩体工程地质分类有：
A.岩石坚固系数分类；
B.岩体荷载分类；
C.岩石质量指标RQD分类；
D.节理岩体的
地质力学分类RMR；E.岩体质量Q系统分类
第十章坝的工程地质研究
1．什么是工程地质条件？什么是工程地质问题？
答：（1）工程地质条件是一个综合性概念，可理解为与建筑有关的地质因素的综合。一般认为，它包括工程建筑地区的地形地貌、岩土类型及工程地质性质、地质结
构、水文地质条件、物理地质环境（例如应力及地热等）、天然建筑材料等7
个方面。
（2）人工程地质问题类工程活动和自然地质作用会改变地质环境，影响工程地质条件变化。当工程地质条件不满足工程建筑稳定、安全的要求时，亦即工程地质
条件与工程建筑之间存在矛盾时，就称为工程地质问题。
工程地质问题可归纳为：坝基工程地质问题；输水及排水建筑物的工程地质问
题；水库区工程地质问题；区域地壳稳定问题；环境工程地质问题。
3．坝基渗透变形破坏形式有哪些？
答：坝基渗透变形的类型主要有管涌、流土、接触冲刷和接触流失四种类型。
5．影响坝基抗滑稳定性的因素是什么？
答：坝基抗滑稳定性，受到工程作用力和坝基岩体工程条件的制约。所以，分析抗滑稳定性影响因素时，主要应分析工程作用力和坝基工程地质条件。
（1）工程地质力：坝体自重；静水压力；杨压力；地震力
（2）坝基岩体的阻滑作用：滑动面的阻滑作用；切割面的阻滑作用；坝下游抗力体的阻滑作用
7．如何评价坝基强度与变形问题？
答：坝基的变形通常有两种方式：垂直变位和角变位。对于拱坝来说，应是垂直于拱端坝肩岩面的变位。当坝基有均质岩层组成是，坝基的变形，沉降往往也是均匀的。
当坝基由非均质岩层组成时，且岩性差异显著时，则将产生不均匀变形。如果是变形量特别是不均匀变形量超过了允许变形量，则坝基将会产生破坏，进而导致坝体裂缝，甚至产生失稳，所以，在进行坝址坝轴线选择时，应尽量选择均质岩层作为坝基，坝基的变形量要小于坝的设计要求。一般坝基为坚硬岩石或砂卵石时，坝基沉降变形持续时间短，在大坝建成和水库蓄水后不久就趋于稳定。但当坝基为软弱岩石时，特别为软土时，其沉降变形时间可持续很长。
第十一章边坡的工程地质研究
1．边坡形成后应力重分布有何特征？
答：（1）边坡岩土体主应力迹线发生明显偏移，越接近边坡坡面，最大主应力越近平行与边坡临空面；而最小主应力则与边坡临空面几乎正交，远离坡面趋于天然应
力场状态。
（2）在坡脚附近形成明显的应力集中带，边坡越陡，应力集中越严重。随着河谷的下切，坡面附近的最大主应力（近平行于谷坡方向）显著提高，最小主应力显
著降低，至坡面降为零。
（3）最大剪应力迹线发生偏移，呈凹向临空面的弧线。在最大、最小主应力差值最大的部位（一般在坡脚附近），形成一个最大剪应力区，容易发生剪切破坏。
（4）在坡顶和坡面接近表面部位，由于侧向应力近于零，实际上变为两向受力。在较陡边坡的坡面和坡顶出现拉应力，形成拉应带。拉应带的分布位置与边坡的
形状和坡脚的角度有关。
3．滑坡的主要组成部分有哪些？
答：滑坡的主要组成部分有：滑坡体、滑动带、滑动面、滑坡床、滑坡、滑坡周界、滑
坡舌、滑坡台地、滑坡谷丘、主滑线、滑坡裂隙。
5．边坡的工程地质分类有哪些？
答：（1）岩质边坡的工程地质分类：按地层岩性进行I级划分；按结构进行II级划分；
（2）按变形方式进行III级划分。
（3）土质边坡的工程地质分类：砂性土边坡；黏性土边坡；土石混合边坡；黄土边坡；其他特殊土类边坡。
7．边坡稳定性的工程地质评价方法有哪些？
答：边坡稳定性的工程地质评价方法主要有：地质分析法（历史成因分析法）、力学计算法、工程地质类比法、过程机制分析法、理论计算方法等。
9．简述岩质边坡滑动面为折线时的稳定计算方法。
答：岩质边坡稳定性计算时，首先应该选择有代表性的断面，并应划分出牵引、主滑和抗滑地段；其次各段计算指标应根据测试结果结合当地经验综合确定；另外，一般用刚体极限平衡理论求抗滑稳定系数Fs(Fs=抗滑力/下滑力)以表示边坡稳定性。
滑面为圆弧面的稳定计算
滑面为平面的稳定计算
双滑面的稳定计算
第十二章渠道的工程地质研究
1．渠道选线时，从地形地貌条件分析有哪几种类型？
答：（1）岭脊线：沿着山顶或分水脊选线;
（2）山腹线：在半山坡且平行山坡的盘山渠道；
（3）谷底线：在山谷底部或山麓上开渠；
（4）横切岭谷线:为了缩短渠道线路，直接切穿山脊分水岭和沟谷的布置形式；
（5）平原线:适宜在地势平坦的山前平原及平原区的线路。
3．渠道渗漏的地质因素有哪些？山区和平原地区的渗漏有哪些不同？
答：（1）渠道渗漏的地质因素：沿渠道地段的土壤特性（特别是土壤的透水性）、水文地质条件、渠道水深、湿周、速率和糙率、渠水含沙量以及输水历时等。
过程控制系统习题 答案
什么是过程控制系统？其基本分类方法有哪几种？ 过程控制系统一般是指连续生产过程的自动控制，是自动化技术中最重要的组成部分之一。基本分类方法有：按照设定值的形式不同【定值，随动，程序】；按照系统的结构特点【反馈，前馈，前馈-反馈复合】。 热电偶测量的基本定律是什么？常见的冷端补偿方式有哪些 均质材料定律：由一种均匀介质或半导体介质组成的闭合回路中，不论截面和长度如何以及沿长度方向上的温度分布如何，都不能产生热电动势，因此热电偶必须采用两种不同的导体或半导体组成，其截面和长度大小不影响电动势大小，但须材质均匀； 中间导体定律：在热电偶回路接入中间导体后，只要中间导体两端温度相同，则对热电偶的热电动势没有影响； 中间温度定律：一支热电偶在两接点温度为t 、t0 时的热电势，等于两支同温度特性热电偶在接点温度为t 、ta和ta、t0时的热电势之代数和。只要给出冷端为0℃时的热电势关系，便可求出冷端任意温度时的热电势,即 由于冷端温度受周围环境温度的影响，难以自行保持为某一定值，因此，为减小测量误差，需对热电偶冷端采取补偿措施，使其温度恒定。冷端温度补偿方法有冷端恒温法、冷端补偿器法、冷端温度校正法和补偿导线法。 为什么热电阻常见三线制接法？试画出其接线原理图并加以说明。
电阻测温信号经过电桥转换成电压时，热电阻的接线如用两线接法，接线电阻随温度变化会给电桥输出带来较大误差，必须用三线接法，以抵消接线电阻随温度变化对电桥的影响。 对于DDZ－Ⅲ型热电偶温度变送器，试回答： 变送器具有哪些主要功能？ 变送器的任务就是将各种不同的检测信号转换成标准信号输出。 什么是变送器零点、零点迁移调整和量程调整？ 热电偶温度变送器的输入电路主要是在热电偶回路中串接一个电桥电路。电桥的功能是实现热电偶的冷端补偿和测量零点的调整。 大幅度的零点调整叫零点迁移。实用价值是：有些工艺的参数变化范围很小，例如，某设备的温度总在500～1000度之间变化。如果仪表测量范围在0 ～1000度之间，则500℃以下测量区域属于浪费。因为变送器的输出范围是一定的。可经过零点迁移，配合量程调整，使仪表的测量范围在500～1000℃之间，可提高测量精度。
第一章 概述 1.1 过程控制系统由哪些基本单元构成？画出其基本框图。 控制器、执行机构、被控过程、检测与传动装置、报警，保护，连锁等部件 1.2 按设定值的不同情况，自动控制系统有哪三类？ 定值控制系统、随机控制系统、程序控制系统 1.3 简述控制系统的过渡过程单项品质指标，它们分别表征过程控制系统的什么性能？ a.衰减比和衰减率：稳定性指标； b.最大动态偏差和超调量：动态准确性指标； c.余差：稳态准确性指标； d.调节时间和振荡频率：反应控制快速性指标。 第二章 过程控制系统建模方法 习题2.10 某水槽如图所示。其中F 为槽的截面积，R1，R2和R3均为线性水阻，Q1为流入量，Q2和Q3为流出量。要求： （1） 写出以水位H 为输出量，Q1为输入量的对象动态方程； （2） 写出对象的传递函数G(s)，并指出其增益K 和时间常数T 的数值。 （1）物料平衡方程为123d ()d H Q Q Q F t -+= 增量关系式为 123d d H Q Q Q F t ??-?-?= 而22h Q R ??= ， 33 h Q R ??=， 代入增量关系式，则有23123 ()d d R R h h F Q t R R +??+=? （2）两边拉氏变换有： 23 123 ()()()R R FsH s H s Q s R R ++ =
故传函为： 23232 3123 ()()()11R R R R H s K G s R R Q s Ts F s R R +=== +++ K=2323 R R R R +, T=23 23R R F R R + 第三章 过程控制系统设计 1. 有一蒸汽加热设备利用蒸汽将物料加热，并用搅拌器不停地搅拌物料，到物料达到所需温度后排出。试问： （1） 影响物料出口温度的主要因素有哪些？ （2） 如果要设计一温度控制系统，你认为被控变量与操纵变量应选谁？为什么？ （3） 如果物料在温度过低时会凝结，据此情况应如何选择控制阀的开、闭形式及控制器 的正反作用？ 解：（1）物料进料量，搅拌器的搅拌速度，蒸汽流量 （2）被控变量：物料出口温度。因为其直观易控制，是加热系统的控制目标。 操作变量：蒸汽流量。因为其容易通过控制阀开闭进行调整，变化范围较大且对被 控变量有主要影响。 （3）由于温度低物料凝结所以要保持控制阀的常开状态，所以控制阀选择气关式。控制 器选择正作用。 2. 如下图所示为一锅炉锅筒液位控制系统，要求锅炉不能烧干。试画出该系统的框图，判断控制阀的气开、气关型式，确定控制器的正、反作用，并简述当加热室温度升高导致蒸汽蒸发量增加时，该控制系统是如何克服干扰的？ 解：系统框图如下：
第1次作业 路松峰20140062 2018-07-29 10:32:40
软件产品的开发基本上是线性顺序进行的。 2、什么是模型？ 模型是认识客观事物时，用文字、符号或者图表等进行简化问题描述的一种方式。 二、判断题 1、在软件开发中采用原型系统策略的主要困难是成本问题。 正确 2、软件过程改进也是软件工程的范畴。 正确 三、选择题 1、包含风险分析的软件工程模型是（ D ）。 A.喷泉模型 B.瀑布模型 C.增量模型 D.螺旋模型 2、软件过程是（C ）。 A.特定的开发模型 B. —种软件求解的计算逻辑 C.软件开发活动的集合 D.软件生命周期模型 3、CMM模型将软件过程的成熟度分为5个等级。在（B ）使用定量分析来不断地改进和管理软件过程。 A.管理级 B.优化级 C.定义级 D.可重复级 第3次作业 路松峰_20140062 2018-07-29 10:34:34 一、简答题 1、需求分析有哪三种方法？ 面向功能分析、面向数据分析、面向对象分析 2、什么是面向数据结构方法？ 面向数据结构方法是一类侧重从数据结构方面去分析和表达软件需求，进行软件设计的开发方法。该方法从数据结构入手，分析信息结构，并用数据结构图来表示，再在此基础上进行需求分析，进而导岀软件的结构。
二、判断题 1、需求评审人员主要由开发人员组成，一般不包括用户。 错误 2、非功能需求是从各个角度对系统的约束和限制，反映了应用对软件系统质量和特性的要求。正确 三、选择题 1、增量模型本质上是一种（ C ）。 A.线性顺序模型 B.整体开发模型 C.非整体开发模型 D.螺旋模型 2、需求工程的主要目的是（ C ）。 A.系统开发的具体方案 B.进一步确定用户的需求 C.解决系统是“做什么的问题” D.解决系统是“如何做的问题” 3、在E-R模型中，包含以下基本成分（D ）。 A.数据、对象、实体 B.控制、关系、对象 C.实体、关系、控制 D.实体、属性、关系 第4次作业 路松峰_20140062 2018-07-29 10:35:04 一、简答题 1、面向对象分析模型的五个层次是什么？ 五个层次：类与对象层，属性层，服务层，结构层，主题层 2、对象的五个特点是什么？
第一章纸质作业答案 一、调节阀的流量特性是指通过调节阀的流量与阀杆行程之间的关系。 调节阀的流量特性有线性型，等百分比型，快开型，抛物线型 调节阀流量特性选择的目的主要是从非线性补偿的角度来考虑，利用调节阀的非线性来补偿广义对象中其它环节的非线性，从而使整个广义对象的特性近似为线性。 二、简单控制系统是由一个被控对象、一个测量元件及变送器、一个控制器和一个执行器所构成的单闭环控制系统，也成为单回路控制系统。 简单控制系统的典型方块图为 三．按照已定的控制方案，确定使控制质量最好的控制器参数值。 经验凑试法、临界比例度法、衰减曲线法、响应曲线法 四、解： (1) 选择流出量 Q为操纵变量，控制阀安装在流出管线上， o 贮槽液位控制系统的控制流程图为 (2) 被控对象：液体贮槽
被控变量：贮槽液位 操纵变量：贮槽出口流量 主要扰动变量：贮槽进口流量 五、解： (1) 选择流入量 Q为操纵变量，控制阀安装在流入管线上， i 贮槽液位控制系统的控制流程图为 为了防止液体溢出，在控制阀气源突然中断时，控制阀应处于关闭状态，所以应选用气开形式控制阀，为“+”作为方向。 操纵变量即流入量 Q增加时，被控变量液位是上升的，故对象为“+”作用方向。由于 i 控制阀与被控对象都是“+”作用方向，为使控制系统具有负反馈作用，控制器应选择反作用。 (2) 选择流出量 Q为操纵变量，控制阀安装在流出管线上， o 贮槽液位控制系统的控制流程图为
为了防止液体溢出，在控制阀气源突然中断时，控制阀应处于全开状态，所以应选用气关形式控制阀，为“-”作为方向。 操纵变量即流出量 Q增加时，被控变量液位是下降的，故对象为“-”作用方向。由于 o 控制阀与被控对象都是“-”作用方向，为使控制系统具有负反馈作用，控制器应选择反作用。 六、（1）加入积分作用后，系统的稳定性变差，最大动态偏差增大、余差减小 加入适当的微分作用后，系统的稳定性编号，最大动态偏差减小，余差不变。 （2）为了得到相同的系统稳定性，加入积分作用后应增大比例度，加入微分作用后应适当的减小比例度。 第二章纸质作业答案 一．由两个控制器组成，分别接受来自被控对象不同部位的测量信号。一个控制器的输出作为下一个控制器的给定值，后者的输出去控制执行器以改变操纵变量。从系统的结构来看，两个控制器是串级工作的，称为串级控制系统。 方框图如下 二．答： 前馈控制系统方块图
过程控制工程 第一章单回路控制系统 何谓控制通道何谓干扰通道它们的特性对控制系统质量有什么影响 控制通道——是指操纵变量与被控变量之间的信号联系； 干扰通道——是指干扰作用与被控变量之间的信号联系。 （1）控制通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面） 控制通道静态放大倍数越大，系统灵敏度越高，余差越小。但随着静态放大倍数的增大，系统的稳定性变差。 控制通道时间常数越大，经过的容量数越多，系统的工作频率越低，控制越不及时，过渡过程时间越长，系统的质量越低，但也不是越小越好，太小会使系统的稳定性下降，因此应该适当小一些。 控制通道纯滞后的存在不仅使系统控制不及时，使动态偏差增大，而且还还会使系统的稳定性降低。 （2）干扰通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面） 干扰通道放大倍数越大，系统的余差也越大，即控制质量越差。 干扰通道时间常数越大，阶数越高，或者说干扰进入系统的位置越远离被控变量测量点而靠近控制阀，干扰对被控变量的影响越小，系统的质量则越高。 干扰通道有无纯滞后对质量无影响，不同的只是干扰对被控变量的影响向后推迟一个纯滞后时间τ0。 如何选择操纵变量 1）考虑工艺的合理性和可实现性； 2）控制通道静态放大倍数大于干扰通道静态放大倍数； 3）控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小，一般要求小于干扰通道时间常数。干扰动通道时间常数越大越好，阶数越高越好。 4）控制通道纯滞后越小越好。 控制器的比例度δ变化对控制系统的控制精度有何影响对控制系统的动态质量有何影响 比例度δ越小，系统灵敏度越高，余差越小。随着δ减小，系统的稳定性下降。 图1-42为一蒸汽加热设备，利用蒸汽将物料加热到所需温度后排出。试问：影响物料出口温度的主要因素有哪些 如果要设计一温度控制系统，你认为被控变量与操纵变量应选谁为什么 如果物料在温度过低时会凝结，应如何选择控制阀的开闭形式及控制器的正反作用 答： 影响物料出口温度的因素主要有蒸汽的流量和温度、搅拌器的搅拌速度、物料的流量和入口温度。 被控变量应选择物料的出口温度，操纵变量应选择蒸汽流量。 物料的出口温度是工艺要求的直接质量指标，测试技术成熟、成本低，应当选作被控变量。 可选作操纵变量的因数有两个：蒸汽流量、物料流量。后者工艺不合理，因而只能选蒸
软件工程课后习题答案 习题1 略。 习题2 略。 习题3 略。 习题4 2.在什么情况下应该使用形式化说明技术？使用形式化说明技术时应遵守哪些准则？ 人们在理解用自然语言描述得规格说明时,容易产生二义性。为了克服非形式化方法得缺点,人们把数学引入软件开发工程,创造了基于数学得形式化说明技术。 应用形式化方法得准则: (1)应该选用释放得表示方法; (2)应该形式化,但不要过分形式化; (3)应该估算成本; (4)应该有形式化方法顾问随时提供咨询; (5)不应该放弃传统得开发方法; (6)应该建立详尽得文档; (7)不应该放弃质量标准; (8)不应该盲目依赖形式化方法; (9)应该测试、测试再测试; (10)应该重用。 4.用有穷状态机说明自动化图书馆流通系统
习题5 略。 习题6 略。 习题7 略。 习题8 略。 习题9 1.什么就是面向对象方法学？它有哪些优点？ 面向对象方法学,就是尽可能模拟人类习惯得思维方式,使开发软件得方法与过程尽可能接近人类认识世界解决问题得方法与过程,从而使得实现解法得解空间(也称为求解域)与描述问题得问题空间(也称为问题域)在结构上尽可能一致。 优点: 1.与人类习惯得思维方法一致; 2.稳定性好; 3.可重用性好; 4.较易开发大型软件产品; 5.可维护性好 10.建立订货系统得用例模型。 分析如下:从对这个订货系统得需求可以知道,仓库管理员通过放在仓库中得终端把零件入库/出库市事务报告给订货系统,系统接受到事务信息之后应该处理事务;采购员需要使用订货系统提供得产生报表功能,以获取订货报表。综上所述,用例如下: 习题10 1．用面向对象方法分析研究本书习题2第2题中描述得储蓄系统,试建立它得对象模型、动态模型与功能模型。
路松峰_ 2018-07-29 10:32:40 一、简答题 1.什么是软件工程 软件工程是关于软件生产的各个方面的工程学科。 二、判断题 1、软件危机的主要表现是软件需求增加，软件价格上升。 / 正确 2、软件就是程序，编写软件就是编写程序。 错误 三、选择题 1、用来辅助软件开发、运行、维护、管理、支持等过程中的活动的软件称为软件开发工具，通常也称为（ A ）工具。 A. CASE C. CAM D. CAD 2、在下列选项中，（ C ）不是软件的特征。 A.系统性与复制性 B.可靠性与一致性 C.有形性与可控性 D.抽象性与智能性 ） 3、软件工程的三要素是（ B ） A.技术、方法和工具 B.方法、工具和过程 C. 方法、对象和类 D.过程、模型和方法
第2次作业 路松峰_ 2018-07-29 10:33:32 一、简答题 … 1、快速原型模型的主要优点是什么 软件产品的开发基本上是线性顺序进行的。 2、什么是模型 模型是认识客观事物时，用文字、符号或者图表等进行简化问题描述的一种方式。 二、判断题 1、在软件开发中采用原型系统策略的主要困难是成本问题。 正确 2、软件过程改进也是软件工程的范畴。 · 正确 三、选择题 1、包含风险分析的软件工程模型是（ D ）。 A.喷泉模型 B.瀑布模型 C.增量模型 D.螺旋模型 2、软件过程是（ C ）。 A.特定的开发模型 B.一种软件求解的计算逻辑 C.软件开发活动的集合 D.软件生命周期模型 3、CMM模型将软件过程的成熟度分为5个等级。在（B ）使用定量分析来不断地改进和管理软件过程。
… 第3次作业 路松峰_ 2018-07-29 10:34:34 一、简答题 1、需求分析有哪三种方法 面向功能分析、面向数据分析、面向对象分析 ) 2、什么是面向数据结构方法 面向数据结构方法是一类侧重从数据结构方面去分析和表达软件需求，进行软件设计的开发方法。该方法从数据结构入手，分析信息结构，并用数据结构图来表示，再在此基础上进行需求分析，进而导出软件的结构。 二、判断题 1、需求评审人员主要由开发人员组成，一般不包括用户。 错误 2、非功能需求是从各个角度对系统的约束和限制，反映了应用对软件系统质量和特性的要求。正确 三、选择题 ；
过程控制工程课后习题参考答案-前三章
过程控制工程 第一章单回路控制系统 1.1 何谓控制通道？何谓干扰通道？它们的特性对控制系统质量有什么影响？ 控制通道——是指操纵变量与被控变量之间的信号联系； 干扰通道——是指干扰作用与被控变量之间的信号联系。 （1）控制通道特性对系统控制质量的影响：（从K、T、τ三方面） 控制通道静态放大倍数越大，系统灵敏度越高，余差越小。但随着静态放大倍数的增大，系统的稳定性变差。 控制通道时间常数越大，经过的容量数越多，系统的工作频率越低，控制越不及时，过渡过程时间越长，系统的质量越低，但也不是越小越好，太小会使系统的稳定性下降，因此应该适当小一些。 控制通道纯滞后的存在不仅使系统控制不及时，使动态偏差增大，而且还还会使系统的稳定性降低。 （2）干扰通道特性对系统控制质量的影响：
（从K、T、τ三方面） 干扰通道放大倍数越大，系统的余差也越大，即控制质量越差。 干扰通道时间常数越大，阶数越高，或者说干扰进入系统的位置越远离被控变量测量点而靠近控制阀，干扰对被控变量的影响越小，系统的质量则越高。 干扰通道有无纯滞后对质量无影响，不同的只是干扰对被控变量的影响向后推迟一个 。 纯滞后时间τ 1.2 如何选择操纵变量？ 1）考虑工艺的合理性和可实现性； 2）控制通道静态放大倍数大于干扰通道静态放大倍数； 3）控制通道时间常数应适当小一些为好，但不易过小，一般要求小于干扰通道 时间常数。干扰动通道时间常数越大 越好，阶数越高越好。 4）控制通道纯滞后越小越好。 1.3 控制器的比例度δ变化对控制系统的控制精度有何影响？对控制系统的动态质量有何影响？ 比例度δ越小，系统灵敏度越高，余差越小。
第一章练习题 一、填空题 1、软件工程三要素是：方法、工具、过程。 2、软件开发方法是指软件开发过程中所应遵循的方法和步骤。 二、名词（术语）解释： 1、可靠性---是指在给定的时间间隔内，程序成功运行的概率。可靠性是衡量软件质量的一个重要目标。 2、可理解性---指系统具有清晰的结构，能直接反映问题的需求。可理解性有助于控制软件系统的复杂性，并支持软件的维护、移植和重用。 三、问答题 1、面向对象方法的优点是什么？ 答：（1）将现实世界问题向面向对象解空间直接映射，实现对现实世界的直接模拟。 （2）以数据为中心，而不是基于对功能的分解，使得软件结构相对稳定，软件的重用性、可靠性、可维护等特性都较好。 2、可视化开发方法的优点有哪些？ 答：（1）简化了图形用户界面的设计和编码工作，将开发的注意力主要集中在程序的执行逻辑和工作流程上。 （2）软件开发简单，易学、易上手。 （3）专业或非专业人员都能参与软件开发活动。 第二章练习题 一、填空题： 1、软件工程过程是：为获得软件产品，在软件工具支持下由软件人员完成的一系列软件工 程活动。 2、一个软件从定义、开发、使用和维护，直到最终被废弃，所经历的生存过程经历的生存过程称为软件生存期或叫生命期。 3、软件生命周期的阶段划分为3个时期是：定义时期、开发时期、维护时期。 4、软件工程标准的5个层次是：国际标准、国家标准、行业标准、企业规范、项目规范。 二、简答题： 1、瀑布模型的优点有哪些？ 答：1、强迫开发人员采用规范的技术方法； 2、严格地规定了每个阶段必须提交的文档； 3、每个阶段结束前必须正式进行严格的技术审查和管理复审。 2、瀑布模型的缺点是什么？ 答：1、在软件开发的初期阶段就要求做出正确、全面、完整的需求分析对许多应用软件来说是极其困难的。 2、在需求分析阶段，当需求确定后，无法及时验证需求是否正确、完整。 3、作为整体开发的瀑布模型，由于不支持产品的演化，缺乏灵活性，对开发过程中很 难发现的错误，只有在最终产品运行时才能暴露出来，从而使软件产品难以维护。
第1章思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？ 解答： 1．控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富 3．控制多属慢过程参数控制 4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？ 解答： 过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成：参照图1-1。 1-4 说明过程控制系统的分类方法，通常过程控制系统可分为哪几类？ 解答： 分类方法说明： 按所控制的参数来分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等；按控制系统所处理的信号方式来分，有模拟控制系统与数字控制系统；按控制器类型来分，有常规仪表控制系统与计算机控制系统；按控制系统的结构和所完成的功能来分，有串级控制系统、均匀控制系统、自适应控制系统等；按其动作规律来分，有比例（P）控制、比例积分（PI）控制，比例、积分、微分（PID）控制系统等；按控制系统组成回路的情况来分，有单回路与多回路控制系统、开环与闭环控制系统；按被控参数的数量可分为单变量和多变量控制系统等。 通常分类： 1．按设定值的形式不同划分：（1）定值控制系统 （2）随动控制系统 （3）程序控制系统 2．按系统的结构特点分类：（1）反馈控制系统 （2）前馈控制系统 （3）前馈—反馈复合控制系统 1-5 什么是定值控制系统? 解答： 在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。
1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？二者之间有什么关系？ 解答： 被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性：。系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 二者之间的关系： 1-7 试说明定值控制系统稳态与动态的含义。为什么在分析过程控制系统得性能时更关注其动态特性？ 解答： 稳态： 对于定值控制，当控制系统输入（设定值和扰动）不变时，整个系统若能达 到一种平衡状态，系统中各个组成环节暂不动作，它们的输出信号都处于相对静 止状态，这种状态称为稳态（或静态）。 动态： 从外部扰动出现、平衡状态遭到破坏、自动控制装置开始动作，到整个系统 又建立新的稳态（达到新的平衡）、调节过程结束的这一段时间，整个系统各个环节的状态和参数都处于变化的过程之中，这种状态称为动态。 在实际的生产过程中，被控过程常常受到各种振动的影响，不可能一直工作在稳态。只有将控制系统研究与分析的重点放在各个环节的动态特性，才能设计出良好的控制系统。 1-8 评价控制系统动态性能的常用单项指标有哪些？各自的定义是什么？ 解答： 单项性能指标主要有：衰减比、超调量与最大动态偏差、静差、调节时间、振荡频率、上升时间和峰值时间等。 衰减比：等于两个相邻的同向波峰值之比n； 过渡过程的最大动态偏差：对于定值控制系统，是指被控参数偏离设定值的最大值A； y与最终稳态值y（∞）之比的百分数σ； 超调量：第一个波峰值 1
过程控制与自动化仪表课后作业详解 第一章 P15 2-1. （1）简述图1-6所示系统的工作原理，画出控制系统的方框图并写明每一方框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。 LT LC 1 Q 2 Q A 图1-6 控制系统流程图 答： 1）图为液位控制系统，由储水箱（被控过程）、液位检测器（测量变送器）、液位控制器、调节阀组成的反馈控制系统，为了达到对水箱液位进行控制的目的，对液位进行检测，经过液位控制器来控制调节阀，从而调节Q 1（流量）来实现液位控制的作用。 2）框图如图1-7所示： 控控控LC 控控控 控控控控 A 控控控控LT _ 2() Q t () 1Q t () r t () e t () u t h 图1-7 控制系统框图 3）控制器输入输出分别为：设定值与反馈值之差e (t )、控制量u (t )；执行器输入输出分别为：控制量u (t )、操作变量Q 1 (t ) ；被控对象的输入输出为：操作变量Q 1 (t ) 、扰动量Q 2 (t ) ，被控量h ；所用仪表为：控制器（例如PID 控制器）、调节阀、液位测量变送器。 2-3某化学反应过程规定操作温度为800℃，最大超调量小于或等于5％，要求设计的定值控制系统，在设定值作最大阶跃干扰时的过渡过程曲线如图所示。要求： 1）计算该系统的稳态误差、衰减比、最大超调量和过渡过程时间； 2）说明该系统是否满足工艺要求。 答： 1）稳态误差：e(∞)=810-800=10 衰减比：n=B 1/B 2=(850-810)/(820-810)=4 最大超调量：σ=(850-810)/810=4.9% 假设以系统输出稳定值的2%为标准，则810*2%=16.2，则 过渡过程时间：ts=17min
软件工程课后习题答案 第一章 一、什么是软件危机？它有哪些典型表现？为什么会出现软件危机？ 软件危机是指在计算机软件开发、使用与维护过程中遇到的一系列严重问题和难题。它包括两方面：如何开发软件，已满足对软件日益增长的需求；如何维护数量不断增长的已有软件。软件危机的典型表现： (1) 对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。常常出现实际成本比估算成本高出一个数量级、实际进度比计划进度拖延几个月甚至几年的现象。而为了赶进度和节约成本所采取的一些权宜之计又往往损害了软件产品的质量。这些都降低了开发商的信誉，引起用户不满。 (2) 用户对已完成的软件不满意的现象时有发生。 (3) 软件产品的质量往往是靠不住的。 (4) 软件常常是不可维护的。 (5) 软件通常没有适当的文档资料。文档资料不全或不合格，必将给软件开发和维护工作带来许多难以想象的困难和难以解决的问题。
(6) 软件成本、软件维护费在计算机系统总成本中所占比例逐年上升。 (7) 开发生产率提高的速度远跟不上计算机应用普及的需求。软件危机出现的原因： (1) 来自软件自身的特点：是逻辑部件，缺乏可见性；规模庞大、复杂，修改、维护困难。 (2) 软件开发与维护的方法不当：忽视需求分析；认为软件开发等于程序编写；轻视软件维护。 (3) 供求矛盾将是一个永恒的主题：面对日益增长的软件需求，人们显得力不从心。 二、假设自己是一家软件公司的总工程师，当把图1.1给手下的软件工程师们观看，告诉他们及时发现并改正错误的重要性时，有人不同意这个观点，认为要求在错误进入软件之前就清楚它们是不现实的，并举例说：“如果一个故障是编码错误造成的，那么，一个人怎么能在设计阶段清除它呢？”应该怎么反驳他？ 答：在软件开发的不同阶段进行修改付出的代价是很不相同的，在早期引入变动，涉及的面较少，因而代价也比较低；在开发的中期，软件配置的许多成分已经完成，引入一个变动要对所有已完成的配置成分都做相应的修改， 不仅工作量大，而且逻辑上也更复杂，因此付出的代价剧增；在软件“已经完成”是在引入变动，当然付出的代价更高。一个故障是代码错误造成的，有时这种错误是不可避免的，但要修改的成本是很小的，因为这不是整体构架的错误。
第一章 1.1举出至少5个例子来说明“意外效应法则”在计算机软件方面的应用。 答：典型的例子包括使用“数字汽车仪表板”的软件，赋予高科技，高品质的图像的软件；如广泛的消费类电子产品的软件；个人电脑，工业仪器仪表和机器的软件。软件分化出的在电子商务方面的应用。 1.2举例说明软件对社会的影响（包括正面影响和负面影响）。 答：这是一个很好的课堂讨论问题（如果时间允许），而不是专注于老生常谈的（但很重要）隐私问题，生活质量等问题。您可能想要讨论关于”技术恐惧“方面的问题，软件也许会使它恶化但也可能减少”技术恐惧“。另一个有趣的方面是使用诺依曼的“风险”列在SEN中做重点讨论。你也可以考虑基于软件的“现金”经济，新模式的互动娱乐，虚拟现实，电子商务等方面来思考软件对社会的影响。 1.3针对1.1节提出的5个问题，请给出你的答案，并与同学讨论。 答：软件需要如此长的开发时间： a）设施不上线 b）开发工具并不如预期般运作 c）客户提出的新要求，需要重新设计和返工 d）产品依赖于政府的规定，被意外更改。 e）严格的要求，与现有系统的兼容性需要超过预期更多的测试，设计和实现。 f）多个操作系统下运行的任务需求比预期需要更长的时间。 g）软件项目风险管理比预期需要更多的时间。 h）依赖的技术仍处于开发阶段，从而延长日程安排。 开发成本高： a）比当时预期低得令人无法接受的质量，需要进行更多的测试，设计和实施工作。 b）制定了错误的软件功能需要重新设计和实施。 c）开发错误的用户界面，而导致重新设计和实施。 d）开发了不需要的额外的软件功能而延长了开发日程安排。 在将软件交付顾客使用之前，我们无法找到所有错误： a）产品依赖于政府监管，意外而改变。 b）产品技术标准草案，会意外更改。 c）有时会在项目后期添加新的开发人员。 d）因为团队内的冲突有时会导致沟通不畅，而产生糟糕的设计。 e）破坏高效调度产生的项目管理成果和无效的规划 f）有时装备部件质量差，导致额外的测试，设计和集成工作和管理额外的客户关系。 软件开发和维护的过程仍旧难以度量： a）有时该项目的目的是不明确。 b）有大量的业务所涉及的风险。 c）如果产品内置没有装好。 d）我们需要不断检讨我们的工作。 e）进行维护检查的时间。 f）在整个软件开发过程中要彻底组织项目团队。 1.4在交付最终用户之前，或者首个版本投入使用之后，许多应用程序都会有频繁的变更。
不知道谁弄的 和我们要求的课后作业相似度很大，值得参考，另外答案准确度应该还行。 T1.6 （1）最大偏差A —被控变量偏离给定值的最大数值 （给定值为800） A=843-800=43 C 超调量B —第一个波峰值与新稳定值之差 B=843-808=35C 衰减比B1：B2 — 相邻两个波峰值之比 ( 843-808)/(815-808)=5 余差值 被控变量的新稳定值与给定值之偏差C=808-800=8C 振荡周期 过渡过程同向两个波峰间间隔时间为周期T=20-5=15min 工艺规定的操作温度为800±9） C ，表示给定值为800C ，余差为9C ,由（1）得出的最大偏差A=43C <50C ，余差C=8C <9C ，所以该系统满足要求。 T2.8 （1 ） （2）由图可知： ,22030250,30s T s 10%)10*196/()0196(/)]0()([ x y y k （阶跃扰动为稳态值的10%，即k=10） （P36）计算法：阶跃响应表达式)(/)()(0 y t y t y )(0)(10)2()( t t e t T t y （1.1）
选取t1=140s,t2=250s 对应)2(),1(0 0t t h h ，其中t2>t1> 由式（1.1）可得e h T t t ) 21(01)1( ，e h T t t )22(01)2( 取自然对数并联立求解，得)] 2(1ln[)]1(1ln[1200t t t t T h h ； （1.2) )] 2(1ln[)]1(1ln[)] 2(1ln[1)]1(1ln[20000t t t t t t h h h h (1.3) 为计算方便，选取632.0)2(,39.0)1(00 t t h h 代入式（1.2）和（1.3）则 T=2（t2-t1)=s 220)140250(2 ; s t t 302501402212 ; 10%)10*196/()0196(/)]0()([ x y y k 。 T3.9 (1)影响物料出口温度的主要因素有：蒸汽压力、流量，冷物料温度、压力、流量。 (2)被控参数选热物料的出口温度，因为它直接决定着产品的质量；调节参数选蒸汽流量，因为它可以控制。 (3)从工艺安全和经济性的角度考虑，应该保证在系统发生故障时，调节阀处于闭合状态，避免因换热器温度过高而发生损坏和不必要的浪费。所以选择气开式。 (4) 被控参数为热物料的出口温度，因此调节规律选择PID 。温度变送器Km 为"+"；调节阀为气开，即Kv 为"+"；对于被控对象，当阀门开度增大时，热物料的出口温度升高，即K0为"+"。由于组成系统的各个环节的静态系数相乘为"+"，所以调节器的Kp 为"+"，即为反作用。 (5) T3.10 大修后变送器的量程由500℃变为300-200=100℃，变送器的放大倍数将发生变化，从而导致广义对象特性放大倍数发生变化： 032.005004200 K ，00516.0200 300420'K K 系统的过渡过程将会发生变化，系统可能不稳定，此时，应该减小PID 调节器的比例放大系数，使p p K K 51' ，以
第一章 一、什么是软件危机？它有哪些典型表现？为什么会出现软件危机？ 软件危机是指在计算机软件开发、使用与维护过程中遇到的一系列严重问题和难题。它包括两方面：如何开发软件，已满足对软件日益增长的需求；如何维护数量不断增长的已有软件。 软件危机的典型表现： (1) 对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。常常出现实际成本比估算成本高出一个数量级、实际进度比计划进度拖延几个月甚至几年的现象。而为了赶进度和节约成本所采取的一些权宜之计又往往损害了软件产品的质量。这些都降低了开发商的信誉，引起用户不满。 (2) 用户对已完成的软件不满意的现象时有发生。 (3) 软件产品的质量往往是靠不住的。 (4) 软件常常是不可维护的。 (5) 软件通常没有适当的文档资料。文档资料不全或不合格，必将给软件开发和维护工作带来许多难以想象的困难和难以解决的问题。 (6) 软件成本、软件维护费在计算机系统总成本中所占比例逐年上升。 (7) 开发生产率提高的速度远跟不上计算机应用普及的需求。 软件危机出现的原因： (1) 来自软件自身的特点：是逻辑部件，缺乏可见性；规模庞大、复杂，修改、维护困难。 (2) 软件开发与维护的方法不当：忽视需求分析；认为软件开发等于程序编写；轻视软件维护。 (3) 供求矛盾将是一个永恒的主题：面对日益增长的软件需求，人们显得力不从心。 二、假设自己是一家软件公司的总工程师，当把图1.1给手下的软件工程师们观看，告诉他们及时发现并改正错误的重要性时，有人不同意这个观点，认为要求在错误进入软件之前就清楚它们是不现实的，并举例说：“如果一个故障是编码错误造成的，那么，一个人怎么能在设计阶段清除它呢？”应该怎么反驳他？ 答：在软件开发的不同阶段进行修改付出的代价是很不相同的，在早期引入变动，涉及的面较少，因而代价也比较低；在开发的中期，软件配置的许多成分已经完成，引入一个变动要对所有已完成的配置成分都做相应的修改， 不仅工作量大，而且逻辑上也更复杂，因此付出的代价剧增；在软件“已经完成”是在引入变动，当然付出的代价更高。一个故障是代码错误造成的，有时这种错误是不可避免的，但要修改的成本是很小的，因为这不是 整体构架的错误。 三、什么是软件工程？它有哪些本质特征？怎样用软件工程消除软件危机？ 1993年IEEE的定义：软件工程是：①把系统的、规范的、可度量的途径应用于软件开发、运行和维护过程，也就是把工程应用于软件；②研究①中提到的途径。 软件工程的本质特征： (1) 软件工程关注于大型程序(软件系统)的构造(2) 软件工程的中心课题是分解问题，控制复杂性(3) 软件是经常变化的，开发过程中必须考虑软件将来可能的变化 (4) 开发软件的效率非常重要，因此，软件工程的一个重要课题就是，寻求开发与维护软件的更好更有效的方法和工具 (5) 和谐地合作是开发软件的关键(6) 软件必须有效地支持它的用户 (7) 在软件工程领域中是由具有一种文化背景的人替具有另一种文化背景的人(完成一些工作)消除软件危机的途径： (1) 对计算机软件有一个正确的认识(软件≠程序） (2) 必须充分认识到软件开发不是某种个体劳动的神秘技巧，而应该是一种组织良好、管理严密、各类人员协同配合、共同完成的工程项目 (3) 推广使用在实践中总结出来的开发软件的成功技术和方法 (4) 开发和使用更好的软件工具
第1章绪论思考题与习题 1-1 过程控制有哪些主要特点？为什么说过程控制多属慢过程参数控制？ 解答： 1．控制对象复杂、控制要求多样 2. 控制方案丰富 3．控制多属慢过程参数控制 4．定值控制是过程控制的一种主要控制形式 5．过程控制系统由规范化的过程检测控制仪表组成 1-2 什么是过程控制系统？典型过程控制系统由哪几部分组成？ 解答： 过程控制系统：一般是指工业生产过程中自动控制系统的变量是温度、压力、流量、液位、成份等这样一些变量的系统。 组成：控制器，被控对象，执行机构，检测变送装置。 1-3简述被控对象、被控变量、操纵变量、扰动（干扰）量、设定（给定）值和偏差的含义？ 解答： 被控对象自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。 被控变量被控对象内要求保持设定数值的工艺参数。 操纵变量受控制器操纵的，用以克服扰动的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。扰动量除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。 设定值被控变量的预定值。 偏差被控变量的设定值与实际值之差。 1-4按照设定值的不同形式, 过程控制系统可分为哪几类？ 解答： 按照设定值的不同形式又可分为: 1．定值控制系统定值控制系统是指设定值恒定不变的控制系统.定值控制系统的作用是克服扰动对被控变量的影响,使被控变量最终回到设定值或其附近.以后无特殊说明控制系统均指定值控制系统而言. 2.随动控制系统随动控制系统的设定值是不断变化的.随动控制系统的作用是使被控变量能够尽快地,准确无误地跟踪设定值的变化而变化 3.程序控制系统程序控制系统的设定值也是变化的，但它是一个已知的时间函数，即设定值按一定的时间程序变化。 1-5 什么是定值控制系统? 解答： 在定值控制系统中设定值是恒定不变的，引起系统被控参数变化的就是扰动信号。 1-6 什么是被控对象的静态特性？什么是被控对象的动态特性？为什么说研究控制系统的动态比其静态更有意义？ 解答： 被控对象的静态特性：稳态时控制过程被控参数与控制变量之间的关系称为静态特性。 被控对象的动态特性：。系统在动态过程中，被控参数与控制变量之间的关系即为控制过程的动态特性。 在自动化工作中，了解、研究控制系统动态比其静态更为重要。因为在生产过程中，干扰是客观存在的，是不可避免的。在扰动引起系统变动后，就需要通过控制装置不断地施加控制作用去消除干扰作用的影响，使被控变量保持在工艺生产所规定的技术指标上，以满足过程控制的要求。一个正常工作的自动控制系统，时时刻刻都受到扰动的频繁作用，总是处在一种频
软件工程课后习题答案第五版 《软件工程导论》课后习题答案 第一章软件工程概论 1．什么是软件危机？ 软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。这些问题表现在以下几个方面： (1)用户对开发出的软件很难满意。 (2)软件产品的质量往往靠不住。 (3)一般软件很难维护。 (4)软件生产效率很低。 (5)软件开发成本越来越大。 (6)软件成本与开发进度难以估计。
(7)软件技术的发展远远满足不了计算机应用的普及与深入的需要。 2．为什么会产生软件危机？ (1) 开发人员方面，对软件产品缺乏正确认识，没有真正理解软件产品是一个完整的配置组成。造成开发中制定计划盲目、编程草率，不考虑维护工作的必要性。 (2) 软件本身方面，对于计算机系统来说，软件是逻辑部件，软件开发过程没有统一的、公认的方法论和规范指导，造成软件维护困难。 (3) 尤其是随着软件规模越来越大,复杂程度越来越高,原有软件开发方式效率不高、质量不能保证、成本过高、研制周期不易估计、维护困难等一系列问题更为突出，技术的发展已经远远不能适应社会需求。 3．怎样克服软件危机？ (1) 充分吸收和借鉴人类长期以来从事各种工程项目中积累的行之有效的有效原理、概念、技术与方法，特别是吸取几十年来人类从事计算机硬件研究和开发的经验教训。在开发软件的过程中努力作到良好的组织，严格的管理，相互友好的协作。
(2) 推广在实践中总结出来的开发软件的成功的技术和方法，并研究更好、更有效的技术和方法，尽快克服在计算机系统早期发展阶段形成的一些错误概念和作法。 (3) 根据不同的应用领域，开发更好的软件工具并使用这些工具。将软件开发各个阶段使用的软件工具集合成一个整体，形成一个很好的软件开发支环环境。 总之为了解决软件危机，既要有技术措施(方法和工具)，又要有必要的组织管理措施。 4.构成软件项目的最终产品： 应用程序、系统程序、面向用户的文档资料和面向开发者的文档资料。 5．什么是软件生存周期？ 软件生存周期是指从软件定义、开发、使用、维护到淘汰的全过程。 6．软件生存周期为什么划分成阶段？ (1) 任何一个阶段的具体任务不仅独立，而且简单，便于不同人员分工协作，从而降低整个软件开发工作的困难程度。
第一章 1.1 答：软件危机是指在计算机软件开发、使用与维护过程中遇到的一系列严重问题和难题。它包括两方面：如何开发软件，已满足对软件日益增长的需求；如何维护数量不断增长的已有软件。 软件危机的典型表现： (1) 对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。常常出现实际成本比估算成本高出一个数量级、实际进度比计划进度拖延几个月甚至几年的现象。而为了赶进度和节约成本所采取的一些权宜之计又往往损害了软件产品的质量。这些都降低了开发商的信誉，引起用户不满。 (2) 用户对已完成的软件不满意的现象时有发生。 (3) 软件产品的质量往往是靠不住的。 (4) 软件常常是不可维护的。 (5) 软件通常没有适当的文档资料。文档资料不全或不合格，必将给软件开发和维护工作带来许多难以想象的困难和难以解决的问题。 (6) 软件成本、软件维护费在计算机系统总成本中所占比例逐年上升。 (7) 开发生产率提高的速度远跟不上计算机应用普及的需求。 软件危机出现的原因： (1) 来自软件自身的特点：是逻辑部件，缺乏可见性；规模庞大、复杂，修改、维护困难。 (2) 软件开发与维护的方法不当：忽视需求分析；认为软件开发等于程序编写；轻视软件维护。 (3) 供求矛盾将是一个永恒的主题：面对日益增长的软件需求，人们显得力不从心。 1.2 答：在软件开发的不同阶段进行修改付出的代价是很不相同的，在早期引入变动，涉及的面较少，因而代价也比较低；在开发的中期，软件配置的许多成分已经完成，引入一个变动要对所有已完成的配置成分都做相应的修改，不仅工作量大，而且逻辑上也更复杂，因此付出的代价剧增；在软件“已经完成”是在引入变动，当然付出的代价更高。一个故障是代码错误造成的，有时这种错误是不可避免的，但要修改的成本是很小的，因为这不是整体构架的错误。