水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)考核試卷

水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)考核試卷考生姓名：__________答題日期：_______得分：_________判卷人：_________

一、單項(xiàng)選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要由哪兩部分組成？（）

A.導(dǎo)葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和主配壓閥

B.轉(zhuǎn)速傳感器和控制器

C.水輪機(jī)和調(diào)速器

D.水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)

2.下列哪種水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，采用較多的試驗(yàn)方法？（）

A.開(kāi)環(huán)試驗(yàn)

B.閉環(huán)試驗(yàn)

C.靜態(tài)試驗(yàn)

D.動(dòng)態(tài)試驗(yàn)

3.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，調(diào)節(jié)器的比例帶是指什么？（）

A.輸出信號(hào)的幅值與輸入信號(hào)幅值的比值

B.輸出信號(hào)的幅值與輸入信號(hào)幅值的差值

C.輸入信號(hào)的幅值與輸出信號(hào)幅值的比值

D.輸入信號(hào)的幅值與輸出信號(hào)幅值的差值

4.在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，關(guān)于靜態(tài)特性曲線(xiàn)的說(shuō)法，正確的是哪個(gè)？（）

A.靜態(tài)特性曲線(xiàn)表示輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的幅值關(guān)系

B.靜態(tài)特性曲線(xiàn)表示輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的相位關(guān)系

C.靜態(tài)特性曲線(xiàn)表示水輪機(jī)輸出功率與導(dǎo)葉開(kāi)度的關(guān)系

D.靜態(tài)特性曲線(xiàn)表示水輪機(jī)轉(zhuǎn)速與導(dǎo)葉開(kāi)度的關(guān)系

5.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速傳感器的功能是什么？（）

A.檢測(cè)水輪機(jī)轉(zhuǎn)速

B.檢測(cè)導(dǎo)葉開(kāi)度

C.檢測(cè)水輪機(jī)輸出功率

D.檢測(cè)水輪機(jī)進(jìn)口流量

6.在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，以下哪個(gè)參數(shù)不是衡量系統(tǒng)穩(wěn)定性的指標(biāo)？（）

A.相位裕度

B.幅值裕度

C.超調(diào)量

D.靜態(tài)誤差

7.下列哪種水輪機(jī)調(diào)速器能實(shí)現(xiàn)無(wú)差調(diào)節(jié)？（）

A.比例調(diào)節(jié)器

B.積分調(diào)節(jié)器

C.微分調(diào)節(jié)器

D.比例-積分調(diào)節(jié)器

8.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，調(diào)節(jié)器積分時(shí)間的作用是什么？（）

A.減小系統(tǒng)靜態(tài)誤差

B.提高系統(tǒng)響應(yīng)速度

C.增大系統(tǒng)相位裕度

D.減小系統(tǒng)超調(diào)量

9.下列哪個(gè)參數(shù)與水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定性無(wú)關(guān)？（）

A.比例帶

B.積分時(shí)間

C.微分時(shí)間

D.導(dǎo)葉開(kāi)度

10.在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，以下哪個(gè)現(xiàn)象表示系統(tǒng)不穩(wěn)定？（）

A.輸出信號(hào)隨輸入信號(hào)變化

B.輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位差為0度

C.輸出信號(hào)與輸入信號(hào)幅值相等

D.輸出信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間振蕩不止

11.下列哪種水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)主要用于分析系統(tǒng)穩(wěn)定性？（）

A.靜態(tài)試驗(yàn)

B.動(dòng)態(tài)試驗(yàn)

C.開(kāi)環(huán)試驗(yàn)

D.閉環(huán)試驗(yàn)

12.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，以下哪個(gè)環(huán)節(jié)可能導(dǎo)致系統(tǒng)超調(diào)？（）

A.比例帶過(guò)小

B.積分時(shí)間過(guò)短

C.微分時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

D.導(dǎo)葉開(kāi)度調(diào)節(jié)速度過(guò)快

13.下列哪個(gè)因素會(huì)影響水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度？（）

A.比例帶

B.積分時(shí)間

C.微分時(shí)間

D.導(dǎo)葉開(kāi)度

14.在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，以下哪個(gè)參數(shù)與系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差無(wú)關(guān)？（）

A.比例帶

B.積分時(shí)間

C.微分時(shí)間

D.轉(zhuǎn)速傳感器

15.以下哪個(gè)水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)元件主要用于減小系統(tǒng)靜態(tài)誤差？（）

A.比例調(diào)節(jié)器

B.積分調(diào)節(jié)器

C.微分調(diào)節(jié)器

D.比例-微分調(diào)節(jié)器

16.在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，以下哪個(gè)環(huán)節(jié)可能導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)速度變慢？（）

A.比例帶過(guò)大

B.積分時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

C.微分時(shí)間過(guò)短

D.導(dǎo)葉開(kāi)度調(diào)節(jié)速度過(guò)慢

17.下列哪個(gè)參數(shù)對(duì)水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能影響較大？（）

A.比例帶

B.積分時(shí)間

C.微分時(shí)間

D.水輪機(jī)轉(zhuǎn)速

18.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，以下哪個(gè)現(xiàn)象表示系統(tǒng)存在穩(wěn)態(tài)誤差？（）

A.輸出信號(hào)與輸入信號(hào)幅值相等

B.輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位差為0度

C.輸出信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間振蕩不止

D.輸出信號(hào)隨輸入信號(hào)變化，但幅值存在偏差

19.以下哪個(gè)因素可能導(dǎo)致水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩？（)

A.比例帶過(guò)小

B.積分時(shí)間過(guò)短

C.微分時(shí)間過(guò)大

D.導(dǎo)葉開(kāi)度調(diào)節(jié)速度過(guò)快

20.下列哪個(gè)水輪機(jī)調(diào)速器能實(shí)現(xiàn)快速無(wú)超調(diào)調(diào)節(jié)？（）

A.比例調(diào)節(jié)器

B.積分調(diào)節(jié)器

C.微分調(diào)節(jié)器

D.比例-微分調(diào)節(jié)器

二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本功能包括以下哪些？（）

A.維持水輪機(jī)轉(zhuǎn)速恒定

B.調(diào)節(jié)水輪機(jī)出力

C.控制水輪機(jī)流量

D.監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)輸出電壓

2.以下哪些因素會(huì)影響水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的性能？（）

A.調(diào)速器參數(shù)設(shè)置

B.水輪機(jī)負(fù)載變化

C.導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)摩擦

D.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)

3.在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，以下哪些參數(shù)屬于系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)？（)

A.超調(diào)量

B.響應(yīng)時(shí)間

C.穩(wěn)態(tài)誤差

D.相位裕度

4.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器比例帶過(guò)大會(huì)導(dǎo)致以下哪些問(wèn)題？（）

A.響應(yīng)速度變慢

B.系統(tǒng)超調(diào)量增大

C.穩(wěn)態(tài)誤差減小

D.系統(tǒng)穩(wěn)定性增強(qiáng)

5.以下哪些調(diào)節(jié)器可以用于水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)？（）

A.比例調(diào)節(jié)器

B.積分調(diào)節(jié)器

C.微分調(diào)節(jié)器

D.比例-積分-微分調(diào)節(jié)器

6.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，關(guān)于開(kāi)環(huán)試驗(yàn)的說(shuō)法正確的是哪些？（）

A.不考慮系統(tǒng)反饋

B.主要用于分析系統(tǒng)穩(wěn)定性

C.用于確定調(diào)節(jié)器參數(shù)

D.可以直接評(píng)估系統(tǒng)性能

7.以下哪些情況下，水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性？（）

A.比例帶過(guò)小

B.積分時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

C.微分時(shí)間過(guò)短

D.導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)響應(yīng)過(guò)快

8.在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，以下哪些方法可以用來(lái)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性？（）

A.增加比例帶

B.減少積分時(shí)間

C.適當(dāng)增加微分時(shí)間

D.減小導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)摩擦

9.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的靜態(tài)誤差主要與以下哪些因素有關(guān)？（）

A.調(diào)速器比例帶

B.調(diào)速器積分時(shí)間

C.調(diào)速器微分時(shí)間

D.水輪機(jī)的負(fù)載變化

10.以下哪些條件會(huì)導(dǎo)致水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)靜態(tài)誤差？（）

A.系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益不足

B.系統(tǒng)存在非線(xiàn)性環(huán)節(jié)

C.系統(tǒng)閉環(huán)不穩(wěn)定

D.調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)

11.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，以下哪些參數(shù)調(diào)整可以減小系統(tǒng)超調(diào)量？（）

A.增加比例帶

B.增加積分時(shí)間

C.減小微分時(shí)間

D.提高導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度

12.以下哪些情況下，水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)需要重新調(diào)整參數(shù)？（）

A.水輪機(jī)更換

B.負(fù)載特性發(fā)生變化

C.導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)維修

D.控制系統(tǒng)升級(jí)

13.在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，以下哪些測(cè)試可以評(píng)估系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能？（）

A.階躍響應(yīng)測(cè)試

B.斜坡響應(yīng)測(cè)試

C.正弦響應(yīng)測(cè)試

D.方波響應(yīng)測(cè)試

14.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度受到以下哪些因素的影響？（）

A.調(diào)速器類(lèi)型

B.調(diào)速器參數(shù)

C.導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)特性

D.水輪機(jī)轉(zhuǎn)速

15.以下哪些措施可以提高水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的抗干擾能力？（）

A.優(yōu)化調(diào)速器參數(shù)

B.提高導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)精度

C.使用高精度的轉(zhuǎn)速傳感器

D.增強(qiáng)系統(tǒng)的閉環(huán)穩(wěn)定性

16.在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，以下哪些因素需要考慮以確保系統(tǒng)穩(wěn)定？（）

A.調(diào)速器參數(shù)的匹配

B.導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性

C.水輪機(jī)的負(fù)載變化

D.系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性

17.以下哪些情況可能導(dǎo)致水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)響應(yīng)變慢？（）

A.積分時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

B.微分時(shí)間過(guò)短

C.導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)存在卡阻

D.調(diào)速器輸出信號(hào)濾波器時(shí)間常數(shù)過(guò)大

18.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，以下哪些現(xiàn)象表明系統(tǒng)可能存在穩(wěn)態(tài)誤差？（）

A.輸出信號(hào)無(wú)法達(dá)到期望值

B.輸出信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間振蕩

C.輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的幅值存在偏差

D.輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位差無(wú)法消除

19.以下哪些調(diào)節(jié)器參數(shù)調(diào)整可能導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩？（）

A.積分時(shí)間過(guò)短

B.微分時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

C.比例帶過(guò)大

D.導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)響應(yīng)過(guò)慢

20.在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)中，以下哪些方法可以用來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)性能？（）

A.調(diào)整調(diào)速器參數(shù)

B.優(yōu)化導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

C.使用先進(jìn)的控制策略

D.提高轉(zhuǎn)速傳感器的精度

三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本任務(wù)是保持水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速在給定的范圍內(nèi)，這個(gè)范圍通常由水輪機(jī)的_______和_______確定。

（）（）

2.在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器通常采用_______調(diào)節(jié)和_______調(diào)節(jié)相結(jié)合的方式。

（）（）

3.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，導(dǎo)葉的開(kāi)度與水輪機(jī)的_______和_______成反比。

（）（）

4.調(diào)速器中的積分環(huán)節(jié)主要作用是消除系統(tǒng)的_______誤差，而微分環(huán)節(jié)主要作用是改善系統(tǒng)的_______性能。

（）（）

5.在進(jìn)行水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)時(shí)，通常需要測(cè)試系統(tǒng)的_______響應(yīng)和_______響應(yīng)。

（）（）

6.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差可以通過(guò)調(diào)整調(diào)速器的_______和_______參數(shù)來(lái)減小。

（）（）

7.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度受到導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)的_______特性和_______特性的影響。

（）（）

8.為了提高水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的抗干擾能力，可以采用_______調(diào)節(jié)器和_______控制策略。

（）（）

9.在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，必須考慮到水輪機(jī)的_______特性和_______變化。

（）（）

10.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的閉環(huán)穩(wěn)定性可以通過(guò)調(diào)整調(diào)速器的_______、_______和_______參數(shù)來(lái)保證。

（）（）（）

四、判斷題（本題共10小題，每題1分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫(huà)√，錯(cuò)誤的畫(huà)×）

1.比例調(diào)節(jié)器可以完全消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。（）

2.積分調(diào)節(jié)器可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。（）

3.微分調(diào)節(jié)器對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能沒(méi)有影響。（）

4.比例-積分調(diào)節(jié)器可以同時(shí)消除穩(wěn)態(tài)誤差和提高響應(yīng)速度。（）

5.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)試驗(yàn)主要測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。（）

6.系統(tǒng)的超調(diào)量可以通過(guò)增加積分時(shí)間來(lái)減小。（）

7.比例帶越大，系統(tǒng)的穩(wěn)定性越好。（）

8.導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度越快，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能越好。（）

9.水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)不需要考慮負(fù)載變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響。（）

10.在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，閉環(huán)控制總是比開(kāi)環(huán)控制更穩(wěn)定。（）

五、主觀(guān)題（本題共4小題，每題10分，共40分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的基本工作原理，并說(shuō)明其主要功能。

2.描述水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的比例、積分、微分調(diào)節(jié)器的作用及其在系統(tǒng)性能改善中的作用。

3.在進(jìn)行水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模擬試驗(yàn)時(shí)，如何評(píng)估系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能？請(qǐng)列出至少三種評(píng)估指標(biāo)及其含義。

4.請(qǐng)闡述在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如何通過(guò)調(diào)整調(diào)速器參數(shù)來(lái)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性能。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.C

2.B

3.A

4.D

5.A

6.D

7.B

8.A

9.D

10.D

11.B

12.A

13.A

14.C

15.B

16.A

17.C

18.D

19.C

20.D

二、多選題

1.ABC

2.ABCD

3.ABC

4.AC

5.ABCD

6.AC

7.ABC

8.ABC

9.ABC

10.ABCD

11.AB

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCD

15.ABCD

16.ABCD

17.ABCD

18.AC

19.BC

20.ABCD

三、填空題

1.額定轉(zhuǎn)速允許波動(dòng)范圍

2.比例積分

3.出力流量

4.穩(wěn)態(tài)動(dòng)態(tài)

5.階躍斜坡

6.比例帶積分時(shí)間

7.動(dòng)態(tài)機(jī)械

8.比例-積分先進(jìn)

9.機(jī)械負(fù)載

10.比例帶積分時(shí)間微分時(shí)間

四、判斷題

1.×

2.×

3.√

4.√

5.×

6.√

7.×

8.√

9.×

10.×

五、