給排水工程儀表與控制第二版思考題與習(xí)題答案

1、《給排水工程儀表與控制》第二版思考題與習(xí)題答案第一章1.自動控制系統(tǒng)的作用是什么？與人工控制系統(tǒng)有什么共同點？有什么差別？2自動控制系統(tǒng)有哪些基本組成部分各部分的作用是什么？答：一個自動控制系統(tǒng)只要由以下基本見構(gòu)成：①整定文件：也稱給定文件，給出了被控量應(yīng)取的值②測量元件：檢測被控量的大?、郾容^文件：用來得到給定值與被控量之間的誤差④放大元件：用來將誤差信號放大，用以驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)⑤執(zhí)行元件：用來執(zhí)行控制命令，推動被控對象⑥校正元件：用來

2、改善系統(tǒng)的動靜性能⑦能源元件：用來提供控制系統(tǒng)所需的能量。3自動控制系統(tǒng)由哪些形式？答：(1)閉環(huán)控制(2)開環(huán)控制；(3)復(fù)合控制。4方塊圖和傳遞函數(shù)有什么作用？答：方塊圖和傳遞函數(shù)是自動化理論的重要基礎(chǔ)。通過方塊圖可以直接看出各環(huán)節(jié)的聯(lián)系，及環(huán)節(jié)對信號的傳遞過程；而傳遞函數(shù)可以用來描述環(huán)節(jié)或自動控制系統(tǒng)的特性，將輸入輸出關(guān)系一目了然表示出來。5..分析各種典型環(huán)節(jié)的動態(tài)特性極其特點。①比例環(huán)節(jié)也稱放大環(huán)節(jié)，特點是當(dāng)輸入信號變化時輸出

3、信號會同時以一定的比例復(fù)現(xiàn)輸入信號的變化。傳遞函數(shù)：G（s）=k（k為放大系數(shù)），Y（s）=KX（s）y(t)=kx(t)。②一階環(huán)節(jié)也稱一階慣性環(huán)節(jié)，當(dāng)輸入信號做階躍變化后，輸出信號立刻以最大速度開始變化，曲線斜率最大，而后變化速度開始放慢，并越來越慢，最后達(dá)到一個新的穩(wěn)定狀態(tài)。傳遞函數(shù)：G(s)=kTs1X(s)=AS(xu=A)。③積分環(huán)節(jié)：只要有輸入信號存在，輸出信號就一直等速的增加或減小，隨著時間而積累變化。傳遞函數(shù)：G（s）

4、=kbsY(s)=kX(s)TiSy(t)=kTi∫x(t)dt。④微分環(huán)節(jié)：微分作用的輸出變化與微分相同和輸入信號的變化速度成比例而與輸入信號大小無關(guān)，即輸入信號變化速度愈快，微分時間越長，微分環(huán)節(jié)輸出信號也愈大。傳遞函數(shù)：G(s)=TdS，Y(s)=TdSX(s)，y(t)=Tddx(t)dt。⑤純滯后環(huán)節(jié)：當(dāng)輸入信號產(chǎn)生一個階躍變化時，他的輸出信號即不是立刻反應(yīng)輸入信號的變化，也不是慢慢的反應(yīng)，而是要經(jīng)過一段純滯后時間以后才等量的

5、復(fù)現(xiàn)輸入信號的變化。傳遞函數(shù)：G(s)=e﹣zs，Y（s）=e﹣zsX(s)y(t)=x(tτ)。6評價自動控制系統(tǒng)的過渡過程有哪些基本指標(biāo)？答：評價自動控制系統(tǒng)的過渡過程基本指標(biāo)有：(1)最大偏差A(yù)；(2)過渡時間ts(3)余差C；(4)衰減比；(5))振蕩周期Tp.7.有哪些常用控制方式？答：常用控制方式有：(1)位式控制；(2)比例控制；(3)比例積分控制；(4)比例積分微分控制。9邏輯代數(shù)有哪些基本運算？有哪些基本性質(zhì)？答：邏輯

6、代數(shù)基本運算有：(1)單變量運算:‘‘非’’函數(shù)，‘‘是’’函數(shù)；(2)雙變量(多變量)運算：‘‘與’’函數(shù)，‘‘或’’函數(shù)?；拘再|(zhì)為：置換律、結(jié)合律。14智能控制系統(tǒng)的基本功能和特點是什么？答：智能控制系統(tǒng)的基本功能是：(1)容錯性；(2)多模態(tài)性；(3)全局性；(4)混合模型和混合計算；(5)學(xué)習(xí)和聯(lián)想記憶能力；(6)動態(tài)自適應(yīng)性；(7)組織協(xié)調(diào)能力。特點：第二章1、檢測儀器有哪些基本部分組成？各有什么作用？答：檢測儀器的基本組成

7、部分有傳感器、變換器、顯示器以及連接它們的傳輸通道。傳感答：基本方法有：重鉻酸鉀法，堿性高錳酸鉀法，酸性高錳酸鉀法重鉻酸鉀法：水在酸性溶液中加熱回流2h，一定量的重鉻酸鉀氧化水中的還原物質(zhì)，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。酸性高錳酸鉀法：水樣在酸性條件下，加入高錳酸鉀溶液，使水中有機物被氧化，剩余的高錳酸鉀以草酸回滴，然后根據(jù)實際消耗的高猛酸鉀計算出化學(xué)耗氧量。堿性高錳酸鉀法：在堿性溶液中，高錳酸鉀氧化水中的

8、還原性物質(zhì)，酸化后，加入過量的草酸鈉溶液，再用高錳酸鉀溶液滴定至微紅色。10、紫外（UV）吸收測量的基本方法和原理是什么？答：測定方法：分光光度法，原理：選一定波長的光照射被測物質(zhì)溶液，測其吸光度，再依據(jù)吸光度計算出被測組份的含量。11流量測量儀表有哪些類型在給水排水工程中常用的有哪些？答：1.節(jié)流流量計，2.容積流量計，3.面積流量計，4.葉輪流量計，5.電磁流量計，6.超聲波流量計，7.量熱式流量計，8.畢托管，9.層流流量計，10

9、.動壓流量計，11.質(zhì)量流量計，12.流體震動流量計，13.激光多普勒流量計。在給水排水常用的有壓差流量計，超聲流量計，浮子流量計，明渠流量計，電磁流量計。12.超聲波流量計的基本原理是什么？超聲波流量計有什么特點？答：原理：超聲波流量計是通過檢測流體流動時對超聲束的作用，以測量體積流量的的儀表。特點：超聲流量計可作非接觸測量。夾裝式換能器超聲流量計可無需停流截管安裝，只要在即設(shè)管道外部安裝換能器即可。這是超聲流量計在工業(yè)用流量儀表中具

10、有的獨特優(yōu)點，因此可作移動性測量，適用于管網(wǎng)流動狀況評估測定超聲波流量計為無流動阻撓測量，無額外壓力損失。超聲波流量計適用于大型圓形管道和矩形管道，且原理上不受管徑限制，其造價基本上與管徑無關(guān)。對于大型管道帶來方便，在無法實現(xiàn)實流試驗的情況下是優(yōu)先考慮的選擇方案。超聲流量計可測量非導(dǎo)電性液體，在無阻撓流量測量方面是對電磁流量計的一種補充。14可編程控制器的基本組成？答：硬件組成：1.中央處理單元，2.存儲器，3.輸入輸出單元，4.通信接

11、口，5.智能接口模塊，6.編程裝置，7.電源，8.其他外部設(shè)備。軟件組成：系統(tǒng)程序和用戶程序。15PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)比較有什么特點？答：1.可靠性高抗干擾能力強，2.編程簡單實用方便，3.功能完善通用性強，4.設(shè)計安裝簡單維護(hù)方便，5.體積小重量輕能耗低。16PLC的性能指標(biāo)是什么有哪些發(fā)展趨勢？答：PLC的性能指標(biāo)：1.存儲容量，2.IO點數(shù)，3.掃描速度，4.指令的功能與數(shù)量，5.內(nèi)部元件的種類與數(shù)量，6.特殊功能單元，7

12、.課擴展能力。發(fā)展趨勢：1.向高速度、大容量方向發(fā)展，2.向超大型、超小型兩個方向發(fā)展，3.PLC大力開發(fā)智能模塊，加強聯(lián)網(wǎng)通信能力，4.增強外部故障的檢測與處理能力，5.編程語言多樣化。17給水排水工程自動化常用的執(zhí)行設(shè)備有哪些類？各有什么作用？答：各種泵與各種閥門。泵取水排水，閥門控制流量18往復(fù)泵與離心泵的工作特性、調(diào)節(jié)特性有什么差別？各有什么特點答：（1）往復(fù)泵的瞬時流量取決于活塞面積與活塞瞬時運動速度之積，由于活塞運動瞬時速度

13、的不斷變化，使得它的流量不均勻，但是在一段時間內(nèi)輸送的液體量卻是固定的，僅取決于活塞面積、沖程和往復(fù)頻率。往復(fù)泵可用旁路閥調(diào)節(jié)流量，泵的送液量不變，只是讓部分被壓出的液體返回貯池，使主管中的流量發(fā)生變化。流量調(diào)節(jié)也可以采用改變電機轉(zhuǎn)速，從而改變柱塞往復(fù)運行速度的方式或沖程長度，即調(diào)節(jié)行程百分比的方式進(jìn)行。這兩種方式都易于實現(xiàn)自動化控制。（2）離心泵：對應(yīng)不同的轉(zhuǎn)速，有不同的水泵特性曲線，各種轉(zhuǎn)速下的水泵特性曲線組成一個特性曲線族；在不同