熱加工測控技術(shù)-石德全 參考答案

1、全書參考答案第1章p25一、填空題1. 真值, 理論真值，指定真值, 實(shí)際真值 2. 模擬信號(hào), 數(shù)字信號(hào), 開關(guān)信號(hào) 3. 靈敏度, 線性度, 回程誤差, 分辨力和分辨率, 時(shí)間常數(shù), 響應(yīng)時(shí)間, 上升時(shí)間, 延遲時(shí)間4. 單參數(shù)電測系統(tǒng), 多參數(shù)電測系統(tǒng), 遙測系統(tǒng) 5. 方法誤差6. 對臂電阻乘積相等, 電阻溫度系數(shù)相等或相似 7. 使信號(hào)中特定的頻率成分通過，抑制或衰減其他的頻率成分，低通濾波, 高通濾波, 帶通濾波, 帶阻濾波 8. 準(zhǔn)確度, 絕對誤差, 精密度, 標(biāo)準(zhǔn)偏差或均方根誤差 9. 四臂接法二、簡答題1. 在測量過程中，由于各種因素的影響，無論如何完善測量方法和測量設(shè)備都會(huì)

2、使得測量的示值x與真值之間存在一定差異，這個(gè)差異稱測量誤差。2. 同相放大器: 反相放大器:求和放大器: 差動(dòng)放大器: 同相放大器反相放大器求和放大電路差動(dòng)放大器3. 在測量過程中，凡誤差數(shù)據(jù)值固定或按一定規(guī)律變化的叫系統(tǒng)誤差。其中數(shù)值固定者為恒值誤差，按一定規(guī)律變化者為變值誤差。隨機(jī)誤差又稱偶然誤差，是由大量偶然因素影響而引起的測量誤差。它是測量過程中不可避免的，其數(shù)值和性質(zhì)均不固定。4. 通常所說的精度往往包括精密度與準(zhǔn)確度兩種意思。準(zhǔn)確度是指測量值與真值的接近程度。通常以準(zhǔn)確度來反映系統(tǒng)誤差，并以絕對誤差表征。越大，準(zhǔn)確度就低；反之，小，準(zhǔn)確度就高。精密度是指對同一量進(jìn)行多次測量中所測數(shù)

3、值重復(fù)一致的程度，即重復(fù)性。它是隨機(jī)誤差的反映，常以標(biāo)準(zhǔn)偏差或均方根誤差來表征。所聽見的諸如傳感器為0.1%、0.2%之說是指精度等級。在工程上，為了方便，引入了一個(gè)儀表精度等級來表示儀表測量結(jié)果的可靠程度，這個(gè)儀表精度等級通常用D來表示。它是指在儀表規(guī)定的條件下，儀表最大絕對誤差值相對于儀表測量范圍的百分?jǐn)?shù)，5. 相敏檢波電路與普通檢波電路的區(qū)別在于，普通檢波電路僅有單向的電壓輸出和電流輸出，不可能辨別正負(fù)號(hào)，而相敏檢波電路能根據(jù)放大器輸出信號(hào)的相位，辨別被測信號(hào)的極性，進(jìn)而判別被測物理量的變化方向。6. 設(shè)，則由最小二乘法得：代入數(shù)據(jù)得到：a=0.25, b=0.68所以，最小二乘線性度靈

4、敏度三、論述題直流電橋如圖所示。其中為橋臂電阻，為儀表內(nèi)阻，I為總電流，為儀表內(nèi)流過的電流，兩端為輸出電壓。根據(jù)電路學(xué)等效電路原理，可將兩端等效為一個(gè)帶內(nèi)阻為，電壓為的電壓源。(1) 求電壓，即將斷開后兩端的電壓，此時(shí)，等效電路為： (2) 求等效電阻。將短接，等效電路為(3) 因此(4) 儀表兩端的電壓為：由于橋路所接儀表內(nèi)阻足夠大，即，故 在時(shí)，如果被測物理量的變化使得橋臂電阻發(fā)生微小變化，且，則橋路輸出電壓為：上式即為直流電橋的和差特性公式。第2章p71一、填空題1. 有源傳感器, 無源傳感器, 無源傳感器 2. 階梯 3. 蠕變, 零漂 4. 120 5. 橋路補(bǔ)償, 應(yīng)變片自補(bǔ)償6.

5、 橋式測量電路, 調(diào)頻電路, 脈沖電路, 諧振電路 7. 動(dòng)態(tài) 8. 電軸 9. 電荷放大器, 電壓放大器 10增大二、選擇題1. B 2. C 3. C 4. A 5. D三、簡答題1. 當(dāng)外力作用于電阻應(yīng)變片時(shí)，引起的電阻變化為：，其中，由幾何尺寸變化引起，由電阻率變化引起，對金屬電阻絲來說很小，因此；而對于半導(dǎo)體應(yīng)變片主要由起作用，因此。2. 消除差動(dòng)變壓器式傳感器零點(diǎn)殘余電壓的措施： 從設(shè)計(jì)和工藝上盡量保證傳感器線圈和磁路對稱； 采用拆圈實(shí)驗(yàn)的方法減小零點(diǎn)殘余電壓。這種方法的理論依據(jù)是兩個(gè)次級線圈的等效參數(shù)不相等，用拆圈的方法進(jìn)行調(diào)整，以改善線圈的對稱性，減小零點(diǎn)殘余電壓； 在電路上進(jìn)

6、行補(bǔ)償，這是既簡單又行之有效的辦法。通常在輸出端接一個(gè)電位器，電位器的動(dòng)點(diǎn)接兩個(gè)次級線圈的公共點(diǎn)，。調(diào)節(jié)電位器，使兩線圈接入不同負(fù)載，可使兩線圈不同的感應(yīng)電勢產(chǎn)生大致相同的輸出電壓，以達(dá)到減小零點(diǎn)殘余電壓的目的。3. 簡要答案 應(yīng)變片的工作特性參數(shù)：靈敏度系數(shù)，應(yīng)變極限，橫向效應(yīng)，機(jī)械滯后，零漂和蠕變，疲勞壽命，允許電流及電阻值，溫度特性。應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法：橋路補(bǔ)償，應(yīng)變片自補(bǔ)償，包括旋轉(zhuǎn)式自補(bǔ)償和組合式自補(bǔ)償。4. 常用的光電器件有：光電管和光電倍增管（基于外光電效應(yīng)），光敏電阻（基于光導(dǎo)效應(yīng)），光電池和光敏晶體管（基于光生伏特效應(yīng)）。5. 高頻反射式電渦流式傳感器的工作原理見教材64頁

7、“高頻反射式渦流傳感器”。6. 如圖1 所示的半導(dǎo)體薄片，若在它的兩端通以控制電流I，并在薄片的垂直方向上施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場，那么，在垂直于電流和磁場的方向上（即霍爾輸出端之間）將產(chǎn)生電勢差UH，稱為霍爾電壓，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。 霍爾效應(yīng)的產(chǎn)生是由于運(yùn)動(dòng)電荷受磁場中洛倫茲力作用的結(jié)果。假設(shè)，在N型半導(dǎo)體薄片的控制電流端通以電流I，那么，半導(dǎo)體中的載流子(電子)將沿著和電流相反的方向運(yùn)動(dòng)。若在垂直于半導(dǎo)體薄片平面的方向上加以磁場B，則由于洛倫茲力fB的作用，電子向一邊偏轉(zhuǎn)（見圖2），并使該邊形成電子積累；而另一邊則積累正電荷，于是產(chǎn)生電場。該電場阻止運(yùn)動(dòng)電子的繼續(xù)偏轉(zhuǎn)。當(dāng)電場作圖1 圖

8、2圖3用在運(yùn)動(dòng)電子上的力fE與洛侖茲力fB相等時(shí)，電子的積累便達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。這時(shí)，在薄片兩橫端面之間建立的電場稱為霍爾電場E，相應(yīng)的電勢差就稱為霍爾電壓UH，設(shè)霍爾元件的厚度為d，則霍爾電壓UH大小可表示為：，令 ，則得到，由上式可知，霍爾電壓的大小正比于控制電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B；它還說明，當(dāng)控制電流的方向或磁場的方向改變時(shí)，輸出電壓的方向也將改變。但當(dāng)磁場和電流同時(shí)改變方向時(shí)，霍爾電壓并不改變原來的方向。應(yīng)用：僅參考圖3是霍爾位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。在極性相反、磁場強(qiáng)度相同的兩磁鋼的氣隙中放置一塊霍爾片，當(dāng)霍爾元件的控制電流I恒定不變時(shí)，那么，霍爾電勢UH與磁場強(qiáng)度B成正比。若磁場在一定范圍

9、內(nèi)沿x方向的變化梯度為一常數(shù)（見圖3(b)），則當(dāng)霍爾元件沿x方向移動(dòng)時(shí)，霍爾電壓的變化為，積分后得到，由該式可知，霍爾電壓與位移量x成線性關(guān)系?；魻栯妷旱臉O性反映了元件位移的方向。基于霍爾效應(yīng)制成的位移傳感器一般可用來測量12mm 的小位移，其特點(diǎn)是慣性小、響應(yīng)速度快。7. 根據(jù)霍爾傳感器的工作原理，霍爾系數(shù)由載流材料的物理性質(zhì)所決定，由于電子的遷移速率大于空穴的遷移速率，因此多用N型半導(dǎo)體材料制作霍爾元件。假設(shè)載流子電阻率為、磁導(dǎo)率為，則霍爾系數(shù)又可表示威，雖然金屬導(dǎo)體的載流子遷移率很大，但其電阻率較低；而絕緣材料的電阻率較高，但載流子遷移率很低，所以兩者也不適宜于做霍爾元件。8. 簡要計(jì)

10、算過程：由 和 得： 又E=2.11011N/m2，=2.1108 N/m2當(dāng) ，當(dāng) 四、名詞解釋1. 零點(diǎn)殘余電壓：差動(dòng)變壓器的兩組次級線圈反向串接，當(dāng)鐵芯處在中間位置時(shí)，輸出電壓應(yīng)該為零，但實(shí)際上輸出特性曲線“V”字端部不是零，而有一個(gè)很小的電壓，這個(gè)電壓稱為“零點(diǎn)殘余電壓”。2. 壓電效應(yīng)：某些晶體，在沿著一定方向?qū)ζ涫┘永驂毫κ蛊渥冃螘r(shí)，晶體表面便產(chǎn)生電荷，當(dāng)除去外力時(shí)，晶體又重新回到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。3. 壓阻效應(yīng)：對一塊半導(dǎo)體材料在沿某一軸向受外力作用時(shí)，其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。4. 光電效應(yīng)：因光照而引起物體電學(xué)特性改變的現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。光電效應(yīng)可分為外光電

11、效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)兩種。光照物體向真空發(fā)射電子的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。物體在光照下吸收一部分光能，而使內(nèi)部的原子釋放出電子，導(dǎo)致物體導(dǎo)電性增加的現(xiàn)象稱為光導(dǎo)效應(yīng)。光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬組合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)。5. 霍爾效應(yīng)：將導(dǎo)體或半導(dǎo)體置于磁場中并通入電流，若電流方向與磁場方向正交，則在與磁場和電流兩者都垂直的方向上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。五、思考題略。第3章p107一、填空題1. 標(biāo)準(zhǔn)值法, 標(biāo)準(zhǔn)表法 2. 接觸電勢, 溫差電勢，連接導(dǎo)體定律 3. 中間導(dǎo)體定律 4. 參考電極定律 5. 鎳鉻-康銅熱電偶, 鎳鉻硅-鎳硅熱電偶, 鐵-康銅熱

12、電偶, 銅-康銅熱電偶 6. 熱電極, 絕緣材料, 保護(hù)管, 接線盒 7. 串聯(lián) 8. 溫度 9. 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻, 正溫度系數(shù)熱敏電阻, 臨界溫度系數(shù)熱敏電阻 10. 四線制接法 11. 全輻射高溫計(jì), 單色輻射高溫計(jì) 12. 光學(xué)亮度高溫計(jì), 光電亮度高溫計(jì) 13. 比色高溫計(jì) 14. 0二、簡答題1. 熱電偶產(chǎn)生的熱電勢是由兩種導(dǎo)體的接觸電勢和單一導(dǎo)體的溫差電勢組成的接觸電勢又叫帕爾帖電勢，它是由于相互接觸的兩種金屬導(dǎo)體內(nèi)自由電子的密度不同造成的。當(dāng)兩種不同的金屬A、B接觸在一起時(shí)，在金屬A、B的接觸處將會(huì)發(fā)生電子擴(kuò)散，于是在接觸處形成了電位差，即接觸電勢，這一電勢要阻礙電子由金屬A

13、進(jìn)一步向金屬B擴(kuò)散，一直達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡為止。溫差電勢又叫湯姆遜電勢，溫差電勢的形成是由于導(dǎo)體內(nèi)高溫端自由電子的動(dòng)能比低溫端自由電子的動(dòng)能大，高溫端自由電子的擴(kuò)散速率比低溫端大，因此，對于導(dǎo)體的某一薄層來說，溫度較高的一端失去電子帶正電，溫度較低的一端得到電子而帶負(fù)電，從而形成電位差。2. 冷端溫度補(bǔ)償方法有：冷端恒溫法、補(bǔ)償導(dǎo)線法、熱電偶補(bǔ)償法、冷端溫度校正法和補(bǔ)償電橋法3. K型是鎳鉻-鎳硅（或鎳鉻-鎳鋁）熱電偶：短期可測量1200，長時(shí)間工作溫度為900。物理化學(xué)性能穩(wěn)定，抗氧化能力強(qiáng)，比鉑銠10-鉑熱電偶產(chǎn)生的熱電勢要大的多，價(jià)格便宜，雖然測量精度偏低，但完全能滿足工業(yè)測量要求，在工業(yè)上廣

14、泛應(yīng)用，目前我國把這種熱電偶作為三等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，用來校正工業(yè)用鎳鉻-鎳硅（鎳鋁）熱電偶。S型是鉑銠10-鉑熱電偶：可測量1600高溫，長期工作溫度為01300。它屬于貴重金屬熱電偶，具有較穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，抗氧化能力強(qiáng)，可在氧化性性氣體介質(zhì)中工作，而不適宜在金屬蒸汽、金屬氧化物和其他還原性介質(zhì)中工作，必須選用可靠保護(hù)管。鉑銠10-鉑熱電偶產(chǎn)生熱電勢小，測量時(shí)要配用靈敏度高的儀表。B型是鉑銠30-鉑銠6熱電偶：該熱電偶的兩個(gè)熱電極均采用鉑銠合金，只是正負(fù)極含銠量不同，能長期在1600的溫度中使用，屬于高溫?zé)犭娕?，也是目前使用最為廣泛的一種熱電偶。該熱電偶特性穩(wěn)定，但熱電勢率小，測量時(shí)需配用靈敏

15、度高的儀表，且價(jià)格較貴。4. 熱電偶必須由兩種不同材料的熱電極組成；熱電偶的兩接觸點(diǎn)必須具有不同的溫度。5. 不同熱電偶應(yīng)配接不同補(bǔ)償導(dǎo)線，且必須在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)；補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接時(shí)，正極與正極相連，不能將極性接反，否則非但不能起到補(bǔ)償作用，相反還會(huì)造成更大的測量誤差。6. 答案要點(diǎn)因?yàn)闊犭娕挤侄缺硎且岳涠藴囟葹?指定的，而實(shí)際使用中，不可能為零，因此需要補(bǔ)償冷端溫度，用補(bǔ)償導(dǎo)線將冷端引至無窮遠(yuǎn)處或遠(yuǎn)離熱源處。7. Pt100代表鉑電阻，阻值100歐姆；Cu50代表銅電阻，阻值50歐姆。采用三線、四線連接法的主要作用除引線電阻變化對測溫的影響。8. 物體在單位時(shí)間內(nèi)和單位面積上所輻射的能

16、量叫全輻射能，用表示，它包括波長從零到無窮的能量。在單位時(shí)間內(nèi)和單位面積上輻射出去的某一波長的能量稱為單色強(qiáng)度，用表示。9. 根據(jù)所測點(diǎn)的大致溫度及煙道爐墻厚度，選用熱電偶的型號(hào)及長度。貴重?zé)犭娕既玢K銠-鉑熱電偶除測高溫外盡量少用。熱電偶應(yīng)選擇合適的安裝點(diǎn)，熱電偶的接線盒不應(yīng)靠近爐壁，以免冷端溫度過高。熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開磁場和電場。避免熱電偶外露部分因?qū)釗p失所產(chǎn)生的測量誤差。熱電偶插入爐壁深度一般不小于熱電偶保護(hù)管外徑的810倍，熱電偶的熱端盡可能靠近被加熱工件，但須保證裝卸工件時(shí)不損壞熱電偶。用熱電偶測量反射爐、煤氣爐和油爐溫度時(shí)，應(yīng)避開火焰的直接噴射，因?yàn)榛鹧娴臏貭t內(nèi)高而且不穩(wěn)定，

17、否則必然會(huì)使測量值偏高。在低溫測量中，為減少熱電偶的熱慣性，保護(hù)管端頭可不封閉或不用保護(hù)管。三、計(jì)算題1. 140.22.3. 787.8424. 499.98四、思考題1. 熱電偶的測溫結(jié)果準(zhǔn)確。2. 該熱電阻測量溫度電路由熱敏電阻、測量電阻和顯示儀表組成。圖中G為指示儀表，R1、R2、R3為固定電阻，Ra為零位調(diào)節(jié)電阻。熱電阻分別通過電阻為r2、r3、Rg的三根導(dǎo)線和電橋連接，r2和r3分別接在相鄰的兩臂，當(dāng)溫度變化時(shí)，只要它們和Rg分別接在指示儀表和電源的回路中，其電阻變化就不會(huì)影響電橋的平衡狀態(tài)。三線連接法的缺點(diǎn)之一是可調(diào)電阻的接觸電阻和電橋臂的電阻相連，可能導(dǎo)致電橋的零點(diǎn)不穩(wěn)。3.

18、略。第4章p127一、填空題1. 指示型顯示儀表, 記錄型顯示儀表, 數(shù)字型顯示儀表, 閃光報(bào)警型顯示儀表2. 指示型, 指示調(diào)節(jié)型, 記錄型 3. 代換式十進(jìn)盤線路, 分路式十進(jìn)盤線路 4. 高阻電位差計(jì), 低阻電位差計(jì), 低阻電位差計(jì), 較小電阻上的電壓降以及內(nèi)阻較小的電源電動(dòng)勢, 容量較大的電源 5. 起始電阻, 測量范圍電阻, 4mA, 2mA 6. 最高位是1或0 7. 使連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換為斷續(xù)變化的數(shù)字量二、簡答題1. 見圖4.4。在熱電偶未斷時(shí)，由于斷偶保護(hù)線路中的對測量電路來說處于反接狀態(tài)，并且1與2端電阻值基本上等于熱電偶回路的電阻值，對二極管短路，同時(shí)由于和的阻抗都很大

19、，因此，在1與2端之間僅有極微小的交流電壓，對正常測量沒有影響。當(dāng)熱電偶斷線后，由于阻值較大（一般大于200），起不到對二極管短路的作用，并且的正反向電阻相差很大，因此，1與2端的電阻值對交流的正負(fù)半周是不同的。正半周時(shí)，2端為正而1端為負(fù)，此時(shí)電阻值很?。ɑ旧鲜堑恼螂娮柚担?，12V的交流電源對充電；負(fù)半周時(shí)，1端為正而2端為負(fù)，此時(shí)電阻值很大，被充了電的以較慢的速度放電。這就使1、2兩端間出現(xiàn)直流電壓，1端為正，2端為負(fù)，在測量回路中與熱電偶電勢方向相同，數(shù)值大很多，必然會(huì)驅(qū)動(dòng)動(dòng)圈偏轉(zhuǎn)直到鋁旗進(jìn)入檢測線圈中，使繼電器斷電，切斷電阻爐電源，避免發(fā)生事故。2. 見教材126頁“直流電位差計(jì)的

20、組成和工作原理”。3. 自動(dòng)平衡記錄儀主要由測量電橋、放大電路、可逆電機(jī)、指示記錄機(jī)構(gòu)等部分組成。見圖4.8，將熱電偶輸入的直流電動(dòng)勢（即熱電勢）與電橋兩端的直流電壓相比較，比較后的差值電壓（即不平衡電壓）經(jīng)放大器放大后，輸出足以驅(qū)動(dòng)可逆電機(jī)的功率?？赡骐姍C(jī)通過一組傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)指示機(jī)構(gòu)和測量電橋中滑線電阻相接觸的滑動(dòng)臂，從而改變滑動(dòng)臂與滑線電阻的接觸位置，直到電橋與熱電偶輸入信號(hào)兩者平衡為止。此時(shí)放大器便無功率輸出，可逆電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)電橋處于平衡狀態(tài)。若熱電偶的熱電勢再度改變，則又產(chǎn)生新的不平衡電壓，再經(jīng)放大器放大，驅(qū)動(dòng)可逆電機(jī)，改變滑動(dòng)臂與滑線電阻的位置，直至達(dá)到新的平衡點(diǎn)為止。和滑

21、動(dòng)臂相連的指示機(jī)構(gòu)沿著有分度的標(biāo)尺滑行，滑動(dòng)臂的每一個(gè)平衡位置對應(yīng)于指針在標(biāo)尺上的某一確定讀數(shù)。4. 數(shù)字式顯示儀表的組成一般包括前置放大、模擬/數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換、非線性補(bǔ)償、標(biāo)度變換及顯示裝置等部分。三、思考題略。第5章p145一、填空題1. 差壓式, 速度式, 容積式, 差壓式流量計(jì), 速度式流量計(jì) 2. 渦輪流量計(jì), 容積式流量計(jì), 科里奧利質(zhì)量流量計(jì) 3. 絕對壓力, 表壓力, 真空度 4.圓形 5.低壓力下氣體熱導(dǎo)率與其壓力之間成正比的關(guān)系 6. 高速粒子通過稀薄氣體時(shí)，碰撞氣體分子使之電離 7. 測量點(diǎn)的選擇, 引壓管路, 測壓儀表的安裝二、選擇題 1. C 2. C 3. BD

22、 4. B 5. D 6. B 7. B 8. B 9. A三、簡答題1. 瞬時(shí)流量指單位時(shí)間內(nèi)通過管道橫截面的流體的量；累積流量指一段時(shí)間內(nèi)的總流量。瞬時(shí)流量可以用體積流量、質(zhì)量流量和重量流量三種方法來表示。2. 見教材145頁“浮子流量計(jì)”。3. 壓力測量方法歸納為四大類：液體壓力平衡原理測壓法，它是通過液體產(chǎn)生的壓力，或傳遞壓力來平衡被測壓力的原理進(jìn)行壓力測量的方法；機(jī)械力平衡原理測壓法，它是將被測壓力通過某種轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換成一個(gè)集中力，然后用一個(gè)大小可調(diào)的外界力來平衡這個(gè)未知的集中力，從而實(shí)現(xiàn)對壓力的測量；彈性力變形原理測壓法，它是利用多種形式的彈性元件在受到壓力作用后會(huì)產(chǎn)生彈性變形，根

23、據(jù)彈性變形的大小來測量壓力；其他物理特性測壓法，包括壓電效應(yīng)測壓法、壓電阻原理測壓法、熱導(dǎo)原理測壓法、電離真空測量原理測壓法等。4. 常用的彈性元件有彈簧管、波紋管和膜片等。彈簧管又稱波登管，測量范圍最高可達(dá)109Pa，在工業(yè)上應(yīng)用普遍。波紋管對壓力靈敏度較高，可以用來測量較低的壓力或壓差。膜片又分為平膜片、波紋膜片和撓性膜片。平膜片變形量較小，靈敏度不高，一般在測量較大的壓力而且要求變形不很大的場合使用。波紋膜片測壓靈敏度較高，常用在小量程的壓力測量中。為提高靈敏度，得到較大位移量，可以把波紋膜片疊合起來做成膜盒。撓性膜片一般不單獨(dú)作為彈性元件使用，而是與線性較好的彈簧相連，起壓力隔離作用，

24、主要是在較低壓力測量時(shí)使用。5. 絕對壓力指相對于絕對真空而測得的壓力；表壓力指超出當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ臄?shù)值，亦即絕對壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮毫χ?；?dāng)絕對壓力低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)，表壓力為負(fù)表壓，習(xí)慣上把負(fù)表壓稱為真空度。6. 圓筒型電離真空計(jì)具有同軸的電極結(jié)構(gòu)，電極尺寸和位置容易保證，又由于外圓筒的屏蔽作用使真空計(jì)性能穩(wěn)定，不受玻殼電位影響。圓筒型電離真空計(jì)的量程一般為10-110-5Pa。B-A真空計(jì)的燈絲裝在柵網(wǎng)外側(cè)，兩者之間距離很小，因此燈絲安裝尺寸的精度對K的影響較大。B-A真空計(jì)的玻璃殼電位對真空計(jì)常數(shù)影響較大，測量下限能延伸到10-8 Pa。四、思考題1. 因?yàn)槿梭w內(nèi)有許多空間，這些空間與大氣

25、相通，相當(dāng)于人體內(nèi)也承受著大氣壓力，這樣體內(nèi)所受壓力往外壓，而體外所受壓力往里壓，兩者大小相等，方向相反，正好抵消，相當(dāng)于人體表所受表壓為零，所以人體始終不會(huì)被壓扁。2. 不是，應(yīng)比20mA小。因?yàn)榍嗖馗咴拇髿鈮嚎隙ㄐ∮?00kPaABS，相當(dāng)于該變送器檢測到的壓力小于量程壓力100kPaABS，所以其輸出應(yīng)小于量程點(diǎn)輸出（20mA）。3. 不一定。兩者概念都不一樣。表壓力是指以環(huán)境壓力作零校準(zhǔn)表示的壓力，表壓力有正有負(fù)；而絕對壓力是指以完全真空作零標(biāo)準(zhǔn)表示的壓力，絕對壓力始終為正。第6章p173一、填空題1. 物理性質(zhì), 溫度 2. 樣杯殼, 熱電偶, 保護(hù)管,試樣具有一定的冷卻速度和樣杯

26、具有足夠的強(qiáng)度，試樣冷卻曲線溫度特征值全部出現(xiàn)的前提下以最大的速度凝固 3. 溫度, 差熱, 發(fā)生相變的次數(shù), 發(fā)生相變時(shí)的溫度, 相變時(shí)焓變的正負(fù), 相變時(shí)焓變數(shù)值的大小, 較慢4. 儀器因素, 實(shí)驗(yàn)條件, 樣品因素二、選擇題 1. D 2. C 3. ACE三、簡答題1. 兩者的原理基本相同，都是比較待測物質(zhì)與參比物質(zhì)隨溫度變化導(dǎo)致的熱性能的差別，同樣的材料可以得到形狀基本相同的曲線，反應(yīng)材料相同的信息，但是實(shí)驗(yàn)中兩者記錄的信息并不一樣。DTA記錄的是以相同的速率加熱和冷卻過程中，待測物質(zhì)因相變引起的熱熔變化導(dǎo)致的與參比物質(zhì)溫度差別的變化。通常得到以溫度（時(shí)間）為橫坐標(biāo)，溫差為縱坐標(biāo)的曲線

27、。DSC實(shí)驗(yàn)中同樣需要參比物質(zhì)和待測物質(zhì)以相同的速率進(jìn)行加熱和冷卻，但是記錄的信息是保持兩種樣品的溫度相同時(shí)，兩者之間的熱量之差。因此得到的曲線是溫度（時(shí)間）為橫坐標(biāo)，熱量差為縱坐標(biāo)的曲線。比較之下，因?yàn)镈SC在實(shí)驗(yàn)過程中，參比物質(zhì)和待測物質(zhì)始終保持溫度相等，所以兩者之間沒有熱傳遞，在定量計(jì)算時(shí)精度比較高。而DTA只有在使用合適的參比物的情況下，峰面積才可以被轉(zhuǎn)換成熱量。兩者最大的差別是DTA只能定性或半定量，而DSC的結(jié)果可用于定量分析。2. 見圖6.5。當(dāng)鐵水溫度下降到平衡液相線溫度以下的點(diǎn)時(shí)，冷卻曲線上出現(xiàn)液相線拐點(diǎn)，表示初生奧氏體開始析出，在溫度下降至低于石墨-奧氏體共晶平衡溫度的點(diǎn)的

28、過程中，奧氏體繼續(xù)析出，點(diǎn)為實(shí)際共晶轉(zhuǎn)變開始溫度。在共晶轉(zhuǎn)變的初始階段，由于過冷使溫度繼續(xù)下降，至點(diǎn)達(dá)到共晶轉(zhuǎn)變的最大過冷度，即共晶最低溫度。此時(shí)，由于共晶轉(zhuǎn)變中晶核的大量形成和生長，放出結(jié)晶潛熱的速度超過散熱速度，從而引起溫度回升，直到共晶最高溫度點(diǎn)，由于過冷度自動(dòng)減小，結(jié)晶速度和放出結(jié)晶潛熱的速度將減慢，導(dǎo)致溫度重新下降，至點(diǎn)時(shí)整個(gè)共晶轉(zhuǎn)變結(jié)束，亦即一次結(jié)晶凝固終了。3. 簡要答案 測定合金的主要化學(xué)成份（如測定鑄鐵的碳當(dāng)量，碳量和硅量）； 控制合金的共晶團(tuán)數(shù)目； 確定灰鑄鐵的機(jī)械性能與化學(xué)成份、生核程度及金相組織之間的關(guān)系； 測定合金的鑄造性能（如鑄鐵的縮陷、鑄鋼的熱裂傾向）； 測定球墨

29、鑄鐵的球化及孕育狀況等。四、名詞解釋1. 熱分析是指根據(jù)程序控制溫度下測量物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度關(guān)系的一類技術(shù)。2. 熱重法是在程序控制溫度下，測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。3. 差熱分析是在程序控制溫度下測量物質(zhì)和參比物之間的溫度差與溫度（或時(shí)間）關(guān)系的一種技術(shù)。4. 差示掃描量熱法是在程序控制溫度卞，測量輸入到物質(zhì)和參比物的功率差與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。第7章p196一、填空題1. 多路分時(shí)采集單端輸入通道, 多路同步采集分時(shí)輸入通道, 多路同步采集多通道輸入結(jié)構(gòu) 2. 低通濾波, 高通濾波, 帶通濾波, 帶阻濾波, 程序判斷濾波法, 中值濾波法, 算術(shù)平均值法, 加權(quán)平均濾波法, 慣性

30、濾波法 3. 雙積分式, 比較式, 并行比較式, 雙積分式, 逐次逼近比較式, 并行比較式 4. 分辨率與量化誤差, 轉(zhuǎn)換精度, 轉(zhuǎn)換時(shí)間與轉(zhuǎn)換速率 5. 線性參數(shù)標(biāo)度變換, 非線性參數(shù)標(biāo)度變換 6. 多路分時(shí)輸出通道, 多路同步轉(zhuǎn)換輸出通道, 多路共用D/A分時(shí)輸出通道 7. 晶體管輸出型, 4N33, 4N25, 晶閘管輸出型, 4N40, 4N40 8. 功率晶體管, 晶閘管, 達(dá)林頓管, 機(jī)械繼電器,功率場效應(yīng)管 9. 解碼網(wǎng)絡(luò), 權(quán)電阻解碼網(wǎng)絡(luò), T型電阻網(wǎng)絡(luò)二、簡答題1. 由于數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的，因而不需要增加硬件設(shè)備，并且可以多個(gè)通道共用一個(gè)濾波程序；由于數(shù)字濾波不需要硬件設(shè)

31、備，因而可靠性高，穩(wěn)定性好，各回路之間不存在阻抗匹配等問題； 數(shù)字濾波可以對頻率很低的信號(hào)實(shí)現(xiàn)濾波，克服了模擬濾波器的缺陷，而且通過改寫濾波程序，可以方便地實(shí)現(xiàn)不同濾波方法或改變?yōu)V波參數(shù)，也可以容易地實(shí)現(xiàn)多種濾波方式的組合使用。2. 在采樣狀態(tài)下，它跟蹤輸入的被測模擬信號(hào)變化，轉(zhuǎn)為保持狀態(tài)時(shí)，保持著采樣結(jié)束時(shí)刻的模擬信號(hào)電平，直到進(jìn)入下一次采樣狀態(tài)。3. 簡要答案逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理在于比較，用一套標(biāo)準(zhǔn)電壓和被測電壓進(jìn)行逐次比較，不斷逼近，由高位到低位逐位加碼比較，若，則保留這一位，否則去掉這一位，即大者去，小者留，逐次比較，如此進(jìn)行下去，直至最低位的反饋電壓（基準(zhǔn)電壓）參與比較為

32、止，最后達(dá)到一致。標(biāo)準(zhǔn)電壓的大小就表示了被測電壓的大小。將這一和被測電壓相平衡的標(biāo)準(zhǔn)電壓以二進(jìn)制形式輸出，經(jīng)譯碼顯示器顯示出來，就實(shí)現(xiàn)了A/D轉(zhuǎn)換過程。4. 簡要答案雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理是將一段時(shí)間內(nèi)的輸入模擬電量（電壓）通過兩次積分，變換成與其平均值成正比的時(shí)間間隔，然后由脈沖發(fā)生器和計(jì)數(shù)器來測量此時(shí)間間隔內(nèi)的脈沖數(shù)而得到數(shù)字量。5. 簡要答案實(shí)現(xiàn)信號(hào)的可靠隔離，進(jìn)行信號(hào)隔離驅(qū)動(dòng)及遠(yuǎn)距離傳送等。三、思考題 (1) ， 故=3.9；(2) ，故 四、設(shè)計(jì)題微機(jī)檢測系統(tǒng)的組成參考教材200頁“微機(jī)檢測系統(tǒng)輸入/輸出通道設(shè)計(jì)實(shí)例”。熱敏電阻型號(hào)：選用MF52C-502F3600，它為珠狀

33、精密型NTC熱敏電阻，引線為高溫氟塑線，標(biāo)稱電阻值R25=5k，精度1%，25/50下材料常數(shù)B=3600，耗散系數(shù)2mW/，額定功率小于50mW，測溫范圍-55+125。計(jì)算機(jī)和A/D轉(zhuǎn)換器：可選個(gè)人計(jì)算機(jī)，也可選用MCS51系列或MCS96系列單片機(jī)。A/D轉(zhuǎn)換器選用逐次逼近式的ADC0809，它是8通道8位A/D轉(zhuǎn)換器，輸入電壓010V。強(qiáng)電負(fù)載控制方法：采用固態(tài)繼電器（SSR）控制強(qiáng)電負(fù)載，如電機(jī)、電磁閥等，SSR的控制信號(hào)由計(jì)算機(jī)的輸出口輸出，構(gòu)成輸出通道（輸出控制信號(hào)經(jīng)過光電隔離器后驅(qū)動(dòng)SSR，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電與弱電的有效隔離）。若選用單片機(jī)，需要外擴(kuò)輸入鍵盤、輸出顯示等。第8章p208一

34、、填空題1. e(t)= r(t)-y(t), 比較機(jī)構(gòu) 2. 單調(diào)發(fā)散過程, 發(fā)散振蕩過程, 等幅振蕩過程, 單調(diào)衰減過程, 衰減振蕩過程3. 比例控制系統(tǒng), 積分控制系統(tǒng), 微分控制系統(tǒng) 4. 余差, 最大偏差與超調(diào)量, 衰減比, 調(diào)節(jié)時(shí)間, 振蕩周期5. 穩(wěn)定性, 過渡過程性能, 穩(wěn)態(tài)性能二、選擇題1. B 2. C 3. A 4. D 5. D 6. D 7. C 三、簡答題1. 一個(gè)典型的自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)該包括給定裝置、比較機(jī)構(gòu)、控制裝置、執(zhí)行器、檢測元件或變送器及被控對象。檢測元件或變送器的作用是把被控變量轉(zhuǎn)化為測量值。比較機(jī)構(gòu)的作用是比較設(shè)定值與測量值并輸出其差值?？刂蒲b置的作用是

35、根據(jù)偏差的正負(fù)、大小及變化情況，按某種預(yù)定的控制規(guī)律給出控制作用。比較機(jī)構(gòu)和控制裝置通常組合在一起，稱為控制器，又稱為調(diào)節(jié)器。執(zhí)行器的作用是接受控制器送來的，相應(yīng)地去改變操縱變量。被控對象是指要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程。2. 參見教材213頁“自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類”。3. 當(dāng)輸入恒定不變時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)若能建立平衡，系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)將暫不動(dòng)作，它們的輸出都處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，這種狀態(tài)稱為靜態(tài)。這里所說的靜態(tài)，并非指系統(tǒng)內(nèi)沒有物料與能量的流動(dòng)，而是指各個(gè)參數(shù)的變化率為零，即參數(shù)保持不變。若一個(gè)系統(tǒng)原來處于靜態(tài)，由于出現(xiàn)了擾動(dòng)、即輸入起了變化，系統(tǒng)的平衡受到破壞，被控量（即輸出）將發(fā)生變化，自動(dòng)

36、控制裝置就會(huì)動(dòng)作，進(jìn)行控制，以克服擾動(dòng)的影響，力圖使系統(tǒng)恢復(fù)平衡。從輸入開始，經(jīng)過控制，直到再建立靜態(tài)，在這段時(shí)間中整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)和變量都處于變化的過程之中，這種狀態(tài)稱為動(dòng)態(tài)。了解動(dòng)態(tài)特性甚至比靜態(tài)特性更為重要，也可以說，靜態(tài)特性是動(dòng)態(tài)特性的一種極限情況。4. 對自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求可歸結(jié)為三方面：穩(wěn)定性；過渡過程性能，即平穩(wěn)性和快速性；穩(wěn)態(tài)性能。5. 略。四、名詞解釋1. 自動(dòng)控制是在沒有人直接參與的情況下，利用控制裝置使某種設(shè)備、工作機(jī)械或生產(chǎn)過程的某些物理量或工作狀態(tài)能自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行或變化。2. 若系統(tǒng)的控制器與被控對象之間只有順向作用而沒有反向作用，即系統(tǒng)的輸出量對控制作用

37、沒有影響，則該系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。3. 系統(tǒng)的輸出量或狀態(tài)變量對控制作用有直接影響的系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)，又稱為反饋控制系統(tǒng)。4. 針對一個(gè)被控對象，采用一個(gè)控制器、一個(gè)執(zhí)行器、一個(gè)測量裝置構(gòu)成的系統(tǒng)稱為單回路控制系統(tǒng)，也稱為簡單控制系統(tǒng)。五、綜分析題(1) 被控對象：水箱；被控量：水位(2) 測量元件：晶體T1組成的電路；執(zhí)行元件：水泵電機(jī)；控制元件：繼電器(3) 當(dāng)水箱流出量加大，水位下降到b點(diǎn)一下時(shí)，觸點(diǎn)b與接地點(diǎn)c（它們之間以水為導(dǎo)電介質(zhì)）斷路，此時(shí)晶體管T1基極開路，管子截止，繼電器J1的線圈無電，常閉接點(diǎn)5閉合，導(dǎo)致繼電器J2的線圈有電，J2工作，使常閉接點(diǎn)1斷開，而常開接點(diǎn)2、

38、3、4閉合，于是水泵電機(jī)啟動(dòng)，向水塔供水。隨著供水量增加。水箱內(nèi)的水位不斷升高，當(dāng)水位上升到a點(diǎn)以上時(shí)，晶體管基極接地，由于它的射極接正電壓，因此管子導(dǎo)通，Jl的線圈有電，Jl工作，使常閉接點(diǎn)5斷開，結(jié)果使J2的線圈斷電，J2停止工作，于是常閉接點(diǎn)1閉合，常開接點(diǎn)2、3、4斷開，水泵電機(jī)停轉(zhuǎn)。這樣，就把水塔的水位自動(dòng)保持在規(guī)定范圍內(nèi)。第9章一、填空題1. 位式控制，比例控制，積分控制，微分控制 2. 偏差的大小，穩(wěn)定被控變量，偏差是否存在，消除余差，偏差變化速度，超前調(diào)節(jié) 3. 小，弱，平穩(wěn)，大，大，大，強(qiáng)，快，強(qiáng)4. 臨界比例度法，衰減曲線法，擴(kuò)充響應(yīng)曲線法，經(jīng)驗(yàn)試湊法5. 比例，積分，微分

39、 6. 15V直流, 15V直流, 比例, 積分, 微分, 15V或420mA的直流控制信號(hào) 7. 內(nèi)部處理, 通信服務(wù), 輸入處理, 程序執(zhí)行, 輸出處理 8. 系統(tǒng), 用戶二、選擇題1. C 2. B 3. D 4. B 5. A 6. A 7. B 8.B 9. A 10. C 11. B 12. B 13. C 14. C三、簡答題1. 因?yàn)榧儽壤{(diào)節(jié)輸出的變化完全依賴于偏差的存在。也就是說，這種調(diào)節(jié)作用只有偏差存在才能起作用，其輸出變化是，故純比例調(diào)節(jié)作用的結(jié)果必然有余差存在。2. 比例調(diào)節(jié)規(guī)律適用于負(fù)載變化較小，純滯后不太大而工藝要求不高又允許有余差的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律適用

40、于對象調(diào)節(jié)通道時(shí)間常數(shù)較小，系統(tǒng)負(fù)載變化較大（需要消除干擾引起的余差），純滯后不大（時(shí)間常數(shù)不是太大）而被調(diào)參數(shù)不允許與給定值有偏差的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律適用于容量滯后較大，純滯后不太大，不允許有余差的對象。3. 這樣說是對的。因?yàn)槲⒎肿饔檬浅暗恼{(diào)節(jié)作用，其實(shí)質(zhì)是阻止被調(diào)參數(shù)的變化，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，適當(dāng)?shù)臏p小比例度和積分時(shí)間有利于提高系統(tǒng)的質(zhì)量。4. 比例度越大，過渡過程曲線越平穩(wěn)，但余差也越大；比例度越小，過渡過程曲線越振蕩，余差也越小。若比例度過小，則可能出現(xiàn)發(fā)散振蕩。積分時(shí)間TI表征了積分作用的強(qiáng)弱。TI過大，積分作用不明顯，余差消除很慢；TI太小，易于消除余差，但系統(tǒng)振蕩加劇

41、。微分時(shí)間TD表征了微分控制作用的強(qiáng)弱。TD太大，微分作用太強(qiáng)，系統(tǒng)振蕩頻繁；而TD太小，微分作用太弱，系統(tǒng)穩(wěn)定性較好，但余差較大；當(dāng)TD適當(dāng)時(shí)，最大偏差減小，余差也減小（但并不能消除），控制時(shí)間短，系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高。5. PI： PID：6. PI： PID：四、思考題1. ；2. 答案要點(diǎn)在對數(shù)字PID調(diào)節(jié)器的微分作用進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，常用的方法有：微分平滑法和不完全微分PID法。微分平滑法是取四點(diǎn)輸入信號(hào)的微分加權(quán)平均值作為微分器的實(shí)際輸出。不完全微分PID法是在一般PID調(diào)節(jié)器串入一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)而構(gòu)成第10章一、填空題1. 氣動(dòng), 電動(dòng), 液動(dòng), 順著, 箭頭 2. 010mA, 420m

42、A, 0.020.1MPa 3. 直線特性，對數(shù)特性，快開特性 4. 氣開式與氣關(guān)式的選擇，控制閥口徑的選擇，控制閥的結(jié)構(gòu)與特性的選擇 5. 直行程式, 角行程式, 多轉(zhuǎn)式 6. 全關(guān) 7. 增大 8. 線性二、選擇題1. ABD 2. C 3. B 4. A 5. A三、簡答題1. 主要由伺服放大器和執(zhí)行器兩大部分組成，電動(dòng)執(zhí)行器是電動(dòng)單元組合儀表中的執(zhí)行單元，以伺服電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的位置伺服機(jī)構(gòu)。電動(dòng)執(zhí)行器接受調(diào)理器來的010mA或420mA的直流信號(hào)，將其線性地轉(zhuǎn)換成090的機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角或直線位置位移，用以操作風(fēng)門、擋板、閥門等調(diào)理機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)理。2. 控制閥的流量特性是指被控介質(zhì)流過閥門

43、的相對流量與閥門相對開度（相對位移）之間的關(guān)系。工作在管路中的控制閥，當(dāng)閥開度改變時(shí)，隨著流量的變化，閥前后的壓差也發(fā)生變化。這種閥前后的壓差隨閥的開度變化的流量特性為工作流量特性。通過調(diào)節(jié)控制閥全開時(shí)閥上壓差與系統(tǒng)總壓差之比可改變其工作流量特性。隨著值的減小，直線特性漸漸趨近于快開持性，對數(shù)特性漸漸接近于直線特性。在實(shí)際使用中，一般希望值不低于0.30.5。3. 消除執(zhí)行器薄膜和彈簧的不穩(wěn)定性及各可動(dòng)部分的干磨擦影響，提高了調(diào)節(jié)閥的精確度和可靠性，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。增大執(zhí)行器的輸出功率，減小調(diào)節(jié)信號(hào)的傳遞滯后，加快閥桿移動(dòng)速度。改變調(diào)節(jié)閥的流量特性。 4. 有壓力信號(hào)時(shí)閥開、無壓力信號(hào)時(shí)閥關(guān)的為

44、氣開式。反之，為氣關(guān)式。氣開與氣關(guān)的選擇主要從工藝生產(chǎn)上安全要求出發(fā)?？紤]原則是：信號(hào)壓力中斷時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備和操作人員的安全。如果閥處于打開位置時(shí)危害性小，則應(yīng)選用氣關(guān)式，以使氣源系統(tǒng)發(fā)生故障，氣源中斷時(shí)，閥門能自動(dòng)打開，保證安全。反之，閥處于關(guān)閉時(shí)危害性小，則應(yīng)選用氣開閥。四、思考題略。第11章一、填空題1. 正中, 負(fù)小 2. 晴朗, 淵博 3. 反向傳播網(wǎng)絡(luò)，徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò) 4. 知識(shí)庫, 數(shù)據(jù)庫（黑板）, 推理機(jī), 解釋器, 接口, 知識(shí)獲取 5. 控制專家系統(tǒng), 解釋型專家系統(tǒng), 監(jiān)視型專家系統(tǒng), 決策型專家系統(tǒng), 規(guī)劃型專家系統(tǒng), 預(yù)測型專家系統(tǒng), 設(shè)計(jì)型專家系統(tǒng)二、選擇題1. B

45、 2. C 3. B 4. C 5. D 6. A 7. C 8. A 9. D三、1. T 2. F 3. T 4. F 5. T四、簡答題1. 模糊控制器的設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下步驟：確定模糊控制器的結(jié)構(gòu)，即輸入/輸出變量；確定輸入輸出變量的模糊論域和模糊量與精確量之間的變換參數(shù)；精確量模糊化；設(shè)計(jì)模糊推理規(guī)則；輸出模糊量清晰化；設(shè)計(jì)控制器查詢表并編寫計(jì)算機(jī)語言程序。2. 最大隸屬度法。這個(gè)方法是在模糊集合中選取隸屬度最大的論域元素作為判決結(jié)果，如果在多個(gè)論域元素上同時(shí)出現(xiàn)隸屬度最大值，則取它們的平均值作為判決結(jié)果。取中位數(shù)法。取中位數(shù)法是將輸出模糊集合的隸屬函數(shù)曲線與橫坐標(biāo)圍成的區(qū)域面積的均分點(diǎn)

46、對應(yīng)的論域元素作為判決結(jié)果。其優(yōu)點(diǎn)在于比較充分的利用了模糊集合所包含的信息量進(jìn)行判決。加權(quán)平均法。加權(quán)平均法是將論域中的元素作為其對應(yīng)的隸屬度的加權(quán)系數(shù)，取其乘積和與隸屬度和的平均值作為判決結(jié)果。3. 接口是人與系統(tǒng)進(jìn)行信息交流的媒介，它為用戶提供了直觀方便的交互作用手段。黑板是用來記錄系統(tǒng)推理過程中用到的控制信息、中間假設(shè)和中間結(jié)果的數(shù)據(jù)庫。它包括計(jì)劃、議程和中間解3部分。知識(shí)庫包括兩部分內(nèi)容。一部分是已知的同當(dāng)前問題有關(guān)的數(shù)據(jù)信息；另一部分是進(jìn)行推理時(shí)要用到的一般知識(shí)和領(lǐng)域知識(shí)。調(diào)度器按照系統(tǒng)建造者所給的控制知識(shí)，從議程中選擇一個(gè)項(xiàng)作為系統(tǒng)下一步要執(zhí)行的動(dòng)作。執(zhí)行器應(yīng)用知識(shí)庫中的及黑板中記

47、錄的信息，執(zhí)行調(diào)度器所選定的動(dòng)作。協(xié)調(diào)器的主要作用就是當(dāng)?shù)玫叫聰?shù)據(jù)或新假設(shè)時(shí)，對已得到的結(jié)果進(jìn)行修正，以保持結(jié)果前后的一致性。解釋器的功能是向用戶解釋系統(tǒng)行為，包括解釋結(jié)論的正確性及系統(tǒng)輸出其它候選解的原因。4. 專家系統(tǒng)是一類包含著知識(shí)和推理的智能計(jì)算機(jī)程序，其內(nèi)部含有大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)，能夠利用人類專家的知識(shí)和解決問題的方法來處理該領(lǐng)域的問題。專家系統(tǒng)具備三個(gè)顯著特征。啟發(fā)性；透明性；靈活性。5. 很多人工神經(jīng)元模型，按一定方式連接而成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，稱為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)（即一個(gè)人工神經(jīng)元模型）都有一個(gè)狀態(tài)變量xj，從結(jié)點(diǎn)i到結(jié)點(diǎn)有一個(gè)連接權(quán)系數(shù)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)都有一個(gè)閾值和一個(gè)非線性變換函數(shù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一般包括輸入層、隱含層（可以有多個(gè)隱含層）和輸出層。第12章一、填空題1. 畢托管, 孔板, 笛形管 2. 開孔觀察法, 射線法, 壓差法, 層鐵焦比 3. 風(fēng)箱, 液柱式壓力計(jì), 彈簧式壓力計(jì), 波紋管壓力計(jì), 遠(yuǎn)傳壓力計(jì), 壓力傳感器 4. 紅外線氣體分析儀, 氣相色譜儀 5. 鼓風(fēng)量, 鼓風(fēng)預(yù)熱溫度, 富氧送風(fēng)量