轮机自动化基础前五章课后题答案(武理工)

１轮机自动化复习题1.画出反馈控制系统传递方框图，并简要说明测量值大于给定值时的调节过程。

图中r 表示给定值， Z 表示反馈值， e 为偏差，测量值大于给定值，即：r<z(e<0)为负偏差，此偏差驱动调节器输出一个可以减小偏差的控制量给执行机构，执行机构根据调节器改变控制对象，从而清除由于外部扰动引起的偏差保持整个系统特质平衡。

2. 画出反馈控制系统传递方框图，并简要说明测量值小于给定值时的调节过程。

图中r 表示给定值， Z 表示反馈值， e 为偏差，测量值小于给定值，即：r>z(e>0)为正偏差，此偏差驱动调节器输出一个可以减小偏差的控制量给执行机构，执行机构根据调节器改变控制对象，从而清除由于外部扰动引起的偏差保持整个系统特质平衡。

3.根据反馈控制系统传递方框图说明：环节输入、输出之间的关系，控制对象环节的两个输入的含义。

环节输出量的变化反取决于输入量的变化及该环节的特性，输出量的变化不会影响输入量。

控制对象环节的输入量有两科，一种是由执行机构动作所引起的进出系统物质或者能量的变化，这类输入通常被称为基本扰动；另一种是由于外界不可测理，无法控制的因素所引起的被控对象输出变的因素，被称为外部扰动，基本扰动和外部扰动共同作用被控对象使系统被控量偏差给定值。

4.评定反馈控制系统的品质指标有哪些？分析衰减率对系统稳定性的影响。

①指标包括最大动态偏差e max ，衰减率φ、过渡过程时间t S 、振荡次数N 及静态偏差ε等（给定值控制系统）②t S 、N 、ε、σp 、t r 、t p （随动控制系统））。

A BAj -=φ是衡量系统稳定性指标，要求φ＝0.75～0.9。

当φ＝0.75时，A 是B 的4倍，衰减比为4∶1。

φ小于0.75则系统动态过程的振荡倾向增加，降低了系统稳定性，过渡过程时间也因振荡而加长。

当φ＝0时，动态过程是等幅振荡，系统变成不稳定系统。

φ过大过渡过程时间t s 随之变大，当φ＝1时，其动态过程没有振荡，成为非周期过程。

《轮机自动化》期末考试试卷附答案一、单项选择题（每题3分，共30分）1.采用比例调节器的定值控制系统，要减少稳态误差，不可行的措施(1)减少时间常数（2）增大放大系数（3）减小放大系数（4）增大比例带（5）减小比例带（）A. （1）（3）（5）B. （1）（3）（4）C. （2）（4）（5）D. （2）（3）（4）2.气动功率放大器的起步压力是指（）A. 输入信号为0.02 MPa的输出信号B. 输入信号为0的输出信号C. 输出信号为0的输入信号D. 输出信号为0.02MPa的输入信号3.在喷嘴挡板机构中，喷嘴孔径为D,恒节流孔孔径为d，正常工作时挡板开度变化量为h，它们之间关系应满足（）A. h>D>dB. h<D<dC. D>d>hD. d>h>D4.节流元件的作用是:（）A.降压B.改变气体流量C.改变功率输出D.A+B5.用电动仪表组成的控制系统，其统一的标准信号是（）A.0.02～0. 1 mAB.0～1 mAC.1～20 mAD. 4～20 mA6. 对于自动控制系统，最不利的扰动形式是（）A．阶跃输入 B．速度输入 C．加速度输入 D．脉冲输入7. 在燃油粘度控制系统中，其控制对象是（）A．燃油加热器 B．蒸汽调节阀 C．燃油泵 D．柴油机8. 在柴油机冷却水温度控制系统中，其控制对象是（）A．淡水泵 B.柴油机 C．淡水冷却器 D．三通调节阀9. 在定值控制系统中，若动态过程第一个波峰值为A第二个波峰值为B，最终稳态值为ε，则衰减率等于（）A．(A—ε)／A B．(A-B)／A C．(B一ε)／B D．(A-B)一ε／A10. 在浮子式锅炉水位控制系统中，两个永久磁铁是（）极性，当水位在允许的上下限内波动时调节板:A. 同/动作B. 异/动作C. 同/不动作D. 异/不动作二、填空题（每空3分，共30分）1.主机自动遥控系统的主要功能应包括五个方面，即，，，，。

A第一章反馈控制系统基础知识1.反馈控制系统必须包括哪几个基本环节？各有哪些具体含义？画出其传递方框图。

2.自动控制系统有哪些分类方法？3.自动控制系统按给定值的变化规律分类，可以分为哪几种？试举例说明。

4.自动控制系统动态过程的评定指标有哪些及其含义？5.定值控制系统及随动控制系统的动态过程评定指标的相同和不同点。

6.通常调节器有哪几类？船舶机舱常用的调节器作用规律有哪些？7.在调节器的基本作用规律中，双位作用规律的特点是什么？8.试写出比例带的定义及其公式。

在调节器的基本作用规律中，比例作用规律的特点是什么？9.写出PID调节器的输入输出关系式，并说明各部分的具体含义。

10.以P10图1-2-2为例，说明如何实现锅炉设定水位的自动控制调节。

11.以P11图1-2-3为例，说明如何实现压力调节器设定压力的自动控制调节。

12.说明以P30图1-3-1与P31图1-3-2为例，说明两图的工作原理及其相同和不同点。

B第二章船舶常用传感器及变送器1.通常传感器是如何分类？传感器静态参数有哪些?2.何谓变送器？标准信号是如何规定的？3.船舶机舱常用哪些传感器及其工作原理？4.热电阻和热电偶测量温度在基本原理和优缺点上有哪些相同点和不同点？5.参见P46图2-1-18、P47图2-1-19及P338-340，说明柴油主机转速的测速原理。

6.常用变送器是如何分类的？7.参见P48图2-2-3，说明气动功率放大器原理及其如何实现P49图2-2-4的曲线关系。

8. 参见P50图2-2-6，假设差压变送器输出p出与输入△P，而l1、l2和l3分别代表杠杆下端、反馈波纹管及喷嘴中心线与杠杆弹性支点的距离。

如图所示，用力矩平衡阀分析单杠杆差压变送器原理，并写出差压变送器的输出压力表达式。

C第三章参数的自动控制1.参见P57图3-1-1，说明如何实现把柴油主机缸套冷却水温控制在设定范围内。

2.参见图3-1-1、图3-1-2、图3-1-3和图3-1-4，在MR-Ⅱ型电动调节器的输入和指示电路中，试分析输入电路的工作原理。

轮机自动化习题集————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：轮机自动化习题汇编（轮机工程专业）徐善林崔庆渝李作评合编电气自动化系自动化教研室20０3年８月目录ﻫ第一章ﻩ轮机自动化基础知识 .................................................................... 错误!未定义书签。

(一）ﻩ单项选择题........................................................................... 错误!未定义书签。

（二)ﻩ简答题 .................................................................................. 错误!未定义书签。

第二章ﻩ船用自动化仪表 ........................................................................... 错误!未定义书签。

（一)ﻩ单项选择题ﻩ错误!未定义书签。

（二)ﻩ简答题ﻩ错误!未定义书签。

第三章自动控制系统ﻩ错误!未定义书签。

（一）单项选择题 ......................................................................... 错误!未定义书签。

(二)简答题ﻩ错误!未定义书签。

第四章柴油机主机遥控系统ﻩ错误!未定义书签。

(一)ﻩ单项选择题 ............................................................................. 错误!未定义书签。

(二)简答题ﻩ错误!未定义书签。

第五章ﻩ集中监视与报警系统ﻩ错误!未定义书签。

1、在采用耗气型气动功率放大器时，若它能把压力信号放大10 倍，则喷嘴-挡板机构输出的压力变化围是：A、0.008MPaB、0.02MPaC、0.08MPaD、0.06MPa2、气动功率放大器是以____平衡原理工作的。

A、线位移B、力C、力矩D、角位移3、某温度变送器铭牌上标明量程为0-100℃，最大绝对误差为士1.5℃，则该温度变送器的精度为：A、3 级B、2 级C、1 级D、1.5 级4、JS-II型多回路时间继电器的标度盘复位条件是：A、继电器线圈通电B、离台器啮合C、继电器线圈断电D、收紧复位弹簧5、柴油机货船辅锅炉燃烧自动控制的方式常采用:A、微分控制B、双位控制C、积分控制D、连续控制6、在NAKAKITA型燃油粘度控制系统中，控制选择阀的作用是A、输出柴油-重油转换信号B、输出温度控制信号C、输出粘度控制信号D、输出温度和粘度控制信号的信号7、在NAKAKHA型燃油粘度控制系统中，温度调节器和粘度调节器分别采用A、正作用式、反作用式B、正作用式，正作用式C、反作用式，反作用式D、反作用式，正作用式8、在NAKAKITA型燃油粘度控制系统中，若顺时针转动粘度调节器给定值旋钮，则红色给定指针朝读数方向转动，挡板喷嘴。

A、增大，靠近B、增大，离开C、减小、靠近D、减小，离开9、在NAKAKITA型燃油粘度控制系统中进行开环测试时，若突然顺时针转动给定位旋钮，其调节器输出的规律为：10、在NAKAKITA型燃油粘度调节器中，若三通话塞阀卡在上位，系统投人工作后，会出现A、系统不能工作B、对柴油进行中间温度定值控制，发报警C、对重油进行中间温度定值控制，发报警D、对柴油进行上限温度定值控制，发报警11、在NAKAKITA型燃油粘度调节器中，系统投入运行后，从柴油切换到重油的时刻为A、把转换开关从“D”位转到“H”位时B、油温达到中间温度时C、油温达到上限温度时D、从温度控制转为粘度控制时12、在电极式锅炉水位控制系统中，给水泵电机起动时刻为A、水位在上限水位B、水位下降到中间水位C、水位下降到下限水位D、水位上升到中间水位13、在电极式锅炉水位控制系统中、若检测高水位的1号电极结满水垢，其故障现象为A、水位在高水位振荡B、水位在下限水位振荡C、锅炉满水D、锅炉失水14、在采用压力比例调节器和电动比例操作器的辅锅炉蒸汽压力控制系统中，为增大比例作用强度，应A、把测量电位器向垂直方向转动B把测量电位器向水平方向转动C、把反馈电仪器向垂直方向转动D、把反馈电位器向水平方向转动15、在大型油船辅调炉水位控制系统中，双冲量是指A、水位，给水压差B、水位，蒸汽流量C、水位，给水流量D、给水流量，蒸汽流量16、在货船辅锅炉的燃烧控制系统中，采用双位控制的目的是A、实现蒸汽压力的定值控制B、控制系统简单可靠C、能实现良好的风油比D、保证点火成功17、在货船辅锅炉燃烧时序控制系统中，到顶扫风时间后的第一个动作是A、关小风门B、点火变压器通电C、打开燃油电磁阀D、接通火焰感受器电源18、在FOPX型分油机系统中，如果净油中的水分越大，则水分传感器的电容器流过的电流_____。

武汉理工大学历年轮机自动化试题集锦敬告：本复习参考仅根据历年考试内容汇总，仅供作为应试参考，由于近年考试的改革，预测今年问答题数量将减少，分析题数量会增多，故提醒广大同学，务必将书中的各种重要系统的原理及功能加以熟悉了解，计算题及部分设计题还是要求了解！【一】第一章反馈控制系统一、主机气缸冷却水温度控制系统。

1、根据测温元件安装位置不同，气缸冷却水温度控制系统有哪两种控制方式？各有何特点？答：（1）控制冷却水进口温度：控制在给定值或给定值附近，但冷却水出口温度会随柴油机负荷的变化而有所变化，在超负荷运行时，出口温度将会发生过高的现象；（2）控制冷却水出口温度：冷却水出口温度可以控制在给定值或给定值附近，但冷却水进口温度会随着柴油机负荷的变化，特别是在负荷增加时，冷却水温度会下降。

2、参照图1.1所示系统，指出反馈环节、调节器和执行机构，并画出系统的控制原理框图；答：反馈环节：T802型热敏电阻；调节器：MR-II型调节器；执行机构：限位开关、过载保护继电器、三相交流伺服电机。

系统的控制原理框图如果：3、参照图2电路，分析其比例微分原理，并指出如何整定比例系数和微分时间。

答：)()1()(SUSTKSUBdS+=其中91613)(RWRRK+=，21116151RSCCWRWRTd+⋅++=调整电位器1W可改变放大倍数K，既可整定比例微分调节器的比例带PB，调整2W可整定微分时间。

二、分析图示燃油粘度控制系统。

MR-II型调节器T802热敏图1.11、简述图示2.1燃油粘度控制系统的功能；答：在燃油进入高压油泵以前，把燃油粘度作为被控量，根据燃油粘度的偏差值，控制加热器蒸汽调节阀的开度或电加热器的接触器，使燃油粘度维持在给定值上。

2、简述系统投入工作的步骤和注意事项；答：（1）步骤：①接通气源再接通输入信号，打开气源截止阀，调整过滤减压阀5使其输出压力为0.14MPa；②启动测粘计马达，关闭截止阀11，打开截止阀10，让测粘计开始工作；③先将燃油转换阀打开“轻油”运行一段时间后再转向“重油”，关14，打开12,13，让气动调节阀8开始工作；④燃油经燃油加热器7加热,经过燃油细滤器6过滤，进入粘度计1，粘度计把测得的粘度转换成压差信号送至差压变送器4，差压变送器再把压差信号转换成气压信号送至调节器3和记录仪2，调节器根据偏差值输出控制信号来调节阀的开度，从而控制燃油粘度。

轮机自动化基础答案【篇一：03大管轮轮机自动化题库】1579、有一反馈控制系统，受到阶跃扰动后，被控量振荡2～3次就稳定在给定值上，这说明（）。

(156663:第05章船舶反馈控制系统基础:2) 查看答案a．系统稳定性好b．系统稳定性差c．调节器控制太弱d．调节器控制作用太强1580、反馈控制系统处于临界状态的衰减率为（）。

(156664:第05章船舶反馈控制系统基础:3) 查看答案a．1b．4c．2d．0b．（a－b）/a1583、在pid温度控制系统中，若系统衰减率偏小，错误的认识是（）。

(156667:第05章船舶反馈控制系统基础:6) 查看答案a．积分时间整定值太小b．微分时间整定值太大c．比例带整定值太小d．比例带整定值太大1584、由比例调节器组成的定值控制系统受到扰动后，其控制过程衰减率随比例带增大而（）。

(156668:第05章船舶反馈控制系统基础:7) 查看答案a．增大b．减小c．无影响d．波动变化1585、一般认为，能使输出信号波动（）次即趋于稳定的比例带可近似地看作衰减率为?0.75时的比例带。

(156669:第05章船舶反馈控制系统基础:8) 查看答案a．1b．2c．3d．41586、控制系统的衰减率等于0.8时的过渡过程是（）。

(156670:第05章船舶反馈控制系统基础:9) 查看答案a．等幅振荡过程b．非周期过程c．衰减振荡过程d．发散振荡过程1587、反馈控制系统在使用和管理过程中首先应注意的问题是（）。

(156671:第05章船舶反馈控制系统基础:10) 查看答案a．准确性b．快速性c．稳定性d．动态特性1588、采用比例调节器的定值控制系统，当比例带减小时，对控制过程和结果的影响是（）。

(156672:第05章船舶反馈控制系统基础:11) 查看答案a．衰减率减小b．静态偏差增大c．最大动态偏差增大d．振荡次数减少1589、控制系统受到阶跃扰动时，其输出的动态特征为下列（）情况最好。

1、在采用耗气型气动功率放大器时，若它能把压力信号放大倍，则喷嘴 -挡板机构输出的压力变化范围是：A 、 0. 008MPaB 、 0. 02MPaC 、 0. 08MPa 0. 06MPa1.5C ，则该温度变送器的精度为：4、 JS-II 型多回路时间继电器的标度盘复位条件是： A 、继电器线圈通电B 、离台器啮合 C 、继电器线圈断电D 、收紧复位弹簧A 、微分控制B 、双位控制C 、积分控制D 、连续控制在 NAKAKITA 型燃油粘度控制系统中，控制选择阀的作用10D 、2、气动功率放大器是以平衡原理工作的。

A 、线位移B 、力C 、力矩D 、角位移3、某温度变送器铭牌上标明量程为 0-100 C,最大绝对误差为士A 、 3 级B 、 2 级C 、 1 级D 、 1.5 级5、柴油机货船辅锅炉燃烧自动控制的方式常采用 6、A 、输出柴油-重油转换信号B 、输出温度控制信号的信号7、在NAKAKHA 型燃油粘度控制系统中，温度调节器和粘度调节器分别采用&在NAKAKITA 型燃油粘度控制系统中，若顺时针转动粘喷嘴。

A 、增大，靠近B 、增大，离开C 、减小、靠近减小，离开9、在NAKAKITA 型燃油粘度控制系统中进行开环测试时，若突然顺时针转动给定位旋钮，其调节器输出的规律为:上位，系统投人工作后，会出现A 、系统不能工作B 、对柴油进行中间温度定值控制，发报警C 、输出粘度控制信号D 、输出温度和粘度控制信中大A 、正作用式、反作用式B 、正作用式，正作用式C 、反作用式，反作用式D 、反作用式，正作用式度调节器给定值旋钮，则红色给定指针朝读数方向10、在NAKAKITA 型燃油粘度调节器中，若三通话塞阀卡在C 对重油进行中间温度定值控制，发报警D 对柴油进行上限温度定值控制，发报警11、在NAKAKITA 型燃油粘度调节器中，系统投入运行后，从柴油切换到重油的时刻为到中间温度时度控制时12、在电极式锅炉水位控制系统中，给水泵电机起动时刻电极结满水垢，其故障现象为C 锅炉满水 14、在采用压力比例调节器和电动比例操作器的辅锅炉蒸汽压力控制系统中，为增大比例作用强度，应器向水平方向转动器向水平方向转动A 把转换开关从“D ”位转到“ H”位时 B 、油温达C 油温达到上限温度时D 、从温度控制转为粘A 、水位在上限水位 、水位下降到中间水位 C 、水位下降到下限水位、水位上升到中间水位13、在电极式锅炉水位控制系统中、 若检测高水位的A 、水位在高水位振荡、水位在下限水位振荡、锅炉失水A 、把测量电位器向垂直方向转动B 把测量电位C 把反馈电仪器向垂直方向转动D 、把反馈电位15、在大型油船辅调炉水位控制系统中，双冲量是指、水位，给水压差B、水位，蒸汽流量水位，给水流量 D 、给水流量，蒸汽流量16、在货船辅锅炉的燃烧控制系统中，采用双位控制的目的是A、实现蒸汽压力的定值控制B、控制系统简单可靠C、能实现良好的风油比、保证点火成功17、在货船辅锅炉燃烧时序控制系统中，到顶扫风时间后的第一个动作是A、关小风门、点火变压器通电C、打开燃油电磁阀、接通火焰感受器电源18、在FOPX型分油机系统中，如果净油中的水分越大，则水分传感器的电容器流过的电流A、越大、越小、先大后小D保持不变19、在FOPX型分油机自动控制系统中，如果距上次排渣超过10 min但不到63min，净油中的含水量就达到触发值，则A、进置换水后立即排一次渣B、不进置换水立即排一次渣C排水阀MV5打开20s后排渣、排水阀MV5打开120s后排渣D MV15 21、在采用EPC-400控制器的FOPX 型分油机自动控制系统中， 正常分油过程中，补偿水电磁阀和操作水电磁阀的动作规律是 补偿水电磁阀断续通电，操作水电磁阀断电 补偿水电磁阀通电，操作水电磁阀通电 补偿水电磁阀断电，操作水电磁阀断续通电 补偿水电磁阀断电，操作水电磁阀断电22、分油机在没有故障的正常运行状态下， EPC-400型装置面板 上的显示窗左边两位显示净油中含水量达到触发值的百分数。

《轮机自动化》题库《轮机自动化》课程组制作南通航运职业技术学院第一章自动控制基础知识一、选择题1 不可作为气动或电动控制系统标准信号的有___B___。

A．0.02～0．1MPa B．0.02～0．1Pa C. 0～10mA D．4～20mA 2 一个环节的输出量变化取决于____A____。

A．输入量的变化 B．反馈量 C．环节特性 D．A+C3 在定值控制系统中为确保其精度，常采用____C____。

A．开环控制系统 B．闭环正反馈控制系统C．闭环负反馈控制系统 D．手动控制系统4 反馈控制系统中，若测量单元发生故障而无信号输出，这时被控量将____D___。

A．保持不变 B．达到最大值 C．达到最小值 D.不能自动控制5 对于自动控制系统，最不利的扰动形式是____A____。

A．阶跃输入 B．速度输入 C．加速度输入 D．脉冲输入6 在反馈控制系统中，调节单元根据____B____的大小和方向，输出一个控制信号。

A．给定位 B．偏差 C．测量值 D．扰动量7 按偏差控制运行参数的控制系统是____B____系统。

A．正反馈 B．负反馈 C．逻辑控制 D．随动控制8 一个控制系统比较理想的动态过程应该是____A____。

A．衰减振荡 B．等幅振荡 C．发散振荡 D．非周期过程9 在反馈控制系统中，为了达到消除静态偏差的目的，必须选用____B____。

A．正反馈 B. 负反馈C．在偏差大时用正反馈 D．在偏差值小时用负反馈10 在反馈控制系统中，执行机构的输入是____B____。

A．被控参数的实际信号 B. 调节器的输出信号C．被控参数的偏差信号 D．被控参数的给定信号11 反馈控制系统中，为使控制对象正常运行而要加以控制的工况参数是____B____。

A.给定值B.被控量C.扰动量D.反馈量12 气动控制系统中，仪表之间的统一标准气压信号是____A____A．0.02~0.1MPa B．0.2~1．0MPa C．0．02~0．14MPa D．0.2~1．4MPa 13 在柴油机冷却水温度控制系统中，其控制对象是____C____。

轮机自动化第五章参考答案1．集中监视与报警系统有何作用？一个完整地集中监视与报警系统应包括哪些主要功能？作用：机舱监视与报警系统是轮机自动化的一个重要内容，它的功能是准确可靠地监测机舱内各种动力设备的运行状态及其参数，一旦运行设备发生故障，自动发出声、光报警信号。

根据自动化程度的不同，有些系统还具有报警记录打印，参数和状态的定时或召唤打印以及参数的分组显示等功能。

对于无人值班机舱，集中监视与报警系统还能把报警信号延伸到驾驶台、公共场所、轮机长房间和值班轮机员的住所。

机舱集中监视与报警系统不仅可以改善轮机管理人员的工作条件，减轻劳动强度，及时发现设备的运行故障，而且也是实现无人机舱的基本条件。

功能：故障声光报警、参数与状态显示、打印记录、报警延时、闭锁报警、延伸报警、失职报警、值班呼叫（报警）、功能试验、自检功能和备用电源的自动投入。

2．通常故障报警与短时故障报警有何区别？参见课本第186页。

3．监视与报警系统有哪些种类？各有何特点？参见课本第188页。

4．监视与报警系统由哪几部分组成？各有何作用？组成：一个完善的监视与报警系统由三大部分组成:(1)分布在机舱各监视点的传感器;(2)安装在集中控制室内的控制柜和监视仪表或监视屏;(3)安装在驾驶台、公共场所、轮机长和轮机员居室的延伸报警箱。

作用：参见课本189、190页。

5．简述补偿电桥法进行冷端温度补偿的原理。

热电偶是由两种不同的金属导体把其端点焊接在一起，并插入护套制成的。

焊接端称为热端，与导线连接端称为冷端。

热端插人需要测温的测量点，冷端置于环境温度中，若热、冷两端温度不同，则在热电偶回路中产生热电势e。

当冷端温度不变时，其热电势随热端温度的升高而增大。

由于冷端温度是随室温变化的，若热端测量温度不变而环境温度升高，则因热、冷端之间的温差减小使热电势e也减小，影响测量精度。

为了消除冷端温度变化对测量精度的影响，可采用冷端温度补偿。

冷端温度补偿的方法很多，图4-1-2所示为电桥补偿法。