最新《控制工程基础》习题集及答案
《控制工程基础》习题集及答案
第一部分:单选题
1.自动控制系统的反馈环节中必须具有[ b ] a.给定元件 b .检测元件 c .放大元件 d .执行元件
2. 在直流电动机的电枢回路中,以电流为输出,电压为输入,两者之间的传递函数是[ a ] a .比例环节 b .积分环节 c .惯性环节 d .微分环节
3. 如果系统不稳定,则系统 [ a ] a.不能工作 b .可以工作,但稳态误差很大 c .可以工作,但过渡过程时间很长 d .可以正常工作
4. 在转速、电流双闭环调速系统中,速度调节器通常采用[ B ]调节器。
a .比例
b .比例积分
c .比例微分
d .比例积分微分
5.单位阶跃函数1(t)的拉氏变换式L[1(t)]为[ B ]: a .S b. S
1 c.
21S
d. S 2
6. 在直流电动机的电枢回路中,以电流为输出,电压为输入,两者之间的传递函数是[ A ] A .比例环节 B .积分环节 C .惯性环节 D .微分环节
7.如果系统不稳定,则系统 [ A ]
A. 不能工作 B.可以工作,但稳态误差很大
C.可以工作,但过渡过程时间很长 D.可以正常工作
8. 已知串联校正网络(最小相位环节)的渐近对数幅频特性如下图所示。试判断该环节的相位特性是[ A ]:
A.相位超前B.相位滞后
[ B ]调节器。
A.比例 B.比例积分
C.比例微分 D.比例积分微分
10. 已知某环节的幅相频率特性曲线如下图所示,试判定它是何种环
A.相位超前 B. 相位滞后
C. 相位滞后-超前
D. 相位超前-滞后 12. 开环增益K 增加,系统的稳定性( c ):
A .变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定 13. 开环传递函数的积分环节v 增加,系统的稳定性( ):
A .变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定 14. 已知 f(t)=0.5t+1,其L[f(t)]=( c ): A .S+0.5S 2 B. 0.5S 2 C.
S S
1212
D. S 21
15.自动控制系统的反馈环节中必须具有( b ):
A.给定元件 B .检测元件 C .放大元件 D .执行元件
16.PD 调节器是一种( a )校正装置。
A .相位超前 B. 相位滞后 C. 相位滞后-超前 D. 相位超前-滞后
17.已知最小相位系统的开环对数幅频特性曲线的渐近线如下图所示,试确定其开环增益K ( c )。
A 、0 ;
B 、5 ;
C 、10 ;
D 、12
L(18.已知系统的特征方程为S 3+S 2+τS+5=0,则系统稳定的τ值范围为( c )。
τ>0; B. τ<0 ; C. τ>5 ; D. 0<τ<5
19.开环传递函数的积分环节v 增加,系统的稳态性能( ):
A.变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定
20. 在阶跃函数输入作用下,阻尼比( d )的二阶系统,其响应具
有减幅振荡特性。
A.ζ=0 B. ζ>1 C. ζ=1 D. 0<ζ<1
21. 振荡环节的传递函数为( a )。
A. ωn /(S2+2ξωn S+1) (0<ξ<1) ;
B. ωn /(S2+2ξωn S+1) (ξ=1);
C. T2/(T2S2+2ξTS+1) (0<ξ<1) ;
D. 1/[S(TS+1)]
22.函数b + ce-at(t≥0)的拉氏变换是( c )。
A、bS + c/(S+1) ;
B、 bS – c/(S+a) ;
C、 b/S + c/(S+a) ;
D、 b/S + c/(S-a)
23. 反映控制系统稳态性能的指标为( b ):
A.σ B. t s C. t r D. e ss
24. 在阶跃函数输入作用下,阻尼比( a)的二阶系统,其响应具
有等幅振荡性。
A.ζ=0 B. ζ>1 C. ζ=1 D. 0<ζ<1
25.如果自控系统微分方程的特征方程的根在复平面上的位置均在右半平面,那么系统为( b )系统:
A.稳定 B. 不稳定
C. 稳定边界
D. 不确定
26.在右图所示的波特图中,其开环增益K = ( )。
A 、ωc 2/ω1;
B 、ωc 3/ω1ω2;
C 、ω2ωc /ω1;
D 、ω1ωc /ω2
27.某机械平移系统如图所示,则其传递函数的极点数P 为( )。 A. 3 ; B. 4 ; C.5 ; D. 6
28.典型二阶振荡系统的( )时间可由响应曲线的包络线近似求出。
A 、峰值 ;
B 、延时 ;
C 、调整 ;
D 、上升
29. cos2t 的拉普拉斯变换式是
〔 〕
A. S 1
B.
44
2
+S C.4
2+S S
D. 21S
30. 控制系统的稳态误差反映了系统的 〔 〕 A. 快速性 B. 稳态性能 C. 稳定性 D. 动态性能
31. 对于典型二阶系统,在欠阻尼状态下,如果增加阻尼比ξ的数值,则其动态性能指标中的最大超调量将 〔 〕
A. 增加
B. 不变
C. 不一定
D. 减少
32. 开环增益K增加,系统的稳态性能():
A.变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定
33. 开环传递函数的积分环节v增加,系统的稳态性能():A.变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定
34.已知系统的开环传递函数为:
G(S)H(S) = K(τS+1)/[(T1S+1)(T2S+1)(T2S2+2ζTS+1)],则它的对数幅频特性渐近线在ω趋于无穷大处的斜率为()(单位均为dB/十倍频程)。
A、-20 ;
B、-40 ;
C、-60 ;
D、-80
35.以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是()。
截止频率ωb; B、谐振频率ωr与谐振峰值M r;C、频带宽度; D、相位裕量г与幅值裕量Kg
36.开环增益K减小,系统的稳定性():
A.变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定
37.如果自控系统微分方程特征方程的根在复平面上的位置均在右半平面,那么系统为()系统:
A.稳定 B. 不稳定
C. 稳定边界
D. 不确定
38. 以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为()
A.上升时间tr B.调整时间ts
C .幅值穿越频率ωc
D .相位穿越频率ωg 39. 已知 f(t)=0.5t+1,其L[f(t)]=( ): A .S+0.5S 2 B. 0.5S 2 C.
S S
1212
D. S 21
40.系统的开环对数幅频特性的( )表征着系统的稳态性能。 A. 低频渐近线(或其延长线)在ω=1处的高度; B.中频段的斜率 ;
C.中频段的宽度 ;
D.高频段的斜率
41.对于典型二阶系统,当阻尼比不变时,如果增加无阻尼振荡频率ωn 的数值,则其动态性能指标中的调整时间t s ( )。 A 、增加; B 、减少 ; C 、不变 ; D 、不定 42.对于典型二阶系统,当( )时,最大超调量σ为0。 A 、ζ= 0 ; B 、ζ= 1 ; C 、0<ζ<1 ; D 、ζ<0 43.下列函数既可用初值定理求其初值又可用终值定理求其终值的为: ( )。
A. 5/(S 2+25);
B.5/(S 2+16);
C. 1/(S-2);
D.1/(S+2)
44.已知系统的频率特性为G (j ω)=K(1+j0.5ω)/[(1+j0.3ω)(1+j0.8ω)],其相频特性∠G (j ω)为( )。 A 、 arctg0.5ω – arctg0.3ω – arctg0.8ω B 、 -arctg0.5ω – arctg0.3ω – arctg0.8ω C 、
-arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ω
D 、 arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ω
45.根据下面的开环波德图,试判断闭环系统的稳定性( )。 A 、稳定 ; B 、不稳定 ; C 、条件稳定 ; D 、临界稳定
46.函数b + ce -at (t ≥0)的拉氏变换是( )。
A 、 bS + c/(S+1) ;
B 、bS – c/(S+a) ;
C 、b/S + c/(S+a) ;
D 、b/S + c/(S-a)
47.系统的开环对数幅频特性的( )表征着系统的稳态性能。 A 、 频渐近线(或其延长线)在ω=1处的高度;B.中频段的斜率 ;C.中频段的宽度 ;D.高频段的斜率
48.对于典型二阶系统,当阻尼比不变时,如果增加无阻尼振荡频率ωn 的数值,则其动态性能指标中的调整时间t s ( )。 A 、增加; B 、减少 ; C 、不变 ; D 、不定 49.振荡环节的传递函数为( )。
A.ωn /(S 2+2ξωn S+1) (0<ξ<1) ;
B.ωn /(S 2+2ξωn S+1)(ξ=1);
C. T 2/(T 2S 2+2ξTS+1) (0<ξ<1) ;
D.1/[S (TS+1)] 50.对于典型二阶系统,当( )时,最大超调量σ为0。 A 、ζ= 0 ; B 、ζ= 1 ; C 、0<ζ<1 ; D 、ζ<0 51.下列函数既可用初值定理求其初值又可用终值定理求其终值的
ω
ω
为:( )。
A. 5/(S 2+25);
B. 5/(S 2+16);
C. 1/(S-2);
D.1/(S+2)
52. 典型二阶系统在无阻尼情况下的阻尼比ξ等于 〔 〕 A. ξ=0 B. ξ< 0 C. 0<ξ< 1 D. ξ=1
53. 下列元件中属于线位移测量元件的有 〔 〕 A. 自整角机 B. 差动变压器 C. 热电偶 D. 交流测速发电机 54. 某环节的传递函数为
)
15()
12(2++S S S 则此系统的相频特性〔
〕
55. C.
56. 为“二阶最佳”系统 〔 〕 A. ξ=0 B. ξ=0.707 C. ξ=1 D. ξ=0.5
57.已知某单位负反馈控制系统在单位加速度信号作用下,其稳态误
差等于不为0的常数,则此系统为( )系统 A. 0型 B. Ⅰ型 C. Ⅱ型 D. Ⅲ型
58. 2sin2t 的拉普拉斯变换式是 〔 〕
A. S 1
B.
44
2
+S C.4
2+S S
D. 21S
59. 如果增加相位稳定裕量γ,则动态性能指标中的最大超调量σ〔 〕
A. 增加
B. 减少
C. 可能增加也可能减少
D. 不变
60. 控制系统的调整时间t S 反映了系统的 〔 〕 A. 快速性 B. 稳态性能 C. 稳定性 D. 准确性 61.某二阶系统的传递函数Φ(S)=1
5253
2++S S ,此系统的阻尼比ξ等
于〔 〕
A. 1
B. 0.5
C.
25
1
D. 5
1
62. 一般来说,如果开环系统增加积分环节,则其闭环系统稳定性 〔 〕
A. 变好
B. 变坏
C. 可能变好也可能变坏
D. 不变 63. 某系统的开环传递函数为
)
25()
32(2++S S S 则此系统的开环增益为〔
〕
64. C
=〔 C.
65. 特性的相位角为〔 〕
A. –270o
B. –180o
C. -90o
D. 90o
66. 设α是前向通道传递函数)(s G 的一个参数,则)(s G 对参数α的灵
敏度定义为G
S α,对于具有正反馈环节)(s H 的闭环系统的闭环传递函数对参数α的灵敏度为。 A 、
G S s H s G α)()(11+; B 、G
S s H s G α)()(11-;
C 、
G S s H s G s G α)()(1)(+ ; D 、G
S s H s G s G α)
()(1)(-;
67. 已知系统的传递函数为G (s )=10/(s 2+2s+10),系统输入
x(t)=2cos0.5t ,则该系统的稳态输出为( )。 A 、 1.54cos(0.5t-0.302) B 、 2.04cos(0.5t-0.102) C 、 1.04cos(0.5t-0.302) D 、 2.54cos(0.5t-0.202)
68. 下列说法哪些是对的( )。 A 、传递函数的概念不适合于非线性系统;
B 、传递函数中各项系数值和相应微分方程中各项系数对应相等,完全取决于系统的结构参数。
C 、传递函数是在零初始条件下,系统输出量的拉氏变换和引起该输出的输入量的拉氏变换之比。
D 、 控制系统的稳定性是指在去掉作用于系统上的外界扰动之后,系统的输出能以足够的精度恢复到原来的平衡状态位置,它是由系统本身的结构所决定的而与输入信号的形式无关。 69. 4. 已知函数)
(1
)(a s s s s F ++=
, 则)(t f 的终值 =∞)(f A. 零 B. 无穷大 C. a D. 1/a 70. 5. 某系统的传递函数100
12100
)(2
++=
s s s G , 则n ω等于 A. 0.01rad/s B. 0.1rad/s C. 1rad/s D.10rad/s
71.设单位反馈系统开环传递函数为G(s),试求使系统的谐振峰值M r =1.5的剪切频率及K 值。
(1)G (s )=)2.0(s s s K
+ (2) G(s)=)
8.01)(5.01()51(2s s s s K +++
(3) G (s )=
)
01.002.01(2
s s s K ++ (4) G(s)=)51(s s K
+
第二部分:多选题
1. 开环传递函数为( )的闭环系统是稳定的。 A .G(S)= )1(100+S S B. G(S)= 2150
S C. G(S)=
)11.0()1(5002++S S S D. G(S)= )
1(500
2+S S
2. 开环传递函数为( )的闭环系统是稳定的。 A .G(S)= )1(40+S S B. G(S)= 250
S C. G(S)=
)11.0()1(5002++S S S D. G(S)= )
1(500
2
+S S 3.测量转速的元件有
A.测速发电机 B .光电增量编码盘 C.光电测速计 D .自整角机
4.在直流调速系统中,限制电流过大的保护环节,可以采用 A .电流截止负反馈 B ,电流正反馈 C .过电流继电器 D .电压负反馈 5.对开环传递函数)
1()(+=TS S K
s G 的典型二阶系统,当增大增益K 时,
将使系统的
A .量大超调量增加
B .快速性有所改善 C. 稳态性能改善 D .相位稳定裕量增大 6.改善反馈系统稳态性能的方法有 A. 在前向通道中增加积分环节
B.在前向通道中增加微分环节
C.在前向通道中增加增益K>1的比例环节
D.增加输出量的微分负反馈环节
7.改善随动系统性能可以采取的措施有
A.采用PID串联校正 B.增设转速负反馈
C. 增设给定顺馈补偿 D.增设转速微分负反馈
8.测量角位移的元件有
A. 伺服电位器
B. 自整角机
C. 测速发电机
D.光电编码盘
9. 比例积分(P1)校正装置(设x=1)对系统性能的影响是
A. 改善稳态性能
B.降低系统稳定性
C. 改善动态性能
D. 提高抗高频干扰能力
10. 位置跟随系统增设转速负反馈环节后,将使系统的
A.位置最大超调量减小
B.调整时间减小
C. 位置稳态误差为零
D.加速度恒为零
11.在直流调速系统中,可以使速度波动减小的环节有
A 电流截止负反馈
B .电流负反馈
C .电流正反馈
D 转速负反馈
12.对典型二阶系统,当增益K 增加时,则系统的
A. 上升时间t r 较长 B .稳定性较差 C. 稳态性能较好 D .最大超调量较大
13. 开环传递函数为( )的闭环系统是稳定的。
A. )
1(40
)(+=S S S G
B. 250)(S
S G = C. )11.0()
1(500)(2
++=
S S S S G D. )
1(500
)(2+=
S S S G
14. 若某系统的输入为等加速信号22
1)(t t r =时,其稳态误差e ss =∞,则此系统可能为
A. 0型系统
B. Ⅰ型系统
C. Ⅱ型系统
D. Ⅲ型系统
15. 增大开环增益K 将对系统频率特性曲线的影响是
A.使对数幅频特性曲线向上平移
B.使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变
C.使相频特性曲线产生平移
D.对相频特性曲线不产生任何影响
16.当被测炉温为1000℃时,可选用()为测温元件。
A.钢电阻
B.镍铬—镍硅热电偶
C.热敏电阻
D.红外测温计
17.系统的传递函数与()有关。
A.输入量的大小
B.输入量的作用点
C.所选输出量
D.系统的结构和参数
18.减小位置跟随稳态误差的途径通常有()等。
A.在前向通路上增设含有积分环节的调节器
B。增大惯性环节时间常数
C,增大开环增益
D.减小开环增益
19.在典I系统中,适当增大开环增益K,将会使系统的A.稳定性变好
B.快速性变好
C .超调量减小
D .稳态误差变小
20.位置跟随系统如下图所示,调试时发现超调量过大,建议可选取
的改进方法有
A .增大α B. 减少α C. 增大K1 D. 减少K1
21一个位置随动系统可能的扰动量有
A. 机械负载的变化
B. 电网电压的波动
C. 温度变化引起的系统参数变化
D. 输人信号的变化
E. 摩擦阻力的变化
22.单位负反馈系统的开环传递函数为)
12()
11(2
++S T S S T K ,且T1>T2,由此可知此闭环系统为 A. 三阶系统 B. 二阶无静差系统 C. 稳定系统 D .不稳定系统 E. 典型Ⅱ型系统
23.系统的开环对数幅频特性的( )表征着系统的稳态性能。
A. 低频渐近线的斜率
B. 低频渐近线(或其延长线)在ω=1处的高度
C. 中频段的宽度
D.中频段的斜率
E. 高频段的斜率
24. 在转速,电流双闭环赶流调速系统中,若将速度调节器(比例积分调节器)中的反馈电容C f短接则对系统产生的影响为
A.变为转速有静差系统
B.相对稳定性改善
C.使电动机启动电流减少
D.超调量增加
E.使启动过程加快
25. 在调速系统中,转速与输入量之间的传递函数只与()有关
A.输入量大小
B.系统内部结构
C.系统参数
D.电压波动
E.负载变化
26. 在Nyquist图上,当ωc<ωg时,系统的
A.增益稳定裕量大于0分贝
B.增益稳定裕量小于0分贝
C.相位稳定裕量为正值
D. 相位稳定裕量为负值
E. 相位稳定裕量为0
27. 对典型二阶系统,当( )时,最大超调量б为零 A. ξ=0 B. 0<ξ<1 C. ξ=1 D. ξ<0 E. ξ>1
28. 如果在恒值输入情况下,某反馈控制系统的稳态误差不为零,若欲使其为零,则应选择( )串联校正。
A . P(比例)
B . D(微分)
C . PI(比例积分)
D . PD(比例微分)
E . PID(比例积分微分) 29. 系统的传递函数取决于
A 、系统结构
B 、固有参数
C 、输入量
D 、输出量
30. 巳知某控制系统微分方程为)()()
(t r t C dt
t dc T
=+则此系统满足 A 、当c(t)|t=0=0微分方程的拉氏变换为TsC(s)+C(s)=R(S)
B 、当
dt
t dc )
( |t=0=0微分方程的拉氏变换为TsC(s)+C(s)=R(S) C 、当r(t)=u(t)时,c(t)=l-e -t/T D 、当r(t)=t 时,c(t)=l-e -t/T 31.开环传递函数为G(S)=
)
12)(11(++S T S T S K
的某控制系统,相位稳
定裕量过小,若增大它的相位稳定裕量,可采取的措施有
A 、减小开环放大倍数K
B 、增大开环放大倍数K
C 、减小时间常数T1
D 、减小时间常数T2
32. 控制系统的稳态误差与( )有关
A 、开环增益
B 、系统的无静差度
C 、输入量的变化规律
D 、输入量的大小
33. 若某系统的输入为等加速信号r(t)= 2
1
t 2时,其稳态误差e ss =∞,则此系统可能为:
A .“0”型系统 B. “Ⅰ”型系统 C. “Ⅱ”型系统 D. “Ⅲ”型系统
34.增大开环增益K 将对系统频率特性曲线的影响是( ):
A . 使对数幅频特性曲线向上平移
B . 使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变 C. 使相频特性曲线产生平移
控制工程基础期末考试题
一、填空题 1.控制系统正常工作的首要条件是__稳定性_。 2.脉冲响应函数是t e t g 532)(--=,系统的传递函数为___2s ?3S+5____ 。 3.响应曲线达到过调量的____最大值____所需的时间,称为峰值时间t p 。 4.对于一阶系统的阶跃响应,其主要动态性能指标是___T _____,T 越大,快速性越___差____。 5.惯性环节的奈氏图是一个什么形状______半圆弧 。 二、选择题 1.热处理加热炉的炉温控制系统属于:A A.恒值控制系统 B.程序控制系统 C.随动控制系统 D.以上都不是 2.适合应用传递函数描述的系统是( C )。 A 、单输入,单输出的定常系统; B 、单输入,单输出的线性时变系统; C 、单输入,单输出的线性定常系统; D 、非线性系统。 3.脉冲响应函数是t e t g 532)(--=,系统的传递函数为: A A.)5(32+-s s B.) 5(32-+s s C.)5(32+- s D. )5(32++s s 4.实轴上两个开环极点之间如果存在根轨迹,那么必然存在( C ) A .闭环零点 B .开环零点 C .分离点 D .虚根 5. 在高阶系统中,动态响应起主导作用的闭环极点为主导极点,与其它非主导极点相比,主导极点与虚轴的距离比起非主导极点距离虚轴的距离(实部长度) 要( A ) A 、小 B 、大 C 、相等 D 、不确定 6.一阶系统的动态性能指标主要是( C ) A. 调节时间 B. 超调量 C. 上升时间 D. 峰值时间 7 . 控制系统的型别按系统开环传递函数中的( B )个数对系统进行分类。
《数值计算方法》试题集及答案
《数值计算方法》复习试题 一、填空题: 1、????? ?????----=410141014A ,则A 的LU 分解为 A ??? ?????????=? ?????????? ?。 答案: ?? ????????--??????????--=1556141501 4115401411A 2、已知3.1)3(,2.1)2(,0.1)1(===f f f ,则用辛普生(辛卜生)公式计算求得 ?≈3 1 _________ )(dx x f ,用三点式求得≈')1(f 。 答案:, 3、1)3(,2)2(,1)1(==-=f f f ,则过这三点的二次插值多项式中2 x 的系数为 , 拉格朗日插值多项式为 。 答案:-1, )2)(1(21 )3)(1(2)3)(2(21)(2--------= x x x x x x x L 4、近似值*0.231x =关于真值229.0=x 有( 2 )位有效数字; 5、设)(x f 可微,求方程)(x f x =的牛顿迭代格式是( ); ( 答案 )(1)(1n n n n n x f x f x x x '--- =+ 6、对1)(3 ++=x x x f ,差商=]3,2,1,0[f ( 1 ),=]4,3,2,1,0[f ( 0 ); 7、计算方法主要研究( 截断 )误差和( 舍入 )误差; 8、用二分法求非线性方程 f (x )=0在区间(a ,b )内的根时,二分n 次后的误差限为 ( 1 2+-n a b ); 9、求解一阶常微分方程初值问题y '= f (x ,y ),y (x 0)=y 0的改进的欧拉公式为
( )] ,(),([2111+++++=n n n n n n y x f y x f h y y ); 10、已知f (1)=2,f (2)=3,f (4)=,则二次Newton 插值多项式中x 2系数为( ); 11、 两点式高斯型求积公式?1 d )(x x f ≈( ?++-≈1 )] 321 3()3213([21d )(f f x x f ),代数精 度为( 5 ); 12、 解线性方程组A x =b 的高斯顺序消元法满足的充要条件为(A 的各阶顺序主子式均 不为零)。 13、 为了使计算 32)1(6 )1(41310-- -+-+ =x x x y 的乘除法次数尽量地少,应将该表 达式改写为 11 ,))64(3(10-= -++=x t t t t y ,为了减少舍入误差,应将表达式 19992001-改写为 199920012 + 。 14、 用二分法求方程01)(3 =-+=x x x f 在区间[0,1]内的根,进行一步后根的所在区间 为 ,1 ,进行两步后根的所在区间为 , 。 15、 、 16、 计算积分?1 5 .0d x x ,取4位有效数字。用梯形公式计算求得的近似值为 ,用辛卜 生公式计算求得的近似值为 ,梯形公式的代数精度为 1 ,辛卜生公式的代数精度为 3 。 17、 求解方程组?? ?=+=+042.01532121x x x x 的高斯—塞德尔迭代格式为 ?????-=-=+++20/3/)51()1(1)1(2)(2)1(1 k k k k x x x x ,该迭 代格式的迭代矩阵的谱半径)(M ρ= 121 。 18、 设46)2(,16)1(,0)0(===f f f ,则=)(1x l )2()(1--=x x x l ,)(x f 的二次牛顿 插值多项式为 )1(716)(2-+=x x x x N 。 19、 求积公式 ?∑=≈b a k n k k x f A x x f )(d )(0 的代数精度以( 高斯型 )求积公式为最高,具 有( 12+n )次代数精度。
化工分离工程复习题及答案..
化工分离过程试题库(复习重点) 第一部分填空题 1、分离作用是由于加入(分离剂)而引起的,因为分离过程是(混合过程)的逆过程。 2、分离因子是根据(气液相平衡)来计算的。它与实际分离因子的差别用(板效率)来表示。 3、汽液相平衡是处理(汽液传质分离)过程的基础。相平衡的条件是(所有相中温度压力相等,每一组分的化学位相等)。 4、精馏塔计算中每块板由于(组成)改变而引起的温度变化,可用(泡露点方程)确定。 5、多组分精馏根据指定设计变量不同可分为(设计)型计算和(操作)型计算。 6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为(分配组分)。 7、吸收有(轻)关键组分,这是因为(单向传质)的缘故。 8、对多组分吸收,当吸收气体中关键组分为重组分时,可采用(吸收蒸出塔)的流程。 9、对宽沸程的精馏过程,其各板的温度变化由(进料热焓)决定,故可由(热量衡算)计算各板的温度。 10、对窄沸程的精馏过程,其各板的温度变化由(组成的改变)决定,故可由(相平衡方程)计算各板的温度。 11、为表示塔传质效率的大小,可用(级效率)表示。 12、对多组分物系的分离,应将(分离要求高)或(最困难)的组分最后分离。 13、泡沫分离技术是根据(表面吸附)原理来实现的,而膜分离是根据(膜的选择渗透作用)原理来实现的。 14、新型的节能分离过程有(膜分离)、(吸附分离)。 15、传质分离过程分为(平衡分离过程)和(速率分离过程)两大类。 16、分离剂可以是(能量)和(物质)。 17、Lewis 提出了等价于化学位的物理量(逸度)。 18、设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示( Ni=Nv-Nc即设计变量数=独立变量数-约束关系 ) 19、设计变量分为(固定设计变量)与(可调设计变量)。 20、温度越高对吸收越(不利) 21、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设(萃取剂回收段)。 22、用于吸收过程的相平衡关系可表示为(V = SL)。 23、精馏有(两个)个关键组分,这是由于(双向传质)的缘故。 24、精馏过程的不可逆性表现在三个方面,即(通过一定压力梯度的动量传递),(通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合)和(通过一定浓度梯度的质量传递或者不同化学位物流的直接混合)。 25、通过精馏多级平衡过程的计算,可以决定完成一定分离任务所需的(理论板数),为表示塔实际传质效率的大小,则用(级效率)加以考虑。 27、常用吸附剂有(硅胶),(活性氧化铝),(活性炭)。 28、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时,恒沸剂从塔(顶)出来。
控制工程基础
控制工程基础 交卷时间:2016-05-31 14:01:38 一、单选题 1. 设系统的特征方程为,则此系统() A. 稳定 B. 临界稳定 C. 不稳定 D. 稳定性不确定。 https://www.360docs.net/doc/788145060.html,/oxer/page/ots/javascript:; 答案A 2. 超前校正装置频率特性为,其最大超前相位角为() A. B. C. D.
https://www.360docs.net/doc/788145060.html,/oxer/page/ots/javascript:; 答案A 3. 以下说法正确的是() A. 时间响应只能分析系统的瞬态响应 B. 频率特性只能分析系统的稳态响应 C. 时间响应和频率特性都能揭示系统的动态特性 D. 频率特性没有量纲 https://www.360docs.net/doc/788145060.html,/oxer/page/ots/javascript:; 答案C 4. 如题10图所示反馈控制系统的典型结构图,_______ A. B. C. D. https://www.360docs.net/doc/788145060.html,/oxer/page/ots/javascript:; 答案C
5. 根轨迹渐近线与实轴的交点公式为() A. B. C. D. https://www.360docs.net/doc/788145060.html,/oxer/page/ots/javascript:; 答案D 6. 已知其原函数的终值() A. 0 B. ∞ C. 0.75 D. 3
https://www.360docs.net/doc/788145060.html,/oxer/page/ots/javascript:; 答案C 7. 离散系统闭环脉冲传递函数的极点p k=-1,则动态响应为______。 A. 单向脉冲序列 B. 双向发散脉冲序列 C. 双向等幅脉冲序列 D. 双向收敛脉冲序列 https://www.360docs.net/doc/788145060.html,/oxer/page/ots/javascript:; 答案C 8. 在系统对输入信号的时域响应中,其调整时间的长短是与()指标密切相关。 A. 允许的峰值时间 B. 允许的超调量 C. 允许的上升时间 D. 允许的稳态误差 https://www.360docs.net/doc/788145060.html,/oxer/page/ots/javascript:; 答案D 9.
《控制工程基础》期末复习题及答案_81251553585744438
《控制工程基础》期末复习题 一、选择题 1、采用负反馈形式连接后,则 ( ) A 、一定能使闭环系统稳定; B 、系统动态性能一定会提高; C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除; D 、需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。 A 、增加开环极点; B 、在积分环节外加单位负反馈; C 、增加开环零点; D 、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ,则系统 ( ) A 、稳定; B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升; C 、临界稳定; D 、右半平面闭环极点数2=Z 。 4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ,说明 ( ) A 、 型别2 8、若某最小相位系统的相角裕度0γ>,则下列说法正确的是 ( )。 A 、不稳定; B 、只有当幅值裕度1g k >时才稳定; C 、稳定; D 、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。 9、若某串联校正装置的传递函数为1011001 s s ++,则该校正装置属于( )。 A 、超前校正 B 、滞后校正 C 、滞后-超前校正 D 、不能判断 10、下列串联校正装置的传递函数中,能在1c ω=处提供最大相位超前角的是: A 、 1011s s ++ B 、1010.11s s ++ C 、210.51s s ++ D 、0.11101 s s ++ 11、关于传递函数,错误的说法是 ( ) A 传递函数只适用于线性定常系统; B 传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响; C 传递函数一般是为复变量s 的真分式; D 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 12、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果 ( )。 A 、增加积分环节 B 、提高系统的开环增益K C 、增加微分环节 D 、引入扰动补偿 13、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴,则系统的 ( ) 。 A 、准确度越高 B 、准确度越低 C 、响应速度越快 D 、响应速度越慢 14、已知系统的开环传递函数为50(21)(5) s s ++,则该系统的开环增益为 ( )。 A 、 50 B 、25 C 、10 D 、5 15、若某系统的根轨迹有两个起点位于原点,则说明该系统( ) 。 A 、含两个理想微分环节 B 、含两个积分环节 C 、位置误差系数为0 D 、速度误差系数为0 16、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( ) 。 A 、超调%σ B 、稳态误差ss e C 、调整时间s t D 、峰值时间p t 17、已知某些系统的开环传递函数如下,属于最小相位系统的是( ) A 、 (2)(1)K s s s -+ B 、(1)(5K s s s +-+) C 、2(1)K s s s +- D 、(1)(2) K s s s -- 18、若系统增加合适的开环零点,则下列说法不正确的是 ( )。 MESH方程。 一、填空(每空2分,共20分) 1. 如果设计中给定数值的物理量的数目等于 设计变量,设计才有结果。 2. 在最小回流比条件下,若只有重组分是非分 配组分,轻组分为分配组分,存在着两个 恒浓区,出现在精镏段和进料板 位置。 3. 在萃取精镏中,当原溶液非理想性不大时, 加入溶剂后,溶剂与组分1形成具有较强正 偏差的非理想溶液,与组分2形成 负偏差或理想溶液,可提高组分1对2的 相对挥发度。 4. 化学吸收中用增强因子表示化学反应对传质 速率的增强程度,增强因子E的定义是化学吸 收的液相分传质系数(k L)/无化学吸收的液相 分传质系数(k0L)。 5. 对普通的N级逆流装置进行变量分析,若组 分数为C个,建立的MESH方程在全塔有 NC+NC+2N+N=N(2C+3) 个。 η; 6. 热力学效率定义为= 实际的分离过程是不可逆的,所以热力学效 率必定于1。 7. 反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过 溶剂的性质,对溶液施加压力,克服溶 剂的渗透压,是一种用来浓缩溶液的膜 分离过程。 二、推导(20分) 1. 由物料衡算,相平衡关系式推导图1单 级分离基本关系式。 ——相平衡常数; 式中: K i ψ——气相分 率(气体量/进料量)。 2. 精馏塔第j级进出物料如图1,建立 三、简答(每题5分,共25分) 1.什么叫相平衡相平衡常数的定义是什么 由混合物或溶液形成若干相,这些相保持物理平衡而共存状态。热力学上看物系的自由焓最小;动力学上看相间表观传递速率为零。 K i =y i /x i 。 2.关键组分的定义是什么;在精馏操作中, 一般关键组分与非关键组分在顶、釜的 分配情况如何 由设计者指定浓度或提出回收率的组分。 LK绝大多数在塔顶出现,在釜中量严格控制; HK绝大多数在塔釜出现,在顶中量严格控制; LNK全部或接近全部在塔顶出现; HNK全部或接近全部在塔釜出现。 3.在吸收过程中,塔中每级汽、液流量为 什么不能视为恒摩尔流 吸收为单相传质过程,吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加,气体的流量相应的减少,因此气液相流量在塔内都不能视为恒定。 4.在精馏塔中设中间换热器为什么会提高 热力学效率 在中间再沸器所加入的热量其温度低于塔 底加入热量的温度,在中间冷凝器所引出的 热量其温度高于塔顶引出热量的温度,相对 于无中间换热器的精馏塔传热温差小,热力 学效率高。 5.反应精馏的主要优点有那些 (1)产物一旦生成立即移出反应区;(2)反应区反应物浓度高,生产能力大;(3)反应热可由精馏过程利用;(4)节省设备投资费用;(5)对于难分离物系通过反应分离成较纯产品。 四、计算(1、2题10分,3题15分,共35分) 1. 将含苯(mol分数)的苯(1)—甲苯(2)混合物在下绝热闪蒸,若闪蒸温度为94℃,用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求 已知:94℃时P 1 0= P 2 0= 2. 已知甲醇(1)和醋酸甲酯(2)在常压、54℃ 下形成共沸物,共沸组成X 2 =(mol分率), 在此条件下:kPa P kPa p98 . 65 , 24 . 9002 1 = =求 该系统的活度系数。 3. 气体混合物含乙烷、丙烷、丁烷(均为摩尔分数),用不挥发的烃类进行吸收,已知吸收后丙烷的吸收率为81%,取丙烷在全塔的平均吸收因子A=,求所需理论板数;若其它条件不变,提高平均液汽比到原来的2倍,此时丙烷的吸 收率可达到多少。 第一章概论 本章要求学生了解控制系统的基本概念、研究对象及任务,了解系统的信息传递、反馈和反馈控制的概念及控制系统的分类,开环控制与闭环控制的区别;闭环控制系统的基本原理和组成环节。学会将简单系统原理图抽象成职能方块图。 例1 例图1-1a为晶体管直流稳压电源电路图。试画出其系统方块图。 例图1-1a 晶体管稳压电源电路图 解:在抽象出闭环系统方块图时,首先要抓住比较点,搞清比较的是什么量;对于恒值系统,要明确基准是什么量;还应当清楚输入和输出量是什么。对于本题,可画出方块图如例图1-1b。 例图1-1b 晶体管稳压电源方块图 本题直流稳压电源的基准是稳压管的电压,输出电压通过 R和4R分压后与稳压管的电 3 压 U比较,如果输出电压偏高,则经3R和4R分压后电压也偏高,使与之相连的晶体管基极w 电流增大,集电极电流随之增大,降在 R两端的电压也相应增加,于是输出电压相应减小。 c 反之,如果输出电压偏低,则通过类似的过程使输出电压增大,以达到稳压的作用。 例2 例图1-2a为一种简单液压系统工作原理图。其中,X为输入位移,Y为输出位移,试画出该系统的职能方块图。 解:该系统是一种阀控液压油缸。当阀向左移动时,高压油从左端进入动力油缸,推动动力活塞向右移动;当阀向右移动时,高压油则从右端进入动力油缸,推动动力活塞向左移动;当阀的位置居中时,动力活塞也就停止移动。因此,阀的位移,即B点的位移是该系统的比较点。当X向左时,B点亦向左,而高压油使Y向右,将B点拉回到原来的中点,堵住了高压油,Y的运动也随之停下;当X向右时,其运动完全类似,只是运动方向相反。由此可画出如例图1-2b的职能方块图。 《计算方法》期中复习试题 一、填空题: 1、已知3.1)3(,2.1)2(,0.1)1(===f f f ,则用辛普生(辛卜生)公式计算求得 ?≈3 1 _________ )(dx x f ,用三点式求得≈')1(f 。 答案:2.367,0.25 2、1)3(,2)2(,1)1(==-=f f f ,则过这三点的二次插值多项式中2 x 的系数为 ,拉 格朗日插值多项式为 。 答案:-1, )2)(1(21 )3)(1(2)3)(2(21)(2--------= x x x x x x x L 3、近似值*0.231x =关于真值229.0=x 有( 2 )位有效数字; 4、设)(x f 可微,求方程)(x f x =的牛顿迭代格式是( ); 答案 )(1)(1n n n n n x f x f x x x '--- =+ 5、对1)(3 ++=x x x f ,差商=]3,2,1,0[f ( 1 ),=]4,3,2,1,0[f ( 0 ); 6、计算方法主要研究( 截断 )误差和( 舍入 )误差; 7、用二分法求非线性方程 f (x )=0在区间(a ,b )内的根时,二分n 次后的误差限为 ( 1 2+-n a b ); 8、已知f (1)=2,f (2)=3,f (4)=5.9,则二次Newton 插值多项式中x 2系数为( 0.15 ); 11、 两点式高斯型求积公式?1 d )(x x f ≈( ?++-≈1 )] 321 3()3213([21d )(f f x x f ),代数精度 为( 5 ); 12、 为了使计算 32)1(6 )1(41310-- -+-+ =x x x y 的乘除法次数尽量地少,应将该表达 式改写为 11 ,))64(3(10-= -++=x t t t t y ,为了减少舍入误差,应将表达式1999 2001- 一、 填空 1、当混合物在一定的温度、压力下,满足( ∑K i Z i>1且 ∑K i / Z i>1)条件即处于两相区,可通过( 等温闪蒸 )计算求出其平衡汽液相组成。 2、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设( 溶剂回收段 )。 3、吸收因子为( A=L /KV ),其值可反应吸收过程的( 难易程度 )。 4、吸收剂的再生常采用的是( 用蒸汽或惰性气体的真空塔 ),( 用再沸器的解吸塔 ),( 用蒸馏塔解吸 )。 5。多组分精馏根据指定设计变量不同可分为( 设计型 )型计算和( 操作型 )型计算。 6。在塔顶和塔釜同时出现的组分为( 分配组分 )。 7、吸收有( 1 )关键组分,这是因为( 单向传质 )的缘故。 8、精馏有( 2 )个关键组分,这是由于( 双向传质 )的缘故。 9、对宽沸程的闪蒸过程,其各板的温度变化由( 进料热焓 )决定,故可由( 热量衡算式 )计算各板的温度。 10、流量加合法在求得ij x 后,由( S )方程求j V ,由( H )方程求j T 。 11、超临界流体具有类似液体的( 溶解能力 )和类似气体的( 扩散能力 )。 12、常用吸附剂有( 活性炭 ),( 硅胶 ),( 沸石分子筛 ),( 活性氧化铝 )。 13、分离过程分为( 机械分离 )和( 传质分离 )两大类。 14、传质分离过程分为( 平衡分离过程 )和( 速率分离过程 )两大类。 15、分离剂可以是( 物质媒介 )和( 能量媒介 )。 16、露点方程的表达式为( ∑Y i / K i =1 )。 17、泡点方程的表达式为( ∑K i X i=1 )。 18、泡点温度计算时若 ∑K i x i >1,温度应调( 低 )。 19、泡点压力计算时若 ∑K i x i >1,压力应调( 高 )。 20若组成为Z i 的物系, 11c i i i K Z =>∑, 且1(/)1c i i i Z K =>∑时, 其相态为( 气液两相 ) 。 21若组成为Z i 的物系, 11c i i i K Z = <∑ 时其相态为( 过冷液体 )。 22若组成为Z i 的物系, 1(/)1c i i i Z K =<∑时,其相态为( 过热液体 )。 23设计变量分为( 固定设计变量 )与( 可调设计变量 )。 24透过曲线是以( 吸附时间 )为横坐标绘制而成。 25透过曲线是以( 床出口流体中溶质的相对浓度 )为纵坐标绘制而成。 26透过曲线是分析( 床出口流出物的溶质的相对浓度与吸附时间的关系 )得到的。 27、溶液结晶的推动力是( 过饱和度 )熔融结晶的推动力是( 过冷度 )。 28、液膜组成中流动载体的作用是( 是指定的溶质或离子进行选择性迁移 )。 29、根据微滤过程中微粒被膜截留在膜的表面层或膜深层的现象,可将微滤分成( 表面过 《控制工程基础》 实验指导书 彭光俊黄安贻编 . 1、比例环节: Rf Ri Rp op1 ei eo -Kp Ei(S)Eo(S) 1 实验二 二阶系统的阶跃响应 一、实验目的 1.学习二阶系统的阶跃响应曲线的实验测试方法。 2.研究二阶系统的两个重要参数ξ、n ω对阶跃瞬态响应指标的影响。 二、实验设备 1、XMN-2型机 1台 2、双踪示波器 1台 3、万用表 1个 三、实验内容与方法 典型二阶系统方块图如图2-1所示。 图2-1 其闭环传递函数: 22 2 () ()2n n n Y S X S S S ωζωω=++ n ω——无阻尼自然频率 ζ——阻尼比 1n T ω= T ——时间常数。 模拟电路图如图2-2所示。 图2-2 运算放大器运算功能: 1op ――积分1,T RC TS ?? -= ???; 2op ――积分1,T RC TS ?? -= ??? ; 9op ――反相(1)-; 6op ――反相比例,f i R K K R ? ?-= ?? ?; 11n T RC ω==(rad/s ) 122f i R K R ζ==? 1.调整40f R K =,使0.4(0.2)K ζ==;取1, 4.7R M C μ==使0.47T =秒 (10.47n ω=),加入单位阶跃扰动()1()X t t V =,记录响应曲线()Y t ,记作①。 2.保持0.2ζ=不变、阶跃扰动()1()X t t V =不变,取1, 1.47R M C μ==,使 1.47T =秒(11.47n ω=),记录响应曲线()Y t ,记作②。 3.保持0.2ζ=不变、阶跃扰动()1()X t t V =不变,取1, 1.0R M C μ==,使 1.0 T =秒(11.0n ω=),记录响应曲线()Y t ,记作③。 4.保持11.0n ω=不变,阶跃扰动()1()X t t V =不变,调整80f R K =,使 0.8(0.4)K ζ==,记录响应曲线()Y t ,记作④。 5. 保持11.0n ω=不变,阶跃扰动()1()X t t V =不变,调整200f R K =,使 20( 1.0)K ζ==,记录响应曲线()Y t ,记作⑤。 分别标出各条曲线的()p Mp t ,s t ,将曲线①、②、③进行对比;③、④、⑤进行对比;将③中的M p(t p ), t s 与理论值进行比较。 四、实验报告要求 1. 列出实验数据与结果; 2. 对实验误差进行分析; 3. 建立上述装置的传递函数,调用matlab 提供的函数进行仿真分析并进行对比。 五、思考题 1. 推导模电路的闭环传递函数 () ?() Y S X S =确定n ω,ζ和R ,C ,f R ,i R 的关系。 2. 若模拟实验中()Y t 稳态值不等于阶跃输函数()X t 的幅度,其主要原因可能是什么? 辽宁科技学院教案 课程名称:控制工程基础 任课教师:杨光 开课系部:机械学院 开课教研室:机制 开课学期:2012~2013学年度第1学期 教学内容备注 一、机械工程控制论的研究对象与任务 机械工程控制论研究机械工程中广义系统的动力学问题。 1、系统(广义系统):按一定的规律联系在一起的元素的集合。 2、动力学问题:系统在外界作用(输入或激励、包括外加控制与外界干扰) 下,从一定初始状态出发,经历由其内部的固有特性(由系统的结构与参数所 决定)所决定的动态历程(输出或响应)。这一过程中,系统及其输入、输出三 者之间的动态关系即为系统的动力学问题。 上式中y(t)为微分方程的解,显然它是由系统的初始条件,系统的固有特性,系统的输入及系统与输入之间的关系决定。 对上例,需要研究的问题可归纳为以下三类: 二、控制理论的发展与应用 控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。从1868年马克斯威尔(J.C.Maxwell)提出低阶系统稳定性判据至今一百多年里,自动控制理论的发展可分为四个主要阶段: 第一阶段:经典控制理论(或古典控制理论)的产生、发展和成熟; 第二阶段:现代控制理论的兴起和发展; 第三阶段:大系统控制兴起和发展阶段; 第四阶段:智能控制发展阶段。 经典控制理论: 控制理论的发展初期,是以反馈理论为基础的自动调节原理,主要用于工业控制。第二次世界大战期间,为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达跟踪系统等基于反馈原理的军用装备,进一步促进和完善了自动控制理论的发展。 ?1868年,马克斯威尔(J.C.Maxwell)提出了低阶系统的稳定性代数判据。 ?1895年,数学家劳斯(Routh)和赫尔威茨(Hurwitz)分别独立地提出了高阶系统的稳定性判据,即Routh和Hurwitz判据。 ?二战期间(1938-1945年)奈奎斯特(H.Nyquist)提出了频率响应理论 1948年,伊万斯(W.R.Evans)提出了根轨迹法。至此,控制理论发展的第一阶段基本完成,形成了以频率法和根轨迹法为主要方法的经典控制理论。 经典控制理论的基本特征: (1)主要用于线性定常系统的研究,即用于常系数线性微分方程描述的系统的分析与综合; (2)只用于单输入,单输出的反馈控制系统; (3)只讨论系统输入与输出之间的关系,而忽视系统的内部状态,是一种对系统的外部描述方法。 现代控制理论: 由于经典控制理论只适用于单输入、单输出的线性定常系统,只注重系统的外部描述而忽视系统的内部状态。因而在实际应用中有很大局限性。 随着航天事业和计算机的发展,20世纪60年代初,在经典控制理论的基础上,以线性代数理论和状态空间分析法为基础的现代控制理论迅速发展起来。 1954年贝尔曼(R.Belman)提出动态规划理论 1956年庞特里雅金(L.S.Pontryagin)提出极大值原理 1960年卡尔曼(R.K.Kalman)提出多变量最优控制和最优滤波理论 在数学工具、理论基础和研究方法上不仅能提供系统的外部信息(输出量和输入量),而且还能提供系统内部状态变量的信息。它无论对线性系统或非线性系统,定常系统或时变系统,单变量系统或多变量系统,都是一种有效的分析方法。 当今世界,控制技术无处不在,世界随处可见控制与反控制。 控制技术融合了信息技术、工程技术,是多种技术的融合。 一. 填空题(每小题2.5分,共25分) 1. 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、 快速性 和 准确性 。 2. 按系统有无反馈,通常可将控制系统分为 开环系统 和 闭环系统 。 3. 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有 微分方程 、 传递函数 等。 4. 误差响应 反映出稳态响应偏离系统希望值的程度,它用来衡量系统 控制精度的程度。 5. 一阶系统 1 1 Ts 的单位阶跃响应的表达是 。 6. 有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和 频域性能指标 。 7. 频率响应是线性定常系统对 谐波 输入的稳态响应。 8. 稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数,而且与 的类型有关。 9. 脉冲信号可以用来反映系统的 。 10. 阶跃信号的拉氏变换是 。 二. 图1为利用加热器控制炉温的反馈系统(10分) 电压放大 功率放大 可逆电机 + -自偶调压器~220V U f +给定毫 伏信号 + -电炉热电偶加热器 U e U g 炉温控制系统 减速器 - 图1 炉温控制结构图 试求系统的输出量、输入量、被控对象和系统各部分的组成,且画出原理方框图,说明其工作原理。 三、如图2为电路。求输入电压i u 与输出电压0u 之间的微分方程, 并求该电路的传递函数(10分) 图2 R u 0 u i L C u 0 u i C u 0 u i R (a) (b) (c) 四、求拉氏变换与反变换(10分) 1.求[0.5]t te -(5分) 2.求1 3 [] (1)(2) s s s - ++ (5分) 五、化简图3所示的框图,并求出闭环传递函数(10分) 《数值计算方法》复习试题 一、填空题: 1、????? ?????----=410141014A ,则A 的LU 分解为 A ??? ?????????=? ?????????? ?。 答案: ?? ????????--??????????--=1556141501 4115401411A 3、1)3(,2)2(,1)1(==-=f f f ,则过这三点的二次插值多项式中2 x 的系数 为 ,拉格朗日插值多项式为 。 答案:-1, )2)(1(21 )3)(1(2)3)(2(21)(2--------= x x x x x x x L 4、近似值*0.231x =关于真值229.0=x 有( 2 )位有效数字; 5、设)(x f 可微,求方程)(x f x =的牛顿迭代格式是( ); 答案 )(1)(1n n n n n x f x f x x x '--- =+ 6、对1)(3 ++=x x x f ,差商=]3,2,1,0[f ( 1 ),=]4,3,2,1,0[f ( 0 ); 7、计算方法主要研究( 截断 )误差和( 舍入 )误差; 8、用二分法求非线性方程 f (x )=0在区间(a ,b )内的根时,二分n 次后的误差限为 ( 1 2+-n a b ); 10、已知f (1)=2,f (2)=3,f(4)=5.9,则二次Ne wton 插值多项式中x 2系数为 ( 0.15 ); 11、 解线性方程组A x =b 的高斯顺序消元法满足的充要条件为(A 的各阶顺序主子式均 不为零)。 12、 为了使计算 32)1(6 )1(41310-- -+-+ =x x x y 的乘除法次数尽量地少,应将该 分离工程习题集 目录 第一部分填空题 (1) 第二部分选择题 (6) 第三部分名词解释及参考答案 (12) 第四部分问答题及参考答案 (14) 第五部分计算题及参考答案 (18) 第一、第二部分参考答案 (49) 第一部分填空题 1.分离作用是由于加入()而引起的,因为分离过程是()的逆过程。 2.衡量分离的程度用()表示,处于相平衡状态的分离程度是()。 3.分离过程是()的逆过程,因此需加入()来达到分离目的。 4.工业上常用()表示特定物系的分离程度,汽液相物系的最大分离程度又 称为()。 5.固有分离因子是根据()来计算的。它与实际分离因子的差别用()来 表示。 6.汽液相平衡是处理()过程的基础。相平衡的条件是()。 7.当混合物在一定的温度、压力下,满足()条件即处于两相区,可通过() 计算求出其平衡汽液相组成。 8.萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设()。 9.最低恒沸物,压力降低是恒沸组成中汽化潜热()的组分增加。 10.吸收因子为(),其值可反应吸收过程的()。 11.对一个具有四块板的吸收塔,总吸收量的80%是在()合成的。 12.吸收剂的再生常采用的是(),(),()。 13.精馏塔计算中每块板由于()改变而引起的温度变化,可用()确定。 14.用于吸收过程的相平衡关系可表示为()。 15.多组分精馏根据指定设计变量不同可分为()型计算和()型计算。 16.在塔顶和塔釜同时出现的组分为()。 17.吸收过程在塔釜的限度为(),它决定了吸收液的()。 18.吸收过程在塔顶的限度为(),它决定了吸收剂中()。 19.吸收的相平衡表达式为(),在()操作下有利于吸收,吸收操作的限度 是()。 20.若为最高沸点恒沸物,则组分的无限稀释活度系数与饱和蒸汽压的关系式为 ()。 21.解吸收因子定义为(),由于吸收过程的相平衡关系为()。 22.吸收过程主要在()完成的。 23.吸收有()关键组分,这是因为()的缘故。 24.图解梯级法计算多组分吸收过程的理论板数,假定条件为(),因此可得出 ()的结论。 25.在塔顶和塔釜同时出现的组分为()。 26.恒沸剂的沸点应显著比原溶液沸点()以上。 27.吸收过程只有在()的条件下,才能视为恒摩尔流。 习题一 1. 什么叫数值方法?数值方法的基本思想及其优劣的评价标准如何? 数值方法是利用计算机求解数学问题近似解的方法 x max x i , x ( x 1 , x 2 , x n ) T R n 及 A n R n n . 2. 试证明 max a ij , A ( a ij ) 1 i n 1 i n 1 j 证明: ( 1)令 x r max x i 1 i n n p 1/ p n x i p 1/ p n x r p 1/ p 1/ p x lim( x i lim x r [ ( ] lim x r [ lim x r ) ) ( ) ] x r n p i 1 p i 1 x r p i 1 x r p 即 x x r n p 1/ p n p 1/ p 又 lim( lim( x r x i ) x r ) p i 1 p i 1 即 x x r x x r ⑵ 设 x (x 1,... x n ) 0 ,不妨设 A 0 , n n n n 令 max a ij Ax max a ij x j max a ij x j max x i max a ij x 1 i n j 1 1 i n j 1 1 i n j 1 1 i n 1 i n j 1 即对任意非零 x R n ,有 Ax x 下面证明存在向量 x 0 0 ,使得 Ax 0 , x 0 n ( x 1,... x n )T 。其中 x j 设 j a i 0 j ,取向量 x 0 sign(a i 0 j )( j 1,2,..., n) 。 1 n n 显然 x 0 1 且 Ax 0 任意分量为 a i 0 j x j a i 0 j , i 1 i 1 n n 故有 Ax 0 max a ij x j a i 0 j 即证。 i i 1 j 1 3. 古代数学家祖冲之曾以 355 作为圆周率的近似值,问此近似值具有多少位有效数字? 113 解: x 325 &0.314159292 101 133 x x 355 0.266 10 6 0.5 101 7 该近似值具有 7 为有效数字。 2019分离工程考试题库及答案 一、填空 1 、当混合物在一定的温度、压力下,满足(∑ K i Z i> 1 且∑ K i / Z i> 1 )条 件即处于两相区,可通过(等温闪蒸)计算求出其平衡汽液相组成。 2 、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设(溶剂回收段)。 3 、吸收因子为( A=L / KV ),其值可反应吸收过程的(难易程度)。 4 、吸收剂的再生常采用的是(用蒸汽或惰性气体的真空塔),(用再沸器的 解吸塔),(用蒸馏塔解吸)。 5 。多组分精馏根据指定设计变量不同可分为(设计型)型计算和(操作型)型计算。 6 。在塔顶和塔釜同时出现的组分为(分配组分)。 7 、吸收有( 1 )关键组分,这是因为(单向传质)的缘故。 8 、精馏有( 2 )个关键组分,这是由于(双向传质)的缘故。 9 、对宽沸程的闪蒸过程,其各板的温度变化由(进料热焓)决定,故可由 (热量衡算式)计算各板的温度。 10 、流量加合法在求得后,由( S )方程求,由( H )方程求。 11 、超临界流体具有类似液体的(溶解能力)和类似气体的(扩散能力)。 12 、常用吸附剂有(活性炭),(硅胶),(沸石分子筛),(活性氧化铝)。 13 、分离过程分为 ( 机械分离 ) 和 ( 传质分离 ) 两大类。 14 、传质分离过程分为(平衡分离过程)和(速率分离过程)两大类。 15 、分离剂可以是(物质媒介)和(能量媒介)。 16 、露点方程的表达式为( ∑ Y i / K i = 1 ) 。 17 、泡点方程的表达式为( ∑ K i X i = 1 ) 。 18 、泡点温度计算时若∑ K i x i >1 ,温度应调(低)。 19 、泡点压力计算时若∑ K i x i >1 ,压力应调(高)。 目录 1.概述 (1) 2.实验一典型环节的电路模拟与软件仿真研究 (5) 3.实验二典型系统动态性能和稳定性分析 (12) 4.实验三典型环节(或系统)的频率特性测量 (16) 5. 使用说明实例 (21) 概述 一.实验系统功能特点 1.系统可以按教学需要组合,满足“自动控制原理”课程初级与高级实验的需要。只配备ACT-I实验箱,则实验时另需配备示波器,且只能完成部分基本实验。要完成与软件仿真、混合仿真有关的实验必须配备上位机(包含相应软件)及并口通讯线。 2.ACT-I实验箱内含有实验必要的电源、信号发生器以及非线性与高阶电模拟单元,可根据教学实验需要进行灵活组合,构成各种典型环节与系统。此外,ACT-I实验箱内还可含有数据处理单元,用于数据采集、输出以及和上位机的通讯。 3.配备PC微机作操作台时,将高效率支持“自动控制原理”的教学实验。系统提供界面友好、功能丰富的上位机软件。PC微机在实验中,除了满足软件仿真需要外,又可成为测试所需的虚拟仪器、测试信号发生器以及具有很强柔性的数字控制器。 4.系统的硬件、软件设计,充分考虑了开放型、研究型实验的需要。除了指导书所提供的10个实验外,还可自行设计实验。 二.系统构成 实验系统由上位PC微机(含实验系统上位机软件)、ACT-I实验箱、并行通讯线等组成。ACT-I实验箱内装有以AD C812芯片(含数据处理系统软件)为核心构成的数据处理卡,通过并口与PC微机连接。 1.实验箱ACT-I简介 ACT-I控制理论实验箱主要由电源部分U1单元、信号源部分U2单元、与PC机进行通讯的数据处理U3单元、元器件单元U4、非线性单元U5~U7以及模拟电路单元U8~U16等共16个单元组成,详见附图。 (1)电源单元U1 控制工程基础期末试题 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,,共20分) 1.如果系统中加入一个微分负反馈,将使系统的超调量σp( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 2.运算放大器具有_____的优点。( ) A.输入阻抗高,输出阻抗低 B.输入阻抗低,输出阻抗高 C.输入阻抗高,输出阻抗高 D.输入、输出阻抗都低 3.在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是( ) A.低频段 B.中频段 C.高频段 D.无法反映 4.设开环系统频率特性G(jω)= ,当ω=1rad/s时,其频率特性幅值M(1)=( ) A. B.4 C. D.2 5.设开环传递函数G(s)H(s)= ,α>0,K>0,随着K增大,闭环系统 ( ) A.相对稳定性变差,快速性不变 B.相对稳定性变好,快速性不变 C.相对稳定性不变,快速性变好 D.相对稳定性变差,快速性变差 6.对于一阶、二阶系统来说,系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的( ) A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 7.开环传递函数为G(s)H(s)=, 则实轴上的根轨迹为( ) A.〔-4,∞) B.〔-4,0〕 C.(-∞,-4) D. 〔0,∞〕 8.进行串联滞后校正后,校正前的穿越频率ωc与校正后的穿越频率的关系,通常是( ) A.ωc= B.ωc> C.ωc< D.ωc与无关 9.PID控制规律是____控制规律的英文缩写。( ) A.比例与微分 B.比例与积分 C.积分与微分 D.比例、积分与微分 10.比例环节的频率特性相位移θ(ω)=( ) A.90° B.-90° C.0° D.-180° 二、填空题(本大题共10小题,每小空1分,共15分) 1.根轨迹全部在根平面的__________部分时,系统总是稳定的。 2.设系统的频率特性G(jω)=R(ω)+JI(ω),则相频特性∠G(jω)=__________。 3.随动系统中常用的典型输入信号是__________和__________。 4.超前校正装置的最大超前角处对应的频率ωm=__________。 5.根据系统给定值信号特点,控制系统可分为__________控制系统、__________控制系统和程序控制系统。化工分离工程试题答卷及参考答案
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