南昌大学自动装置原理期末题一

自动化装置第二节的课堂练习1．假如一台调节器只有比例作用，那么积分时间和微分时间应该等于什么多少（最大和最小）如果比例带的刻度值=100%，相互干扰系数F=。

实际比例带等于多少（KP实=FKP 刻）这时积分时间和微分时间会不会受到影响（TI实=FTI刻，TD实=TD刻/F）答：TI=∞，TD=0；因为PB=100% 所以KP=1，KP实=FKP刻=2．一台调节器，比例带PB=200%，积分时间TI=最大，微分时间TD=0。

手动操作使调节器输出等于12mA，偏差信号发生减小变化后，调节器的输出信号由12 mA变成8 mA，试说明偏差信号的变化量和调节器的正反作用答：因为ΔX＜0，ΔY=8-12=-4＜0，所以调节器为正作用。

3．根据给定的输入信号波形图和条件P B=100%，T I=，画出调节器输出信号的波形图。

（每分就有一个比例输出值）|4．一台PID调节器的初始输出=20mA，最终输出=18mA，PB=50%，偏差=1 mA ，KD=KI=（初始输出=20Ma=KDKPX=2KD，最终输出=18mA=KIKPX=2KI）~初始输出=20Ma=KDKPX=2KD自动化装置第三节课堂练习1．画图一台调节器，P B=50%，T I=2min，T D=0min ，偏差信号正向单位阶跃，持续时间4分钟，变成负向单位阶跃，持续时间2分钟结束，画出输出信号的图形。

答：P B=50% ，K B=2,642246112．推导图1电路的输入输出关系式。

说明该电路是否有电平移动UbR1=R2=R3=R4，U b =10V 图1…解：U i R2R4U F9.5VU bU 0U F R3R1所以 有电平移动U 0以U b 为基准U i 以0V为基准因为U 0=U i -0.5U i +9.5-10U 0=所以R1=R2=R3=R4U TU F=+R2+R4R2×9.5U T=R4U i R2+R4R1+R3R1(U 0+U b )U F=因为自动化装置第七节的课堂练习1．把下列SLPC 调节器的程序修改成YS170调节器的程序，并说明YS170调节器的功能什么X1—3ST Y1答： LD X1BSC1 ST Y1END 功能：对输入信号x1做PID 运算。

（完整版）⾃动控制原理期末考试复习题及答案⼀、填空题1、线性定常连续控制系统按其输⼊量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。

2、传递函数为 [12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_，极点为_-2__，增益为_____2_______。

3、构成⽅框图的四种基本符号是：信号线、⽐较点、传递环节的⽅框和引出点。

4、我们将⼀对靠得很近的闭环零、极点称为偶极⼦。

5、⾃动控制系统的基本控制⽅式有反馈控制⽅式、_开环控制⽅式和_复合控制⽅式_。

6、已知⼀系统单位脉冲响应为t e t g 5.16)(-=，则该系统的传递函数为。

7、⾃动控制系统包含_被控对象_和⾃动控制装置两⼤部分。

8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分⽅程、传递函数、__差分⽅程_、脉冲传递函数_、__⽅框图和信号流图_。

9、_相⾓条件_是确定平⾯上根轨迹的充分必要条件，⽽⽤_幅值条件__确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。

当n-m ≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n 个极点之和。

10、已知⼀系统单位脉冲响应为te t g 25.13)(-=，则系统的传递函数为__。

11、当∞→ω时⽐例微分环节的相位是： A.90 A.ο90 B.ο90- C.ο45 D.ο45-12、对⾃动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个⽅⾯，在阶跃响应性能指标中，调节时间体现的是这三个⽅⾯中的_快速性___，⽽稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。

13、当且仅当离散特征⽅程的全部特征根均分布在Z 平⾯上的_单位圆 _内，即所有特征根的模均⼩于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。

14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加⼯系统A.电炉箱恒温控制系统B.雷达跟踪系统C.⽔位控制系统D.普通数控加⼯系统15、某单位负反馈系统在单位阶跃信号作⽤下的系统稳态误差0=ss e ，则： B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 A.意味着该系统是⼀个0型系统 B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 C.意味着该系统没有输出信号 D.意味着该系统具有⽐较⾼的开环增益16、⼀阶系统11)(+=Ts s G 在单位斜坡信号作⽤下，系统的稳态误差为 T 。

南昌大学2009～2010学年第一学期期末考试试卷二、已知曲柄摇杆机构ABCD：摇杆mm,摇杆最大摆角，行程速度变化系数K=1。

5，机架mm，试用图解法设计该机构. (15分)三、偏置直动推杆盘形凸轮机构如图所示。

AB和CD是两段直线，BC 得分评阅人和DA是以凸轮轴为圆心的两段圆弧.要求：1）在图上画出理论廓线、基圆和偏距圆；2)标出图示位置的凸轮机构的压力角α和推杆位移S；3）标出推程运动角δO和远休止角δO1; （15分）得分评阅人四、已知一对渐开线标准外啮合直齿圆柱齿轮传动,模数m=5mm，压力角α=20°,齿顶高系数h＊a=1,顶隙系数c＊=0。

25，z1=17，z2=119，a’=342mm。

试求下列几何尺寸：分度圆直径d1、d2、;齿顶圆直径d a1、d a2、；齿根圆直径d f1、d f2、；基圆直径d b1、d b2、节圆直径d1’、d2’;标准中心距a;啮合角α’；实际顶隙c；齿顶圆压力角αa1、αa2。

（15分）得分评阅人五、图示摆动导杆机构中，已知构件1的角速度和各构件的尺寸，求： 1)在图上标出所有的速度瞬心2)写出构件3的角速度表达式 （10分）六、已知图示轮系中；Z1=Z2=20，Z3=24，Z4=28，Z5=30,Z6=Z7=18，Z8=60,求：传动比i18，判断1、8两轴的相对转向。

（15分）七、图示为某机械等效到主轴上的等效阻力矩在一个工作循环中的变化规律,设等效驱动力矩为常数，主轴平均转速n =300r/min ，忽略其他构件的转动惯量。

试求：（1)等效驱动力矩；（2）与的位置;（3）最大盈亏功；（4)运转速度不均匀系数时，安装在主轴上的飞轮转动惯量. （15分）得分 评阅人得分 评阅人得分 评阅人2ππ5π/3 π/2ᵩ(rad)M r (N ·m)500600 200 100。

⾃动装置复习（含答案）⼀、问答题1.同步发电机组并列时应遵循的原则。

原则：（1）发电机并列瞬间，冲击电流尽可能⼩，瞬时最⼤值不应超过允许值。

（2）发电机组并⼊电⼒系统后，应能迅速进⼊同步运⾏状态。

2.进⾏并列操作最理想的条件条件：（1）断路器两侧电压⼤⼩相等（2）频率相等（3）相⾓差为零。

3.准同步并列的过程。

过程：先给待并发电机加励磁，使发电机建⽴起电压，调整发电机的电压和频率，在接近同步时，合上并列断路器，使发电机并⼊电⼒系统。

4.同步发电机准同期并列时，冲击电流产⽣的直接原因，并列后能快速进⼊同步的条件。

原因：电压差，相位差。

条件：频差在⼀定范围内。

5.⾃动准同装置⼀般应具备的功能。

功能：（1）检测待并两侧的压差及频率是否复合并列条件，若满⾜发合闸命令，在相⾓差为零瞬间使断路器合闸。

（2）当不满⾜时，对发电机发调速，调频，加快⾃动并列。

6.准同期并列中频差⼤⼩频差⽅向测量的⽬的，对准同期并列装置发出调频脉冲的宽度、发出区间的要求，当频差过⼩是采取的措施，发出的调速脉冲作⽤于什么设备。

⽬的：确定调频脉冲的宽度及性质。

要求：宽度与频差成正⽐，发出区间0°~180°。

措施：发增速脉冲。

设备：调速器。

7.准同期并列中压差⼤⼩和⽅向测量的⽬的，准同期并列中对调压脉冲，要求，调压脉冲输出作⽤于什么设备。

⽬的：确定调压脉冲的⼤⼩及性质；要求：调压脉冲宽度与压差成正⽐，作⽤于AER8.恒定导前时间的取值及原因。

原因：电压相位为零时断路器主触头刚好合上；取值：等于断路器的合闸时间。

9.导前时间脉冲形成条件。

条件：1⾓度￠应在180°~360°；2￠<=10°3压差满⾜条件4频差满⾜条件10.对于单电源线路三相⼀次重合闸，在哪些情况下不会动作，哪些情况应该启动？不会动作：a.⼿动分闸或者遥控分闸时b.AFL动作跳闸，低电压保护动作跳闸，过负荷保护动作跳闸，母线保护动作跳闸c.当选择检⽆压或检同期时电压互感器⼆次断线。

11.自动装置的硬件结构的集中形式及其功能特点？答：1，微型计算机系统（控制功能单一）；工业控制计算机系统（针对控制功能要求较高，软件开发任务较翻重的的系统），集散控制系统和现场总线系统（针对分散的多对象的成套监测控制装置）。

2.概念：采样，采样周期，采样定理。

答：1.采样定义：对连续模拟信号，按照一定的时间间隔抽取相应的瞬时值，这个过程叫做采样。

2.采样周期：在周期性测量过程变量（如温度，流量…）信号的系统中，相邻两次实测之间的时间间隔。

3.采样定理：在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率大于原信号中最高频率的2倍时(fs.max>=2fmax)，采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息。

3.前置处理包含环节？答：1.标度变换2.数据的有效性检验3.线性化处理4.数字滤波。

2 1.概念：并列操作，准同期并列，自同期并列。

答：1.并列操作：一台发电机组在投入系统运行之前，他的电压Ug与并列母线电压Ux的状态量往往不等，需对待并发电机组进行适当的调整，使之符合并列条件后才允许断路器Qf合闸做并网运行，这一系列操作称为并列操作。

2.准同期并列：准同期并列是将未投入系统的发电机加上励磁，并调节其电压和频率，在满足并列条件（即电压、频率、相位相同）时，将发电机投入系统冲击电流小，并列速度慢。

3.自同期并列：自同期并列是将未加励磁而转速接近同步转速的发电机投入系统并立即（或经一定时间）加上励磁。

这样，发电机在很短时间被自动拉入同步，并列速度快，冲击电流大2.准同期并列的三个条件及意义；不满足条件时的后果。

答：满足电压，频率，相位相等。

如果不满足会造成系统冲击电流很大，可能引发电机振荡或者失步，损坏器件。

3.概念：滑差角频率，滑差频率，滑差周期。

答：1.滑差角频率：滑差（角频率）就是发电机电压和系统电压频率的差（频差）2.滑差频率：只有转子转速和旋转磁场“异步”，才能有“切割磁力线”状态存在。

plc期末试题及答案南昌大学一、选择题（每题2分，共20分）1. PLC的中文全称是什么？A. 可编程逻辑控制器B. 可编程逻辑计算机C. 可编程逻辑电路D. 可编程逻辑设备答案：A2. PLC的编程语言不包括以下哪一项？A. 梯形图B. 功能块图C. 汇编语言D. 结构化文本答案：C3. 在PLC中，输入继电器的英文缩写是什么？A. I/OB. IC. OD. M答案：B4. PLC的扫描周期主要由哪两个部分组成？A. 程序执行时间B. 程序扫描时间C. 通信时间D. 输入处理时间答案：B5. 下列哪个不是PLC的特点？A. 高可靠性B. 高成本C. 编程方便D. 灵活性高答案：B6. PLC的输出继电器英文缩写是什么？A. I/OB. IC. OD. M答案：C7. PLC的CPU模块主要负责什么？A. 存储程序B. 执行程序C. 通信处理D. 所有选项答案：D8. PLC的输入/输出模块通常用于连接什么设备？A. 传感器和执行器B. 显示器和键盘C. 存储器和打印机D. 网络设备答案：A9. PLC的模拟量输入模块主要用于处理什么类型的信号？A. 离散信号B. 模拟信号C. 数字信号D. 脉冲信号答案：B10. PLC的通信模块主要用于实现什么功能？A. 程序下载B. 远程监控C. 数据交换D. 所有选项答案：D二、判断题（每题1分，共10分）1. PLC的输入/输出模块可以互换使用。

（错）2. PLC的扫描周期越长，系统的实时性越好。

（错）3. PLC的程序存储器是易失性的。

（错）4. PLC的输出继电器可以用于存储中间变量。

（错）5. PLC的通信模块可以用于实现远程监控。

（对）6. PLC的输入继电器可以用于存储中间变量。

（错）7. PLC的模拟量输入模块可以处理数字信号。

（错）8. PLC的CPU模块可以用于存储程序。

（对）9. PLC的输出继电器可以用于连接执行器。

（对）10. PLC的通信模块可以用于实现程序下载。

自动装置复习一、填空1、双电源重合闸的类型分为三相快速自动重合闸、非同步自动重合闸、无电压检定和同步检定的三相重合闸、解列重合闸、检定另一回线电流的重合闸、自同步重合闸。

2、综合重合闸可以实现四种重合闸方式，分别是综合重合闸方式、单相重合闸方式、三相重合闸方式、停用方式。

3、在同期并列操作中，滑差周期的长短反应了待并发电机和系统间频差的大小。

短表示频差大；反之长表示频差小。

4、发电机强行励磁个4的作用为：提高系统暂态稳定性，加快电压恢复，提高继电保护的灵敏度，改善异步电动机的启动条件。

5、、对发电机励磁系统的基本要求为：励磁系统应能保证发电机在各种运行工况下具有足够的可靠性并具有一定的调节容量。

具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度6、发电机的励磁分为3种，即直流励磁机系统，交流励磁机系统，自并励系统。

7、发电机的灭磁方法为：线性电阻放电灭磁，非线性电阻灭磁采用灭弧栅灭磁，利用全控桥逆变灭磁。

二、问答3、三相自动重合闸应满足哪些基本要求①自动重合闸可按控制开关位置与断路器位置不对应启动方式启动。

②用控制开关或通过遥控装置将断路器断开，或将断路器投入故障线路上而随即由保护装置将其断开时，均不应动作重合。

③在任何情况下(包括装置本身的元件损坏以及继电器触点粘住等情况)，重合闸的动作次数应符合预先的规定(如一次重合闸只应动作一次)。

④重合闸动作后应自动复归。

应能在重合闸后，加速继电保护动作，必要时可在重合闸前加速保护动作。

⑤应具有接收外来闭锁信号的功能。

6、发生哪些情况应闭锁重合闸？①当手动操作合闸时，如果合到的是故障线路，保护会立刻动作将断路器跳闸，此时重合闸不允许启动。

②闭锁重合闸的装置，如母线差动保护、变压器保护、按频率自动减负荷装置等动作。

③断路器液压（或气压）操动机构的气（液）压降低到不允许合闸的程度，或断路器弹簧操动机构的弹簧未储能。

④断路器控制回路断线。

⑤重合闸未投7、重合闸复归时间如何整定？重合闸复归时间就是从一次重合结束到下一次允许重合之间所需的最短间隔时间（在电气式重合闸中即电容C上电压从零充到KRC电压线圈动作电压所需的时间，一般是15-25秒）。

自动装置考试题库一、选择题（每题2分，共20分）1. 自动装置的基本功能是：A. 手动控制B. 自动控制C. 远程控制D. 定时控制2. 以下哪个不是自动装置的组成部分？A. 传感器B. 控制器C. 执行器D. 显示器3. 自动装置的控制系统类型包括：A. 开环控制B. 闭环控制C. 线性控制D. 非线性控制4. 以下哪个传感器不适合用于自动装置？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 声音传感器D. 光传感器5. 控制器的输入信号通常来源于：A. 执行器B. 传感器C. 用户D. 电源6. 自动装置的执行器通常用于：A. 接收信号B. 发送信号B. 转换能量D. 存储能量7. 以下哪个不是自动装置的优点？A. 提高效率B. 减少错误C. 增加成本D. 减少人工8. 自动装置在工业生产中的应用包括：A. 自动化生产线B. 机器人技术C. 远程监控系统D. 所有以上选项9. 自动装置的维护和检修通常包括：A. 定期检查B. 故障诊断C. 零件更换D. 所有以上选项10. 自动装置的设计原则包括：A. 可靠性B. 安全性C. 经济性D. 所有以上选项二、判断题（每题1分，共10分）1. 自动装置只能应用于工业领域。

（）2. 开环控制系统没有反馈环节。

（）3. 传感器是自动装置中不可或缺的部分。

（）4. 所有自动装置都需要电源来工作。

（）5. 执行器可以是电机、液压缸或气缸。

（）6. 自动装置的设计不需要考虑经济性。

（）7. 自动装置可以完全替代人工操作。

（）8. 维护自动装置可以延长其使用寿命。

（）9. 闭环控制系统比开环控制系统更稳定。

（）10. 自动装置的控制系统可以是数字的或模拟的。

（）三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述自动装置在现代生产中的重要性。

2. 解释什么是闭环控制系统，并举例说明其工作原理。

3. 描述自动装置在故障诊断和维护中的基本步骤。

四、计算题（每题15分，共30分）1. 假设一个自动装置的控制系统采用PID控制器，已知比例增益Kp=2，积分时间Ti=0.5，微分时间Td=0.1。

第一章绪论习题答案一、名词解释1．电力系统自动装置答：直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。

2．电力系统自动化答：应用远动通信技术和计算机技术，对电力系统进行自动监视、控制和调度，更好地保证安全、经济运行和电能质量。

二、问答题1．电力系统包括哪些主要自动装置，如何配置，各自有什么作用？答：1）自动并列装置，配置在待并发电机的同期断路器和解列为两部分系统的同期断路器上。

保证并列操作的正确性和安全性。

2）自动调节励磁装置，配置在发电机的励磁系统，保证电压水平，提高电力系统的运行稳定性；实现并联运行的发电机间无功功率的合理分配。

3）自动调频装置，配置在发电机的调频系统，保证系统频率水平且使系统负荷在同步发电机之间实现最优经济分配。

4）自动重合闸装置，配置在1KV及以上的架空线路和电缆与架空混合线路的上。

提高输电线路供电的可靠性。

5）备用电源和备用设备自动投入装置，配置在发电厂厂用电、变电站站用电及重要用电单位。

提高用户供电的可靠性。

6）自动按频率减负荷装置，配置在变电站中。

防止电力系统因事故发生有功功率缺额时频率的过度降低，保证了电力系统的稳定运行和重要负荷的正常工作。

2．电力系统自动化的主要任务？答：（1）保证电能质量：频率、电压、波形。

（2）提高系统运行安全性。

（3）提高事故处理能力。

（4）提高系统运行经济性。

3．电力系统自动化技术包括的内容？答：电力系统自动装置，电力系统调度自动化。

4．电力系统自动装置包括的内容？答：自动并列装置，自动调节励磁AER ，自动调频，自动重合闸ARD；备用电源和备用设备自动投入ATS；自动按频率减负荷AFL及自动解列、电气制动、水轮发电机自动起动及自动切负荷、火电厂事故减出力、水电厂事故切机等，第二章同步发电机自动并列装置习题答案2-1并列的方法有哪两种？如何定义？各有何特点？答：1）准同步并列：发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。