北京科技大学材料成形自动控制基础复习要点

第一篇：北京科技大学材料成形自动控制基础复习要点

第一、二章

1.系统定义：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。(1)包含若干部分(2)各个部分之间存在某种联系(3)具有特定的功能。

控制对象：泛指任何被控物体（不含控制器）。

控制：使某个控制对象中一个或多个输出量随着时间的推移按照某种预期的方式进行变化。实现：靠控制系统去完成。

开环系统：不存在稳定性问题，控制精度无法保证。

闭环系统：可实现高精度控制，但稳定性是系统设计的一个主要问题。

2.实现闭环控制的三个步骤一是对被控量(即实际轧出厚度或压下位置)的正确测量与及时报告；二是将实际测量的被控量与希望保持的给定值进行比较、PID计算和控制方向的判断；三是根据比较计算的结果，发出执行控制的命令，使被控量恢复到所希望保持的数值上。

闭环控制系统的基本组成和要求

（1）被控对象

（2）被控量（3）干扰量(或叫扰动量)

（4）自动检测装置(或叫自动检测环节)（5）给定量(或叫给定值)

（6）比较环节

（7）调节器

（8）执行控制器

古典控制策略主要包括：PID控制、Smith控制和解耦控制。

古典控制策略的应用要满足下面几个条件：

(1)系统应为线性定常系统；(2)系统的数学模型应比较精确；(3)系统的运行环境应比较稳定。PID算法的特点

PID算法综合了系统动态过程中的过去、现在以及将来的信息

PID算法适应性好，有较强的鲁棒性

PID算法有一套完整的参数设计与整定方法 PID控制能获得较高的性价比

对PID算法的缺陷进行了许多改良 形成具有实用价值的复合控制策略

PID控制的显著缺点是不适于

具有大时滞的被控系统(G(s)e-s)变参数及变结构的被控系统

系统复杂、环境复杂、控制性能要求高的场合

3.PID控制完全依靠偏差信号调节会带来很大调节延迟。对偏差信号进行比例、积分和微分调节运算称为PID控制，它可以提高控制品质。这是将偏差放大或通过微分给与短时间的强烈输出，加快启动，减少死区。积分是将偏差累积起来，进行调整，达到消除静差的目的。减少比例放大或增加对象变动的阻尼可以减少震荡幅度，但也降低系统响应频率。自适应控制

基本思想：在控制系统的闭环回路之外建立一个由参考模型和自适应机构组成的附加调节回路。系统用参考模型的输出代表系统的理想输出，当系统运行过程中发生参数或特性的变化时，输出与期望输出之间的误差进入自适应机构，由自适应机构进行运算后，制订出改变控制器参数的策略，或对控制对象产生等效的附加控制，使输出与期望输出趋于一致。变结构控制

变结构控制策略与其它控制策略的根本区别在于：控制器的结构是不固定的，可根据控制对象所处的状态改变。

神经网络控制的特点

(1)具有对大量信息的分布存贮能力和并行处理能力；

(2)具有对多种形式信息(如图像、语音、数字等)的处理和利用能力；(3)具有很强的处理非线性问题的能力；(4)具有对不确定问题的自适应和自学习能力。

神经网络控制应用方式基本分为两类：单神经元和神经网络。

4.自动控制自动控制是采用自动检测、信号调节（包括数字调节器、计算机）、电动执行等自动化装置，组成的闭环控制系统，它使各种被控变量（如流量、温度、张力、轧机辊缝和轧机转速等）保持在所要求的给定值上。过程自动化是指在生产过程中，由多个自动控制系统组合的复杂过程控制系统。

5.自动控制目的生产过程实现自动化的目的是：提高工序质量，用有限资源，制造持久耐用的精美产品；在人力不能胜任的复杂快速工作场合中实现自动操作；把人从繁重枯燥的体力劳动中解放出来；不轻易受人的情绪和技术水平的影响，稳定工序质量。实现自动化大批量生产，提供质量好、性能稳定、价格具有竞争力的产品，为企业生存发展提供更大的空间。6.现代钢铁生产过程的特点控制项目众多、调节速度快、参数之间相互耦合影响、控制结果综合性强。

7.轧制过程技术现状与自动化发展：轧钢生产日益连续化、轧制速度的不断提高、生产过程计算机控制、产品质量和精度高标准交货、操作者具有高度水平。

8.中国冶金自动化的发展在基础控制方面，以PLC，DCS，工业控制计算机为代表的计算机控制取代了常规模拟控制，在冶金企业全面普及。近年来发展起来的现场总线、工业以太网等技术逐步在冶金自动化系统中应用，分布控制系统结构替代集中控制成为主流。在控制算法上，重要回路控制一般采用PID算法，智能控制、先进控制在电炉电极升降控制、连铸结晶器液位控制，加热炉燃烧控制，轧机轧制力控制等方面有了初步应用，取得一定成果。在电气传动方面，用于节能的交流变频技术普遍采用；国产大功率交直流传动装置在轧线上得到成功应用。在过程控制方面，计算机过程控制系统普及率有较大幅度提高。

第三章 轧制控制计算机系统的数学模型

数学模型是计算机自动控制系统设定计算的工具。与先进工艺、精良设备、精心保养、严格原料等因素一道，成为轧制自动化控制系统的基础。其合理与否、对生产过程产量的高低、产品质量的优劣和生产事故的多少等均有重要的影响。轧制数学模型的基本特点

1.生产过程由多个环节组成，初始环节偏差影响后续环节

2.由于轧制过程表面摩擦、前后张力随机变化，模型参数不可能跟踪变化，这样即便静态模型准确，使用也不很准确。

3.随着通讯、微电子、自动化等高新技术不断发展，以及高新技术进一步应用于冶金工业去创造新工艺、开发新产品，计算机技术支持下的建模和模拟都是经常使用的有效手段。数学模型的分类

1)确定性模型和随机性模型 2)静态模型和动态模型，3)线性模型和非线性模型 4)耦合模型

5）离散模型和连续模型，模型的自学习也叫作模型的自适应修正。进行模型自学习的目的是为了消除和减弱一些变化或干扰因素造成的模型误差，保持和提高数学模型的计算精度。

1.BP网络：其基本思想是，学习过程由信号的正向传播与误差的反向传播两个过程组成。正向传播时，输入样本从输入层传入，经隐层逐层处理后传向输出层。若输出层的实际输出与期望输出（教师信号）不符，则转向误差的反向传播阶段。误差的反向传播是将输出误差以某种形式通过隐层向输入层逐层反传，并将误差分摊给各层的所有单元，从而获得各层单元的误差信号，此误差信号即作为修正各单元权值的依据。这种信号正向传播与误差反向传播的各层权值调整过程是周而复始地进行。权值不断调整的过程，也就是网络的学习训练过程。此过程一直进行到网络输出的误差减少到可以接受的程度，或进行到预先设定的学习次数为止。

BP神经网络包含输入层、输出层和一个隐层

2.为什么要预测轧制压力和变形抗力：热轧轧制压力的预报计算计算是个老问题。在热轧生产中，如何准确地预测在具体生产条件下的轧制压力重要，如果轧制压力太大，会导致轧辊的断裂甚至电机的烧毁；如果轧制压力太小，会导致轧制能力的浪费。通过准确地预报轧制力可使工厂的技术人员确定合适的轧制工艺。金属塑性变形抗力是表征钢材压力加工性能的一个基本量，正确确定不同变形条件下金属的变形抗力，是制定合理的轧制工艺规程的必要条件。

3.自学习的流程1)采集实际数据(1)同时数据。在同一时刻采集所有机架的有关数据(2)同点数据。在轧件同一点上采集所有机架的有关数据2)检查实际测量数据检查各种实测数据的合理性，对实际数据进行极限值检查，判断设定值与实际值的偏差是否超过了给定的限制值。如果数据异常时，就输出报警，对本块钢不再进行数学模型的自学习，以避免由于测量数据的异常而造成的错误自学习。主要检查的数据有：PDI数据、带坯的厚度、宽度、温度、精轧温度、轧制力、轧制功率、轧机速度、电流、电压等3)计算实际测量数据的平均值采用如下算法对实际数据计算平均值即去掉一个最大值，去掉一个最小值，然后取其平均值。4)更新自学习系数首先计算各个自学习项目的“瞬时值”，然后进行指数平滑法的修正，最后更新自学习系数。即把新的自学习系数存储到学习文件中，供下次轧制时使用。

4常用数学模型：初等模型、简单的优化模型、数学规划模型、微分方程模型、差分方程模型、统计回归模型。

第四章 轧制过程计算机控制系统

轧制过程计算机控制的发展

（1）系统结构逐步分散化（2）控制功能不断完善(3)控制范围不断扩大(4)控制速度不断提高 工业控制计算机特点

(1)可靠性高

(2)有开放式的总线结构(3)软件采用组态软件(4)采用专用键盘和面板 PLC的主要模块 1）CPU模块

2）信号模块

3）特殊功能模块

4）接口模块

5）电源模块

6）编程设备

L0级也称数字传动级，它包括各种DDC/PLC控制的执行设备，这些执行设备本身成为各自独立又有通讯的闭环自动控制系统，可以对调节器进行比例、积分、微分等各种算法设置

L1级是SCC操作过程控制级，主要是在程序控制下，进行轧制过程如AGC/AFC等具体控制，即所有相关设备工作的状态控制。人工操作也可进行干预。

L2 级称为模型控制级（Pattern Integraded Calculation)，主要按照产品要求和原料情况，制定压下规程，并按照各工艺环节的数学模型进行预报运算，包括各架辊缝、转速设定，厚度AGC、板形AFC等计算比较。同时接受L1级控制的结果，进行轧件跟踪、滤波辨识、自学习修正模型系数，特别是控制轧制节奏。

L3级（Procdut Control System）生产控制级，它主要进行全系统生产的计划和调度，安排L2级和L1级进行工作。这一级又可以按企业的规模和管理范围的大小，分成几级，例如分成车间管理、工厂管理和公司管理级。PCS级的计算机都是通讯能力强大的通用计算机，要求数据处理和内外存的容量大。L3级还完成资源调度，质量控制，材料设计、合同跟踪等相应功能，以实现整个热轧生产线的生产控制、调度与管理。

L4级是公司管理级，主要完成合同跟踪、成本核算、生产计划编制、各生产部门协调安排，作业计划的下发（L3 级），跟踪生产情况和质量情况等。

第五章 连续铸钢生产过程控制

1.实现连铸生产过程自动化的意义:(1)提高产品的质量(2)提高生产率(3)减少人为干扰因素(4)实现现代化管理(5)改善工作环境、降低劳动强度。

2.连铸机的主要装置:(1)结晶器：钢水→铸坯外壳(2)结晶器振动装置：防止坯壳与结晶器粘结，改善铸坯表面质量(3)二次冷却装置：铸坯加速凝固(4)拉坯矫直装置：克服结晶器与二冷区的阻力，拉出铸坯；调节拉速；保证铸坯质量。

3.连续铸钢检测技术：(1)钢包钢水温度检测(2)浸入式水口混入钢渣检测(3)无氧化浇注的微气量检测(4)结晶器钢水液面检测(5)坯壳与结晶器壁间摩擦力检(6)铸坯拉漏检测(7)铸坯短边凹度检测(8)铸坯凝固外壳厚度检测(9)铸坯表面缺陷检测（10）拉矫辊检测。4.连续铸钢自动控制：(1)钢包钢水脱氧自动控制(2)保护渣自动加入控制(3)结晶器锥度及宽度自动控制(4)全自动浇注系统①中间罐液位控制②结晶器液位控制③拉速控制(5)火焰切割毛刺自动清理系(6)自动打印装置（7）钢坯搬运吊车的自动化。

5.二次冷却水控制：在二次冷却过程中，最好能使铸定，尽量减小铸坯表面的热应二次冷却区的冷却水量分布铸坯、断面、拉速等因素确定。（1）通过常规仪表对冷却水进行调

节，水流量的设定值由操作人员按经验确定。（2）根据工艺要求，按不同钢种、断面、拉速等，计算出所需要的冷却水量及分布，编制成计算机软件，在浇注时，由人工确定。（3）按照二次冷却水的数学模型或冷却水预定曲线，得到设定的流量值及气水的比值，由计算机进行自动控制。

5.连铸生产过程计算机控制系目的：（1）提高生产效率（2）提高钢水收得率（3）提高产品质量（4）改善工作条。

第六章 连续加热炉的自动控制

空气过剩率μ  μ值应按下式计算：

 At—入炉空气量

 Ar—燃烧中实际空气用量

μAtAr1.双交叉限幅燃烧控制方式：（1）是一种低氧燃烧控制系统，将空气过剩率μ控制在低空气过剩率区域内。通过这种控制系统可提高热效率，减少炉内废气中的有害成分，如NOx、SOx等。（2）系统在串级控制的基础上，增加了交叉限幅控制方式。炉温调节与燃料及空气流量调节构成串级控制系统。（3）在燃料流量控制回路中，温度调节器输出与空气流量实测值(赋予负偏置a3 后)一同送入高选器HS(选择特性为高值通过)；高选器输出值再与空气流量实测值(赋予正偏置a1 后)一同送入低选器LS(选择特性为低值通过)。低选器输出值即为燃料流量调节器的设定值。（4）类似地，在空气流量控制回路中，温度调节器输出与燃料流量实测值(赋予正偏置a2 后)一同送入低选器LS；低选器输出值再与燃料流量实测值(赋予负偏置a4 后)一同送入高选器HS。高选器输出值即为空气流量调节器的设定值。（4）上述a1，a2，a3，a4 的值均很小，一般取为燃料流量实测值和空气流量实测值的1-3%且a2 = a3 > a1 = a4。双交叉限幅燃烧控制系统不仅能在热负荷恒定的工况下保持适当的空燃比，而且在热负荷变化的工况下，仍能保持适当的空燃比，不会因空气不足产生黑烟现象，也不会因空气过量产生过氧燃烧现象。

2.炉膛压力控制模型：炉膛压力:反映炉膛内气体充满程度。炉膛压力控制：影响炉温、燃料消耗及加热炉设备的寿命。控制目标：控制均热段炉膛压力等于微正压。对于带有余热锅炉的加热炉，可通过调节引风机的抽力实现炉膛压力控制；对于没有余热锅炉的加热炉，则可通过调节烟道翻板的开度实现炉膛压力控制。

3连续式加热炉生产过程自动控制：连续式加热炉：热轧生产线的重要设备之一。作用：加热钢坯，使其达到热轧所需温度。工艺过程：连续地经过预热段、加热段和均热段的加热和保温，最后出炉。加热要求：钢坯内外温度均匀，不能产生过热或过烧现象。控制目的：炉内各段温度分布均匀、调整方便；提高燃烧效率，尽可能减小环境污染。

4.加热炉炉温控制原理：在加热炉的上部和下部各有若干个加热区段，各加热区段配置有烧咀，燃料由调节阀门经烧咀进入炉内进行燃烧；每个加热区段设有热电偶，用于测量炉内温度，温度实测值作为反馈信号；各加热区段的预期温度通过温度设定值进行设定及调节；对于采用集散控制系统进行控制的加热炉，温度设定及调节可以通过上位机进行，也可以通过各个加热区段的控制仪表进行；在加热炉中，每个加热区段的控制是类似的，以下为简便起见，均以一个加热区段为例介绍其控制原理。

第七章高速线材的自动控制

1.斯太尔摩冷却线：美国摩根公司的斯太尔摩控制冷却法目前已成为应用最普通、发展最成熟、使用最稳妥可靠的一种控制冷却法。这种冷却法的工艺布置特点是使热轧后的线材经两种不同的冷却介质进行两次冷却(即一次水冷, 二次风冷)。重点是在风冷段实现均匀地控制线材的冷却速度, 形成产品的最终金相组织与用户需求的物理性能。

2.高速自动控制系统的功能：1)人－机通讯系统2)速度设定3)微张力控制4)自动活套控制：为了保证产品尺寸精度，在中轧机组与预精轧机组之间、预精轧机组与精轧机组之间以及预精轧机各机架之间设有水平活套或垂直活套，通过控制活套高度来实现无张力轧制。每个活套处设一个活套高度检测器，用于检测实际的活套高度，并与活套高度设定值进行比较，当实际活套高度大于设定值时，上游（或下游）轧机全部降速（或升速）；当实际活套高度小于设定值时，上游各轧机升速（或减速），直到活套高度回到设定范围内为止。为了防止轧件甩尾产生事故，轧件尾部到达活套之前时，活套前轧机降速，使活套高度降低；5)速度级控制6)手动机架间控制7)低速运行8)点动爬行9)轧机起/停控制10)粗、中轧机准确停车控制11)轧件跟踪和事故处理12)飞剪剪切控制13)其它控制14)生产报告

第八章板带材生产过程厚度自动控制

1.带钢热连轧的三种基本形式：半连续式、四分之三连续式、全连续式。粗轧区的控制对象：(1)粗轧机组各设备的设定项目：R1、R3和R4的压下位置和轧制速度；R2的轧制道次及其各道次的压下位置和轧制速度。(2)带坯宽度的控制。精轧区域的控制对象：(1)精轧区域各设备的设定：各机架轧制压力和压下位置设定；张力的设定。(2)精轧厚度自动控制：厚度自动控制方式的选择；各种厚度自动控制系统中的工艺参数的计算和设定。(3)精轧温度自动控制。

2.板带钢厚度波动的原因：（1）辊缝变化的影响：进行轧制时，因轧机部件的热膨胀、轧辊的磨损和轧辊偏心等原因会使辊缝发生变化，从而影响轧件出口厚度变化（2）温度变化的影响:温度变化对轧件厚度波动的影响，实质就是温度差对轧件厚度波动的影响，温度波动主要是通过对金属变形抗力和摩擦系数的影响而引起厚度差。(3)轧辊速度变化的影响:主要是通过改变摩擦系数、变形抗力、轴承油漠厚度来改变轧制压力和压下量而起作用。(4)张力变化的影响:张力是通过影响应力状态，改变金属变形抗力，从而引起厚度发生变化。张力过大时，不仅会影响厚度，甚至会引起宽度的改变，热连轧过程中一般采用微套量恒定小张力轧制，冷轧时采用较大张力进行轧制。（5）来料厚度的影响：主要通过改变轧制力影响辊缝，导致出口厚度变化。3.厚度自动控制：是通过测厚仪或传感器对带钢实际轧出厚度连续地进行测量，并根据实值与给定值相比较后的偏差信号，借助于控制回路和装置或计算机的功能程序，改变压下位置、张力或轧制速度，把厚度控制在允许偏差范围内,实现厚度自动控制的系统称为“AGC”。

厚度自动控制系统的组成厚度的检测部分

厚度自动控制装置

执行机构

第九章 连轧张力及活套控制

1.张力：轧制过程中，由于轧件长度方向上存在速度差导致不同部位的金属发生相对位移而产生。前张力：与轧制方向一致的张力。后张力：与轧制方向相反的张力。

2.张力的作用：防止轧件跑偏、使带钢的板形平直、降低变形抗力和变形功、适当调节主电机的负荷、适当调节带钢厚度。

3.直接法控制张力一般采用两种方法：(1)张力计实测张力，与张力设定值比较后，通过调整机架间的速度，保持张力恒定。(2)采用活套高度自动控制，保持张力恒定。

间接保持张力恒定可采用两种方法：(1)保持Ia = c.且Φ/D =c.(2)Ia正比于D /Φ而变化

4.活套高度自动控制系统原理：设定活套高度目标值，通过调整机架间的速度来控制活套高度，从而保持张力恒定。

第十章

1.板型：用于描述成品带钢的翘曲程度.主要指标：横向：成品带钢的断面形状（凸度、楔形等）纵向：成品带钢的平直度等。成因：轧制期间板带材纵横变形不均匀。板带钢质量指标：纵横向凸度、高点、翘曲、边部局部减薄。

2.板形的数量表示方法：(1)凸度：绝对凸度CR：为带钢宽度方向中点与两侧左右标志点厚度平均值之差。(2)楔形：左右标志点厚度之差(3)边部减薄(4)中浪：带钢中部的压下率大于边部(5)边浪：带钢边部的压下率大于中部。3.表示板形最常用的四种方法：用相对波峰值表示、用松弛系数表示、用张力差表示、用板形参数表示。

板形参数：αHδ/h-1当α时，为板形良好的条件；当α时，带钢必将出现中部浪形；当α时，带钢必将出现边部浪形。板形闭环反馈控制：控制目的：消除实测板形与设定板形的偏差。系统工作原理：以板形仪实测板形信号为反馈信号；计算实测板形与设定板形的偏差；分析消除偏差所需的板形控制手段及计算对应的调节量；对轧机的各种板形控制机构发出控制信号驱动板形控制机构。6.有载辊缝形状由下列因素决定：工作辊的原始辊型ΔDW0工作辊的热辊型ΔDWT工作辊的磨损凸度ΔDWM工作辊的弯曲挠度fWb工作辊的压扁变形FWb ，带钢横向厚度差与诸多因素有关：

8.板形控制的主要手段有：控制工作辊弯曲(控制J1)控制支撑辊弯曲(控制J2)控制工作辊热凸度(控制ΔDW)9.轧制压力P变化对板形的影响：轧制压力的变化，将导致板形发生变化因此，从板形控制的角度看，进行厚度控制时引起的轧制压力波动，也是对成品带钢凸度的扰动量，需在生产过程中加以排除。

10.当原料凸度Δ变化，压下量不变时，板形将发生变化。要保持板形良好，压下量应进行相应的改变Δ↑，H-h↑因此，原料凸度的波动，是影响成品带钢凸度的扰动量，在生产过程中对原料凸度的波动应进行约束。

11.板型控制方式：（1）人工板型控制：按经验合理分配各道次的压下率和凸度（2）液压弯辊装置：通过液压系统对工作辊或支承辊端部施加一可变的弯曲力，使轧辊在线有限弯曲来控制轧辊凸度以矫正带钢的板形。正弯工作辊、负弯工作辊、正弯支承辊（3）HC（High Crown）辊：在工作辊与支撑辊间加上了中间辊，通过中间辊的抽动来改变与工作辊的接触长度及改变辊系的弯曲刚度（4）PC（Pair Cross）辊：上下工作辊轴线有一个交叉角，将形成一个相当于有辊型的辊缝形状（5）CVC系统（Continuously Variable Crown）瓶状辊型的工作辊在相对向里或向外抽动时，使空载辊缝形状发生变化。

PP1oA:Pkm(hS0)B:P(h)h1S0HhS

实际轧出厚度随辊缝而变化的规律

图10.2 弹塑性曲线叠加的

hhP-h 图

第二篇：材料成形技术基础习题

金属材料力学性能部分

一、填空题

1.材料力学性能指标有：（）、（）、（）、（）、（）、（）。

2.拉伸试验可以用来测试（）、（）、（）。3.塑性可由（）和（）两种方式是表示。4.硬度表示方法有三种，分别是：（）、（）、（）。5.布什硬度的压头有两种，（）和（）。6.一个洛氏硬度单位是（）mm。

二、判断题

1.面收缩率表示塑性比伸长率表示塑性跟接近真实变形。（）2.疲劳强度的单位是KPa/m2。（）

3.布氏硬度计适合测量灰铸铁、非铁合金及较软的钢材。（）4.洛氏硬度是根据压痕直径测试材料硬度值。（）

三、单项选择题

1.布氏硬度的符号是：

A、HA B、HB C、HC D、HD 2.布氏硬度符号中，HBS表示：

A、压头是淬火钢球 B、压头是硬质合金 C、压头是高铬铸铁 3.洛氏硬度的符号是：

A、HL B、HN C、HR D、HQ

四、简答题

1.什么是材料的刚度？

2.什么是材料的强度？什么是屈服强度？什么是抗拉强度？

3.什么是材料的塑性？

4.什么是材料的冲击韧性？

5.什么是材料的疲劳强度？

6.“520HBW10/1000/30”的含义是？

7.三种硬度的测量标准有何不同？

D、压头是金刚石

铁碳相图部分

一、填空题

1.纯铁的同素异构体有（）、（）、（）。2.共晶反应的方程式是（）。3.共析反应的方程式是（）。4.包晶反应的方程式是（）。5.亚共析钢和过共析钢的碳含量分界点是（）。

6.亚共晶白口铁和过共晶白口铁的碳含量分界点是（）。7.奥氏体最大含碳量为（）。8.铁素体最大含碳量为（）。

二、判断题

1.实际讨论的铁碳相图的含碳量范围是0.0008~6.69%。（）2.莱氏体的物相包括α-Fe和Fe3C。（）3.珠光体的物相包括α-Fe和Fe3C。（）4.初生奥氏体存在于过共析钢中。（）

5.珠光体的组织特征是平行线状黑白交替的铁素体和渗碳体。（）6.板条状渗碳体出现在过共晶白口铁中。（）

三、简答题

1.什么是铁素体？它的特征是什么？

2.什么是奥氏体？它的特征是什么？

3.什么是渗碳体？它的特征是什么？

四、计算题

根据铁碳相图计算含碳量为0.5%，0.77%，1.2%，2.11%，3%，4.3%，5%的常温下各组织的含量？各物相的含量？

热处理部分

一、填空题

1.普通热处理有四种，分别是：（）、（）、（）、（）。

2.冷却的方式分两大类，即（）和（）。3.连续冷却的方式有多种，比如：（）、（）、（）和（）。

4.共析碳钢TTT曲线中，高温转变区转变终止产物为（），中温转变区转变终止产物为（），低温转变区转变终止产物为（）。5.珠光体型组织根据片层厚薄不同，可以分为（）、（）、（）。

6.上贝氏体的形态为（）。7.下贝氏体的形态为（）。

8.马氏体分为（）和（），又称为（）和（）。

9.热处理分为预备热处理和最终热处理两种，预备热处理有（）、（），最终热处理有（）、（）。

二、判断题

1.根据片层厚度由厚到薄排列顺序为：珠光体>索氏体>托氏体。（）

2.上贝氏体除了强度、硬度较高外，塑性、韧性也较好，即具有良好的综合力学性能，是生产上常用的强化组织之一。（）

3.马氏体中碳含量小于0.2%时，组织为板条马氏体。（）

三、简答题

1.什么是热处理？

2.影响奥氏体晶粒长大的因素有哪些？

3.什么是过冷奥氏体？

4.什么是孕育期？

5.珠光体、贝氏体和马氏体的组织形态特征分别是什么？

6.马氏体转变的特点有哪些？

7.什么是退火？退火的目的是什么？

8.什么是正火？

9.什么是淬火？淬火的目的是什么？

10.什么是回火，回火的目的是什么？

11.为什么过共析钢的淬火温度为 Ac1+30-50℃？

12.淬透性的定义是什么？

13.淬硬性的定义是什么？

铸造部分

一、填空题

1．合金流动性差，浇注时铸件容易产生（）和（）的缺陷。2．在铸件的凝固过程中，铸件的凝固方式有（）和中间凝固以及（）三种方式。

3．液态合金在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所减的容积得不到补足，则在铸件最后凝固的部位形成一些空洞。按照空洞的大小和分布，可将其分为（）和（）两类。

4．要使缩孔进入冒口，就要实现（）凝固的原则，使冒口（）凝固。

5．铸件热裂的特征是裂纹短，缝隙宽，形状（），缝内呈（）色。6．铸件由于壁厚不同，冷却速度不同，收缩不同，所以容易产生内应力，通常室温下厚壁受（）应力，而薄壁受（）应力。

7．由于合金的液态收缩和凝固收缩，易使铸件产生（）缺陷，防止此缺陷的工艺方法是实现（）凝固。8．影响铸铁石墨化的因素是：（）和（）。

9．灰口铸铁和可锻铸铁以及球墨铸铁三种铸铁在强度相同的前提下，塑性和韧性最好的是（）铸铁，次之是可锻铸铁，最差的是（）铸铁。

10．可锻铸铁的制取方法是，先浇注成（）铸铁件，然后进行长时间的（）。

11．KTH300—06是（）铸铁，其石墨形态为（）。

12．QT400—17是（）铸铁，其石墨形态为球状，“400”表示最低抗拉强度为400MPa,“17”表示（）。

13.手工整模造型的特点是分形面选在零件的（），模样做成整体，不但造型过程简单，而且铸件不产生（）等缺陷。

14．普通车床床身毛坯铸造浇注时，导轨面应该朝（），钳工用工作台浇注时其大平面应该朝（）。

15．型心头可分为（）和（）两大类。

16．下列铸件在批量生产时，最合适的铸造方法是：大口径铸铁污水管用（）铸造；汽车用铝合金活塞用（）铸造。

17．离心铸造必须在离心铸造机上进行，根据铸型旋转轴空间位置的不同，离心铸造机可分为（）和（）两大类。

二、判断题

1．浇注温度越高，合金的流动性越好，因此，为了防止浇不足缺陷，浇注温度越高越好。2．合金的铸造性能是一种机械性能。

3．HT200，ZG45，ZCuSn5Zn5Pb5，QT600—03等几种材料中，铸造性能最好的是HT200。

4．铸件在凝固收缩阶段受阻时,会在铸件内部产生内应力。

5．铸造合金的液态收缩使铸件产生应力和变形。

6．收缩是合金的物理本性，对正常浇注温度下已定成分的合金，其收缩是不可避免的，收缩的体积也是不能改变的，因此，铸件的缩孔是不可避免的。

7．与灰口铸铁相比，铸钢具有良好的机械性能和铸造性能。8．化学成分是影响铸铁组织与性能的唯一因素。

9．合金的结晶温度范围愈大，合金的铸造性能愈好。

10．合金的固态收缩使铸件产生缩孔和缩松。

11．铸件由于壁厚不同，冷却速度不同，收缩不同，所以容易产生内应力，通常室温下厚壁受拉应力；而薄壁受压应力。

12．在保证铸型充满的前提下，生产中广泛采用高温出炉，低温浇注的生产工艺。13．灰口铸铁的强度随着截面积的增加而增加。14．孕育铸铁件上厚大截面的性能比较均匀。

15.铸铁中的石墨呈片状时，在石墨片的尖角处容易造成应力集中，从而使铸铁的抗拉强度低、韧性几乎为零。

16．由于铸造生产的发展，砂型铸造将逐步被特种铸造方法所取代。17．可锻铸铁是适合生产形状复杂经受振动的厚壁铸件。

18．特种铸造在特种条件下具有先进性,但不能完全代替砂型铸造。19．对铸件需要切削加工的重要表面铸造时应朝上放置。

三、单项选择题

1．合金的流动性差会使铸件产生下列何种铸造缺陷（）

A.偏析 B.冷隔

C.应力

D.变形

2．下列零件中最适合用灰口铸铁制造的是

（）

A.汽车活塞

B.轧辊

C.压力机曲轴

D.车床床身

3．被广泛用来制造机床床身.机器底座的灰口铸铁因为有良好的（）

A.低的缺口敏感性 B.切削加工性 C.减振性

D.耐磨性

4．设计薄壁铸件有“最小壁厚”的规定，主要根据是（）

A.合金的流动性B.合金的收缩性C.合金的抗裂性D.合金的吸气性 5．常用的铸造合金中流动性最好的是（）

A.可锻铸铁

B.灰口铸铁

C.球墨铸铁

D.白口铸铁

6．常用鑄造合金中收缩性最小的是

（）

A.灰口铸铁 B.可锻铸铁

C.球墨铸铁

D.铸钢

7．在相同的工艺条件下，流动性最好的合金是（）

A.共晶合金成分

B.亚共晶合金成分

C.过共晶合金成分

D.结晶间隔宽的合金

8．不同的铸造合金，其最小壁厚的规定不同，主要是根据合金的（）A.流动性B.收缩性C.吸气性

D.氧化性

9．以下牌号的铸造合金中，σb最高的是

（）

A.HT150 B.QT500—07

C.KTH300—06 D.KTZ450—06

10．用HT150生产一壁厚不均匀的铸件，该铸件在（）的强度与牌号中的强度值近似。

A.壁厚10mm左右B.壁厚30mm左右C.壁厚50mm左右D.任意地方

11．可代替铸钢的铸铁有

（）

A.孕育铸铁 B.球墨铸铁 C.白口铸铁

D.灰口铸铁

12．兵马俑铜车马的驮手铜像，按真人1/10的尺寸进行缩小复制，最合适的铸造方法是（）

A.砂型铸造

B.金属型铸造 C.熔摸铸造

D.压力铸造

13．生产普通车床床身应采用

（）

A.熔模铸造

B.砂型铸造C.压力铸造

D.低压铸造 14．设计铸件结构时其分型面尽量选择

（）

A.对称平面

B.曲面

C.最大截面

D.最小平面 15．目前砂型铸造方法应用广泛的主要原因是

（）

A.生产过程简单B.适应性广 C.铸件机械性能好D.生产率低

16．大量生产铝合金照相机壳，应采用的制造方法是（）

A.金属型铸造成形

B.压力铸造成形

C.冲压拉深成形

D.冲压焊接成形

17．生产内腔形状复杂的钢件，毛坯的加工方法用

（）

A.焊接

B.铸造

C.锻造

D.冲压

18．为了提高铸铁件的强度，在不改变壁厚的情况下，常采用的措施是

（）

A.增设拔模斜度

B.增设铸造圆角

C.增设加强筋或改变截面形状

D.改变壁薄厚过渡

19．灰口铸铁壁越厚，其强度越低，这主要是由于壁越厚铸件易产生缩孔、缩松，同时由于（）

A.晶粒粗大

B.气孔越大C.冷隔越严重D.浇不足越厉害

20．大量生产气轮机叶片应采用的铸造方法是（）

A.熔模铸造

B.金属型铸造 C.压力铸造

D.砂型铸造

四、简答题

1.下列铸件的结构工艺性是否合理？若不合理，请说明理由，并在原图上进行修改

或另画出合理图形。

2.如图所示轧钢机导轮铸钢零件，铸造中出现缩孔，试分析原因；并说明采取的防止措施。

3.大批量生产下图所示灰铸铁零件，铸造毛坯要求不使用型芯和活块，采用两箱造型，请修改此零件结构设计中的不合理之处，并重新画出修改后的零件图，标出分型面和浇注位置。

焊接部分

一、名词解释

1、焊接

2、熔化焊

3、压力焊

4、钎焊

5、焊接接头

6、焊接热影响区（HAZ）

7、焊接坡口

8、焊接性

二、简答或论述

1、焊接的基本原理是什么？与其他连接工艺（例如铆接或螺纹连接）有何优势和缺点？

2、主要的焊接方法有哪些？具体要求有何不同？

3、常规的熔焊接头可以分为几个区？为什么说焊接接头是一个组织及力学性能不均匀体？

4、绘图示意说明常见的焊接接头及焊接坡口的型式

5、焊条电弧焊的原理、优缺点及适用场合

6、埋弧焊的原理、优缺点及适用场合

7、钨极氩弧焊的原理、特点及适用场合

8、CO2气体保护焊的原理、特点、适用场合

9、简述焊接中所用的焊条、焊丝、焊剂及氩气、CO2的主要作用

10、电子束焊和激光焊的特点和适用范围

11、什么是焊接电弧，焊接电弧可以分为那几个区域，温度分布有何特点？

12、什么是熔滴过渡，一般分为哪几种形式？

13、电阻焊方法可以分为哪几类，其基本原理和适用场合是什么？

14、什么是摩擦焊？可以分为哪些种类？

15、钎焊的基本原理是什么？可以分为哪些种类？

16、焊接热过程有何特点？

17、低碳钢焊接热影响区的形成及其对焊接接头的影响

18、焊接残余应力和变形产生的原因是什么？有何危害？有哪些消除或防止措施？

19、防止焊接结构脆性断裂，可以从哪些方面入手？

20、影响材料的焊接性的因素有哪些？评价材料的焊接性有哪些方法？

21、试比较一下低碳钢与低合金高强钢的焊接性的不同

22、焊接结构生产的一般工艺流程包括哪些？

三、分析题

1、如图所示低压容器，材料为20钢，板厚为15mm，小批量生产，试为焊缝A、B、C选择合适的焊接方法，并简要说明选择理由。

2、分析下图中所示焊接结构哪组合理，并说明理由。

锻造部分

一、填空题

1.金属的加工硬化是指塑性变形后其机械性能中强度和硬度（），而塑性和韧性（）的现象。

2.金属经塑性变形后，强度升高塑性下降的现象称为（），它可以通过（）方法消除。

3.金属产生加工硬化后的回复温度T回=（）T熔(金属熔化的绝对温度);再结晶温度T再=（）T熔。

4.锻造时对金属加热的目的是（）和（）。

5.45钢合理的锻造温度范围是（），在此温度区间，该钢的组织主要是（）。

6.碳钢随含碳量增加，其锻压性能变（），高碳钢的始锻温度比低碳钢的始锻温度（）。

7.衡量金属可锻性的两个指标是（）和（）。

8.影响金属可锻性的因素归纳起来有（）和（）两大方面。

9.金属在塑性变形过程中三个方向承受的（）数目越多，则金属的塑性越好，（）的数目越多，则金属的塑性越差。

10．锤上模锻的终锻模膛设飞边槽的作用是（）和（）以及保护模膛等。

11．模锻件的分模面即上下模在锻件上的（）,为了便于模锻件从模膛中取出，锻件沿锤击方向的表面要有一定的（）。

12．板料冲压的基本工序可分为（）和（）两大类。

13．板料落料时，凹模的尺寸（）落料件的尺寸，而凸模的尺寸小于落料件的尺寸；板料冲孔时，凸模的尺寸（）孔的尺寸，而凹模的尺寸大于孔的尺寸。14．板料拉深时拉深系数m愈小，板料的变形量愈（），故多次拉深时，m 应愈取愈（）。

15．为使弯曲后角度准确，设计板料弯曲模时考虑到（）现象，应使模具的角度比需要的角度（）。

16．板料弯曲时，弯曲线应（）纤维组织，弯曲方向应（）纤维组织。

17．板料冲压基本工序冲孔和落料是属于（）工序；而拉深和弯曲则属于（）工序。

18.按照挤压时金属流动方向和凸模运动方向之间的关系，挤压可分为（）、（）、（）和（）。

19、锻造前金属加热的目的是为了提高（），降低（），并使（）均匀。

二、判断题

1.滑移是金属塑性变形的主要方式。

2.变形金属经再结晶后不仅可以改变晶粒形状，而且可以改变晶体结构。3.钨的熔点为3380℃，当钨在1200℃变形时，属于冷变形。

4.金属存在纤维组织时，沿纤维方向较垂直纎维方向具有较高的强度，较低的塑性。5.锻造纤维组织的稳定性很高，故只能用热处理的方法加以消除。

6.金属材料凡在加热条件下的加工变形称为热变形，而在室温下的加工变形称为冷变形。7.钢料经冷变形后产生加工硬化而提高强度，钢锭经锻造热变形后因无加工硬化，故机械性能没有改善。

8.自由锻不但适用于单件,小批生产中锻造形状简单的锻件,而且是锻造中型锻件唯一的方法。

9.模型锻造比自由锻造有许多优点,所以模锻生产适合于小型锻件的大批大量生产。

10.胎膜锻造比自由锻造提高了质量和生产率，故适用于大件，大批量的生产。

11．带孔的锻件在空气锤上自由锻造时，孔中都要预留有冲孔连皮，而于锻后冲去。

12．自由锻造可以锻造内腔形状复杂的锻件。

13．锤上模锻可以直接锻出有通孔的锻件。

14．自由锻件上不应设计出锥体或斜面的结构，也不应设计出加强筋，凸台，工字型截面或空间曲线型截面，这些结构难以用自由锻方法获得。

15．锤上模锻时，终锻模膛必须要有飞边槽。

16．锻造时，对坯料加热的目的是提高塑性和降低变形抗力，所以，加热温度越高越好。

17．制定锻件图时，添加敷料是为了便于切削加工。

18．曲柄压力机上的模锻不能进行拔长.滚压等制坯工序

19．在空气锤上自由锻造有孔的锻件时，都不能锻出通孔，而必须留有冲孔连皮，待锻后冲去。

20．板料冲压的弯曲变形，其弯曲的半径越大，则变形程度越大。选择题

1.钢料锻前加热必须避免

（）

A.氧化皮

B.热应力

C.过烧

D.脱碳

2.锻件坯料加热时产生的过热现象主要指（）

A.晶界形成氧化层

B.晶界杂质熔化

C.晶粒急剧变粗

D.晶粒细化

3.滑移总是沿着（）晶面和晶向进行。

A.与外力成45度的B.密排

C.非密排

D.任意的

4.设计零件时的最大工作切应力方向最好与钢料纤维组织方向成（）

A.0度

B.30度

C.45度

D.90度

5.金属经过冷变形后，有（）现象。

A.加工硬化

B.回复

C.再结晶

D.晶粒长大

6.经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度，采用的热处理方法是

（）

A.再结晶退火 B.去应力退火 C.完全退火 D.球化退火 7.为了提高锻件的承载能力，应该

（）

A.用热处理方法消除纤维组织

B.使工作时的正应力与纤维方向垂直

C.使工作时的切应力与纤维方向一致

D.使工作时的正应力与纤维方向一致

8.冷变形强化现象是指金属冷变形后

（）

A.强度硬度提高，塑性韧性提高

B.强度硬度提高，塑性韧性下降 C.强度硬度下降，塑性韧性提高

D.强度硬度下降，塑性韧性下降

9.起重用10吨的吊钩，最合适的材料和生产方法是（）

A.ZG35铸造而成B.35钢锻造而成C.QT420-10铸造而成D.35钢钢板切割而成

10.锻件拔长时的锻造比Y 总是()

A.=1

B.>1

C.< 1

D.无所谓

11．胎膜锻造是在（）设备上使用胎膜生产模锻件的工艺方法。

A.自由锻锤 B.模锻锤

C.曲柄压力机

D.平锻机

12．生产500Kg 以上的锻件毛坯，应采用

（）

A.模型锻造 B.胎膜锻造 C.机器自由锻造 D.手工自由锻造

13．自由锻锻件上不应设计出

（）

A.平面

B.消除空间曲线结构 C.圆柱面 D.加强筋

14．绘制模型锻件图时与绘制自由锻件图时考虑的不同因素有（）A.敷料 B.分型面C.锻件公差D.锻件加工余量

15．板料冲压拉深时，拉深系数m总是

（）

A.>1

B.=1

C.=0

D.<1

16．拉深系数（m）是衡量拉深变形程度的指标，当变形程度愈大，则

A.m愈大

B.m=0.5

C.m>0.5

D.m愈小

17.大批量生产小锻件应采用

（）

A.胎膜锻造

B.模型锻造

C.手工自由锻造 D.机器自由锻造

18．拉深时凸模和凹模之间的单面间隙Z与板厚度S应是

A Z

B.Z>S

C.Z=S

D无所谓

19．利用模具使平板坯料变成开口空心杯状零件的工序叫做（）

A.拉深

B.弯曲

C.翻边

D.成型

问答题

1.题图所示钢制拖钩，可采用下列方法制造：

（1）铸造

（2）锻造

3）板料切割 试问何种方法制得拖钩其拖重能力最大？为什么？

（）

（）

2.冲压下图所示桶形件，所用条料为宽105mm，厚1mm的低碳钢板，按先后顺序指出需要哪些冲压基本工序？如果拉深1次完成，请计算拉深系数。

3．如图所示零件为2mm厚的低碳钢板冲压件，试写出该件的冲压工序，并绘出相应的工序简图。

第三篇：机械设计基础复习要点

机械设计基础复习要点（第一部分）

第1章 绪论

第2章 机械设计概述

掌握：机器的特征：人为的实体组合、各实体间具有确定的相对运动、实现机械能与其他形式能之间的转换或作机械功

了解：机器、机构、机械、常用机构、通用零件、专用零件和部件的概念

机械设计的基本要求和程序

第3章 机构运动设计与分析基础知识

3．1 掌握：机构的组成要素：构件与运动副

3．2 掌握：构件的定义、构件与零件的区别

平面运动副的定义、分类（转动副、移动副、平面滚滑副），各运动副的运动特征、几何特征、表示符号及位置

3．3 掌握：机构运动简图的画法

了解：机动示意图

3．4 掌握：平面机构自由度的计算公式、应用公式时的注意事项、机构具有确定运动的条件

3．5 掌握： 速度瞬心定义：绝对瞬心、相对瞬心速度瞬心求法：数目、观察法、三心定理

第6章平面连杆机构

6．1 掌握：平面连杆机构的组成6．2 掌握：铰链四杆机构的分类，铰链四杆机构的变异方法

6．3 掌握：铰链四杆机构的特性：曲柄存在条件、曲柄摇杆机构的极限位置、曲柄摇杆机构的极位夹角、曲柄摇杆机构的急回特性及行程速比系数；压力角、传动角、许用传动角；曲柄摇杆机构最小传动角位置；死点位置；死点位置的应用和渡过

6．4 掌握：平面连杆机构的运动设计：实现给定连杆二个或三个位置的设计；实现给定行程速比系数的四杆机构设计

第7章 凸轮机构

7．1 掌握：凸轮机构的组成7．2 掌握：凸轮机构的类型（凸轮、从动件、锁合装置）

7．3 掌握：基圆（理论廓线上最小向径所作的圆）、理论廓线、实际廓线、行程、推程、回程、远休止、近休止、刚性冲击、柔性冲击；三种运动规律（等速、等加速等减速、余弦加速度）特点和位移曲线的画法

7．4 掌握：反转法绘制凸轮廓线的方法（对心或偏置尖端移动从动件、对心或偏置滚子移动从动件）

7．5 掌握：滚子半径的选择、运动失真的解决方法；压力角、许用压力角；基圆半径的确定

第8章 齿轮传动

8．2 掌握：齿廓啮合基本定律；定传动比条件、节点、节圆、共轭齿廓

8．3 掌握：渐开线的形成、特点及方程；一对渐开线齿廓啮合特性：

定传动比、可分性、一对渐开线齿廓啮合时啮合角、啮合线保持不变

8．4 掌握：渐开线齿轮各部分名称：基本参数：齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数；渐开线标准圆柱直齿轮尺寸计算公式；标准中心距

一对渐开线齿轮啮合条件：正确啮合条件、连续传动条件；重合度的定义及几何含义、一对渐开线齿轮啮合过程：起始啮合点、终止啮合点、实际啮合线、理论啮合线

8．5 了解：范成法加工齿轮的特点、根切现象及产生的原因、不根切的最少齿数；变位齿轮的概念

8．6 掌握：齿轮传动的失效形式及防止失效的措施；齿轮传动的设计准则；齿轮材料的选择原则；

8．7 掌握：齿轮传动的计算载荷中四个系数的含义及其主要影响因素、改善措施：

8．8 直齿圆柱齿轮的强度计算：受力分析（圆周力、径向力）；强度计算力学模型（弯曲：悬臂梁；接触：赫兹）；强度计算的主要系数的意义及影响因素（强度计算公式不需要记，考试时若需要会给出）；直齿圆柱齿轮的设计计算路线（软齿面、硬齿面）；设计参数（齿数、齿宽系数、齿数比等）的选择

第10章 轮系

掌握： 轮系的定义及分类；定轴轮系传动比计算，包括转向判定：

周转轮系传动比计算；混合轮系传动比计算

第四篇：热工自动控制复习材料

免责声明:倾情奉献,数据仅供参考

第一章

1.被控对象：被调节的机器设备或生产过程 被控量：系统中被控参数 扰动：影响被调量的所有因素

给定值：根据生产要求被调量规定值

调节机构：在调节作用下，用来改变进入被控对象的物质或能量的装置 2.系统方框图可以由什么构成，一个复杂的控制系统由哪些基本的连接方式构成

系统方框图可以由环节机构构成，一个复杂的控制系统由串并联和反馈连接构成

3.自动控制系统的分类

Ⅰ、按给定值的形式分类：①恒值控制系统

②程序控制系统 ③随动控制系统

④比值控制系统

Ⅱ、按系统中信号的形式分类：① 连续系统 ②离散系统 Ⅲ、按工作方式分类：①开环控制系统 ②闭环控制系统

Ⅳ、按系统的复杂程度分类：①单回路控制系统②多回路控制系统

Ⅴ、按系统的动态特性分类：①线性系统和非线性系统

②时变系统和定常系统 Ⅵ、按控制规律分类：①程序和顺序控制

②比例积分微分(PID)控制

③最少拍控制

④复杂规律控制

⑤智能控制

VII按系统中被调量和被调量的数目分类:①单输入、单输出系统

②多输入、多输出系统

4.衡量一个控制系统的质量可以通过：①稳定性

②准确性

③快速性

5.稳定性一般用什么进行反映，调节过程根据过渡过程的形态不同分为哪几种？（会画过渡过程的形态图）最佳稳定性指标是多少？稳定性一般用衰减率品质指标反映

Ψ=1非周期；Ψ=0等幅振荡；0<Ψ<1衰减振荡；Ψ<0渐扩振荡调节过程；最佳0.75~0.9

6.动态偏差：静态偏差：t→∞时,偏差的大小

e∞；动态偏差：系统在过渡过程e（t）的最大值,记为

e

M

7.快速性用系统的调节时间来反映

系统调节时间（即系统受扰动后从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态所需时间）可反应系统的快速性。

8.画出采用前反馈控制系统来调节容器内热水温度的示意图，并对其工作原理进行解释，并支持这种做法相对单独反馈或者反馈的有点存在（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）

第二章

1.描写无（有）自平衡能力对象动态特性的特征参数有哪些？（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）

2.请简要叙述热工过程对象的特点，并说明热工过程控制系统的任务是什么？（1）合理选择调节系统的结构

（2）合理选择PID调节器的参数

3.什么是飞升曲线？典型热工对象的飞升曲线有哪几种，画出各自的飞升曲线，写出各自的特征参数，并作简要说明（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）

4.对于飞升曲线，在转换成传递函数时，常用的两种方法是什么？

切线法和两点法

5.基本的调节规律有哪三种，三种调节规律如何描述的，比较三种调节规律的优缺点

P54

比例(P)调节规律、积分(I)调节规律、微分(D)调节规律

比例(P)调节规律:在比例调节规律中使调节器中调节量m与偏差e成正比是最基本的调节规律.积分(I)调节规律：使调节器中调节量m与偏差e对时间的积分成比例的调节量规律 微分(D)调节器:调节作用仅与偏差的变化速度成比例,而与偏差无关,不能单独使用.6.热工过程自动控制中采用的工业调节器有哪几种？各种工业调节器的优缺点？ 比例(P)调节器：只能保证过程稳定性，不能保证无差运动和无动态偏差 比例积分(PI)调节器：能保证稳定性和无差运动，不能无动态偏差 比例微分(PD)调节器：能稳定性和无动态偏差，不能无差运动 比例积分微分(PID)调节器：都能保证

请分析由于积分（微分）作用的加入，对调节系统的稳定性、静态偏差，以及动态偏差的影响（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）

7.8.请画出采用PI(PD)调节器的等稳定性线图，并对调节系统的稳定性进行分析(P44)9.采用PID调节器时的等衰减率曲线，来分析不同段静态误差和动态偏偏差的变化情况(P46)10.对于P调节器，Kp增大，调节时间如何变化?PI调节器相对于P,调节时间长还是短？PD调节器相对于P(PI)，调节时间长还是短P47 11.单回路调节系统整定的方法有哪几种？实验整定又有哪两种方法？ 单回路调节系统整定的方法:计算、图表、实验；

实验整定法：临界比例带、衰减曲线

第三章

1.工业调节器从实现方式上来分类可以分为哪两类，请简要的说明直接数字控制系统和模拟调节系统的结构，控制方法，实现过程等有什么不同，数字式有什么样的优点？

工业调节器从实现方式上分：模拟、数字

模拟：通过电容、电阻、放大器组成电路来调节，采用惯性环节反馈，可实现PD调节，采用实际微分环节反馈可实现PI调节

数字：通过计算机编程实现；能实现复杂控制规律的控制、有很快计算时间，以及分时控制能力，可实现多回路控制、具有很强灵活性、还克实现监控数据采集数字显示等、系统维护简单可靠性高(书上未验证)

2.采用什么环节可以实现PD调节，什么缓解可以实现PI调节？（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）

3.A/D转换器的作用？将模拟信号转换为数字信号

4.作为被控对象，温度（成分）和流量（液位）相比，哪个采样周期更长一些？

作为被控对象，温度和流量相比，温度>流量

5.常用的数字滤波的主要方法有哪些，中值滤波适用于变化缓慢还是迅速的过程参数？常用数字滤波方法：平均、一介惯性；中值滤波适用于迅速过程参数

6.平均值滤波有哪些方法:算数平均滤波

移动平均滤波

加权平均滤波

去极值平均滤波

7.限速（幅）滤波是一种常用的异常数据剔除的方法，请写出限速滤波的算法，画出程序框图并说明其适用场合P92 8.实现采样动作的装置叫什么？数字信号恢复为模拟信号的最常见装置是什么P110 9.PID调节规律的数字算法常用的有哪几种？改进的算法有哪些？指出增量型算法的一个应用实例(未解决)

PID调节规律的数字算法常用法：位置、增量式、速度式

改进算法：带有死区、积分分离、不完全微分、带有一阶滤波器PID控制算法

10.写出积分分离（带死区、不完全微分）的PID控制算法，并根据算法画出计算机程序概图P103

第四章

1.DCS是什么的简称，其设计理念是什么，它一般由哪三部分构成一个有机的整体DCS：集中管理和分散控制的设计理念的集散综合控制系统 设计理念：集中管理，分散控制

特点：自治性、协调性、易用性、友好性、适应性、实时在线想性

组成：操作管理装置：工程师站、操作员站、管理计算机和显示设置；通讯系统：计算机网络；分散控制装置：现场控制站、过程监测站

2.DCS的层次化结构一般分为哪四个级别，现场控制站属于哪个级别

过程管理级

过程控制级、现场控制级

经营管理级(整理不全)

3.DCS的网络拓扑结构有几种？说出各自优缺点

DCS网络拓扑结构种类：星形、环形、总线形、树形

星形：以中央结点为中心与各个结点连接而成，各结点与中央结点通过点到点方式连接，中央结点可直接与从结点连接

环形：在网络中各结点通过环路接口连载一条守卫相接的闭合环形通信线路中；结点多影响传输效率，一个站故障影响整个，封闭环不易扩张

总线形：比较简单的结构，采用一根中央主点缆称为公共总线的传输介质，各节点直接与总线相连接，信息沿总线介质逐个结点地传播

树形：网在总线型网络上加分支形成，传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路，通信线路短，网络成本低

4.简述现场控制站、工程师站、操作员站的功能P130 5.在集散控制系统中，常用的传输介质有双绞线，同轴电缆及光缆哪种性能最好，最便宜？（会比较）双绞线<同轴电缆<光缆

6.为了便于实现网络的标准化，国际标准化组织ISO提出了模型是什么，这个协议的最底层最高层分别是什么？国际标准化组织提出:ISO/OSI模型

分层：物理，数据链路，网络，传输，会话，表示，应用最底层物理层最高层应用层

7.节点访问或者控制网络的方式有哪两种？（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）8.DCS中常用的网络协议有哪些？？ISO/OSI协议有几层？

MAP协议

OSI模型

IEEEE802标准

MAP协议

最底层是什么？7层 物理层 9.MAP协议有哪三种？全MAP 小MAP 加强MAP 10.什么是现场总线，简述现场总线（相对于原先的模拟信号传输）的优缺点(未解决)，现场总线技术的发展离不开什么的进步现场总线：测量和控制机器间的数字通讯为主的网络；总线技术发展离不开智能仪表的进步

11.现场总线中的通信协议有几层

4层

用户层

应用层

数据连接层

物理层

第五章

1.计算机先进过程控制系统主要包括哪些?专家系统

遗传算法 2.预测控制的基本内容有哪些？（自己解决，哥们无能为力，呵呵呵。）3.专家系统主要由哪几部分组成，最关键的是哪两个，其控制思想是什么？

专家系统组成：知识库、数据库、自学习机构、推理机、控制策略、信息处理与融合解释器

执行机构

人机接口(不全)

4.专家系统中的知识表达最常用的一种方式是什么？专家系统常用知识表达方式：产生式规则

5.基本遗传算法的运算思想是怎么样的，基本的遗传算子有哪些？基本遗传算法运算思想：遗传变异;基本遗传算子：选择、交叉、变异

第五篇：2014汽车机械基础复习要点

汽车机械基础复习大纲

一、考试题型

1、填空题（20-30分）

2、判断题（10-20分）

3、计算、作图等综合题(6个题)（60-70分）

二、考试内容

1、填空题、判断题总要考各章的基本概念。

2、计算、作图等综合题(6个题)

1）自由度计算（题

2、题

3、题4类型）***

2）瞬心法速度分析（题2类型）***

3）确定连杆机构类型（题

4、题5类型）

4）凸轮作图（题

3、题6类型）

5）齿轮几何尺寸计算（题1类型）***

6）轮系传动比计算（题9类型）***

7）齿轮受力分析（题

5、题6类型）

8）滚动轴承寿命计算（题

2、题3类型）***

9）螺纹强度计算（题

2、题3类型）

注：带***号的为必考题，必考是指正考或补考一定会考的题。