五、绘图题
1.写出系统振荡环节特征方程的根和分析5种不同根值对单位阶跃的响应(过渡函数又称时间域)并用图示之。
系统振荡环节的特征方程式为T2S2+2LTS+1=0
?2LT±(2LT)2?4T212S1,2==(?L±L?1)22TT其根值为
(1)当0<L<1,其根为一对负实部的共轭复数,阶跃响应为衰减振荡过程。
(2)当L>1,为二个不相等的实根,阶跃响应为非周期过程。 (3)当L=1时,为一对重根,阶跃响应为临界非周期过程。 (4)当L=0,为一对共轭重根,阶跃响应为等幅振荡过程。 (5)当L<0,为一对正实部的共轭复数,阶跃响应为扩散振荡。
该调节系统对单位阶跃的响应如图E-14所示。
图E-14
2.某机件加工厂所使用的设备,运行渗漏问题严重,QC小组进行了讨论,共提出如下原因:设备老化、轴磨损;选料不好,代用料多;责任心不强,教育少;工艺不合理,无标准;室温高,热管无保温;用垫太硬,铅垫;操作不当,无程序;安装质量差,管道别劲;技术水平低,培训少;地面振动,有临时泵。请把讨论中所提出的原因绘出因果图。 因果图如图E-16所示。
图E-16
六、论述题
1.试述单元机组滑压运行有什么特点?
单元机组的运行方式一般有定压和滑压两种形式。
滑压运行能改善汽轮机在变工况运行时的热应力和热变形,使机组启停时间缩短,减小节流损失,降低给水泵功率消耗,提高机组效率。对主蒸汽管道系统,由于压力降低,应力状态得到改善,可延长其使用寿命。
2.试述如何从测量、变送仪表角度提高调节系统的调节质量? (1)要正确选择变送器的量程及零点。 (2)减小测量误差。
1)减小测量元件与变送器间连线引起的附加误差。对于电阻温度计,采用三线制连接方式, 对热电偶要正确选用补偿导线。
2)减小传输信号线路混入的噪声干扰,强电和弱电信号线分开,动力线与信号线分开,采用屏蔽线,合理接地等。 3)合理选择测点位置。
(3)用补偿方法克服测量元件的非线性误差,如热电偶、氧化锆检测元件都存在非线性误差,可用补偿法使其线性化。
(4)减小测量滞后,可在变送器后串接一只微分器,或采用微分先行的调节器。对气动仪表,若管路较长,可增加一台气动继动器,以提高气动信号的传输功率,减小信号的传输滞后。
(5)减小信号波动。
3.试述如何进行可编程调节器的组态编程工作?
可编程调节器只有在编好程序的情况下才能正常工作。编程的方法和步骤可根据制造厂的使用说明书进行,一般有以下一些共同点:
(1)根据生产现场的控制方案画出调节系统原理方框图。 (2)根据原理框图选择功能模块。
(3)对功能模块进行软连接(软件连接,不是硬件连接)。 (4)填写软件组态数据表或必要的程序。
(5)通过编程器,输入组态数据或程序并进行调试。调试好后,再固化下来,以供现场使用。
4.试述直流锅炉有何特点?对调节有何影响?
直流锅炉没有汽包,没有下降管,水冷壁管采用小管径,制造简单,省钢材;直流锅炉可采用超临界压力参数运行,启停时间短,经济效益高。
直流锅炉也存在一些缺点,由于无汽包,对给水品质要求高;汽水管道阻力较汽包锅炉大, 给水泵的压头高,耗电量大;从运行操作看,直流锅炉较汽包锅炉复杂,安全性要求更高。
直流锅炉与汽包锅炉在结构上的主要区别是汽水系统不同,直流锅炉的各段受热面之间没有明显的分界面,给水从省煤器到过热器产生蒸汽是连续不断进行的,它的给水调节、燃烧调节和汽温调节不是相对独立,而是密切相关、相互影响的,即一个调节机构动作,可能影响到其他几个运行参数,因此给自动调节带来较大的困难,这就要求有较高的自动控制水平和相应的保护措施。
5.试述数字控制中的数据通信有哪些方式?其特点如何? 数字控制中的数据通信目前有4种主要方式:
(1)总线连接的通信方式。将两台计算机的总线用一个缓冲转换器直接相通,其特点是只能在同类、同系列的计算机之间进行,使用范围窄,通信距离很短(一般为10m左右)。 (2)调制/解调连接的通信方式。采用串行通信方式,计算机输出数据经过并/串转换以后, 还需要进行调制,才能在双芯线上发送信息。接收信息的计算机需要对信号进行解调和串/并转换,原始数据才能恢复。这种方式可使导线与任何相同通信速率的调制/解调设备相连,使用范围广,通信距离可达数千米,但通信速度不高(一般只有几千波特),信息传送量不能太大,适用于数据通信不频繁的场合。
(3)过程输入/输出装置连接的通信方式。利用计算机的输入/输出功能传送数据,两套输入/输出装置作为外部设备对待。这种方式的优点是程序处理较为简单;缺点是通信能力有