传递过程原理作业题和答案讲课稿
传递过程原理作业题
和答案
《化工传递过程原理（Ⅱ）》作业题
1. 粘性流体在圆管内作一维稳态流动。设r 表示径向距离，y 表示自管壁算起的垂直距离，试分别写出沿r 方向和y 方向的、用（动量通量）＝-（动量扩散系数）×（动量浓度梯度）表示的现象方程。
1．(1-1) 解：()d u dy
ρτν= (y Z ，u Z ，du
dy > 0)
()d u dr ρτν
=- (r Z ，u ], du
dr
< 0) 2. 试讨论层流下动量传递、热量传递和质量传递三者之间的类似性。 2. (1-3) 解：从式（1-3）、（1-4）、（1-6）可看出： A
A AB
d j D dy
ρ=- （1-3） ()
d u dy ρτν
=- （1-4） ()/p d c t q A dy
ρα=- （1-6）
1. 它们可以共同表示为：通量 = －（扩散系数）×（浓度梯度）；
2. 扩散系数 ν、α、AB D 具有相同的因次，单位为 2/m s ；
3. 传递方向与该量的梯度方向相反。
3. 试写出温度t 对时间θ的全导数和随体导数，并说明温度对时间的偏导数、全导数和随体导数的物理意义。
3.（3-1） 解：全导数：
dt t t dx t dy t dz d x d y d z d θθθθθ
????=+++????
随体导数：x y z Dt t t t t u u u D x y z
θθ????=+++???? 物理意义：
t
θ
??——表示空间某固定点处温度随时间的变化率； dt d θ——表示测量流体温度时，测量点以任意速度dx d θ、dy d θ、dz d θ
运动所测得的温度随时间的变化率
Dt
D θ
——表示测量点随流体一起运动且速度x u dx d θ=、y u dy d θ=、z u dz d θ=时，
测得的温度随时间的变化率。
4. 有下列三种流场的速度向量表达式，试判断哪种流场为不可压缩流体的流动。
（1）j xy i x z y x u )2()2(),,(2θθ--+= （2）k y x j z x i x z y x u )22()(2),,(++++-= （3）k xz j yz i xy y x u 222),(++=
4.（3-3） 解：不可压缩流体流动的连续性方程为：0u ?=r
（判据） 1. 220u x x ?=-=r
，不可压缩流体流动； 2. 2002u ?=-++=-r
，不是不可压缩流体流动；
3. 002222()u y z x x y z =??≠??=++=++=r ，不可压缩
，不是不可压缩
5. 某流场可由下述速度向量式表达：
k z j y i xyz z y xyz z y x ρρ
ρθθθ33),,,(-+=-+= 试求点（2，1，2，1）的加速度向量。
5. （3-6） 解：
y x z i j k Du Du Du Du D D D D θθθθ
=++r
r r r
x x x x x x y z u u u Du u u u u D x y z
θθ=+++???????? 0()()3()xyz yz y xz z xy θ=++- (13)xyz yz θ=+-
y
y Du D θ
=
23(3)(3)3(31)z
z z z Du D θθθθ
=-+--=- ∴ 2
(13)3(31)Du xyz yz i yj z k D θθθ
=+-++-r r r r (2,1,2,1)12j k Du D θ
=+r r
r
6. 流体在两块无限大平板间作一维稳态层流。试求算截面上等于主体流速u b
的点距板壁面的距离。又如流体在圆管内作一维稳态层流时，该点与管壁的距离为多少？
6. （4-2）解：（1）两块无限大平板间的一维稳态层流的速度分布为：
22max 0031()[1()]2b y y
u u u y y ??=-=-????
取b u u =，
则 20
31[1()]2y
y =-
0y y ?
=
则与主体流速b u 速度相等的点距板壁面的距离为：
00(13
L y y y =-=-
（2）对于圆管的一维稳态层流，有
22max 1()2[1()]b i i r r
u u u r r ??=-=-????
取b u u =，解之得：
2
i r r =
(12
i L r ?=-
7. 某流体运动时的流速向量用下式表示：
j x i y y x u 22),(+=
试导出一般形式的流线方程及通过点（2，1）的流线方程。 7.（4-7）解：2,2x y u y u x ==
由 22y x y x u dx dy dy x x
u u dx u y y =?===
分离变量积分，可得： 22y x c =+
此式即为流线方程的一般形式： 将点（2，1）代入，得：
2
2
1433
c c y x =+?=-?=-
8. 已知某不可压缩流体作平面流动时的速度分量x u x 3=，3y u y =-，试求出此情况下的流函数。
8. （4-9） 解：3;3y x u y u x x y
ψψ
??=-
=-==?? 333()d dx dy ydx xdy ydx xdy x y
ψψψ??=
+=+=+?? 3()d xy = 3xy c ψ?=+
9. 常压下温度为20℃的水，以每秒5米的均匀流速流过一光滑平面表面，试求出层流边界层转变为湍流边界层时临界距离x c 值的范围。 常压下20℃水的物性：3/2.998m kg =ρ，s Pa ??=-5105.100μ
9. （5-1）解：0
Re c
x
c x u μρ?=
∵56210310c x Re =??: ∴0.040.60c x m =:
10. 常压下，温度为30℃的空气以10m/s 的流速流过一光滑平板表面，设临界雷诺数为3.2×105，试判断距离平板前缘0.4m 及0.8m 两处的边界层是层流边界层还是湍流边界层？求出层流边界层相应点处的边界层厚度。 此题条件下空气的物性：3/165.1m Kg =ρ，s Pa ??=-51086.1μ 10. （5-3）解：（1）10.4x m = 15
105
0.410 1.165Re 2.50510Re 1.8610
c x x x u ρ
μ
-??=
=
=?
2
2
14.64Re 4.640.4(2.50510)x x x δ--
?==???
33.710()m -=? （2）20.8x m =
2155Re 2Re 510Re 3.210c x x x ==?>=? ∴为湍流边界层
11. 温度为20℃的水，以1m/s 的流速流过宽度为1m 的光滑平板表面，试求算：
（1） 距离平板前缘x=0.15m 及x=0.3m 两点处的边界层厚度； （2） x=0～0.3m 一段平板表面上的总曳力
设5105Re ?=c x ；物性见第9 题
11．（5-4） 解：（1）10.15x m = 15105
0.151998.2
Re 1.4910Re 100.510
c x x x u ρ
μ
-??=
=
=?
14.64Re 1.8010()x x x m δ--?==?
1
132
15Re 1.9410()x x m --==?
（2）10.3x m =
215Re 2Re 2.9810Re c x x x ==?< ∴ 为层流边界层 22132
24.64Re 2.5510()x x x m δ-
-?==?
132
12
5Re 2.7510()x x m --==?
（3） 132
1.292Re
2.3710D L
c --==?
22
3
998.212.371010.322
d D u F c b L ρ-?=???=???? 0.354(0.364)d F N ?=
12. 流体在圆管中作湍流流动，若速度分布方程可表示为：
7/1max )(i
r y
u u = ，式中r i 表示圆管的半径，y 表示速度为u 的点距管壁的距离。试证明截面上主体流速为u b 与管中心流速u max 的关系为：u b =0.817u max
12．（6-5） 证：
i 17
2
017
20
11()(2())
1()2()
r i
i
b max i i i A r max i i
i
y
u udA u dy r y A r r y
u dy r y r r ππππ==-?-=?-????
1
7202()()i r max i i i
y u r y dy r r =-?
1681
7777
202()i r max i i i u y r y r dy r -=?-??
86151
77770
2277
[]
815
max i i i r i
u y r y r r -=?-?
22
2277[]815
max i i i u r r r =
?-? 77
2()815max u =-
0.817b max u u ?=
13. 在平板壁面上的湍流边界层中，流体的速度分布方程可表示为：
7/10)(δ
y
u u x =。试证明该式在壁面附近（即y→0处）不能成立。
13.（6-9） 证：壁面附近为层流内层，故满足：x
du dy
τμ
=，则 1
7000
[()]
x
s y y du
d y u dy
dy τμμδ
====
1677
00
1
7
y u y μδ--===+∞
∴ s τ不存在
∴ 该式在壁面附近（0y →）不能成立.
14. 常压和303K 的空气，以0.1m 3/s 的体积流率流过内径为100mm 的圆管，对于充分发展的流动，试估算层流底层、缓冲层以及湍流主体的厚度。 此题条件下空气的物性：3/165.1m Kg =ρ，s Pa ??=-51086.1μ 14.（6-8） 解： 2/0.1/(0.1)12.74(/)4b u Q A m s π
==?=
5
0.112.74 1.165
Re 79790120001.8610b Du ρ
μ
-??=
=
=>?
∴ 该流动为湍流
∵ 35510Re 210?<
5
0.046Re
0.046(79790)
4.8110f --
-==?=?
*12.740.625/b u u m s ===
层流内层：*
5b u u y δν
++?=== 54555 1.8610 1.2810m u*u* 1.1650.625
νμδρ--???====??层流内层
（） 缓冲层：305u*u*
y νν
δδ=-=
-缓缓层流内层 ∴ 4
5 6.3910m δδ-?==?缓层流内层（）
湍流中心：D
60.04922
δδ=
-=湍层流内层(m) 15. 温度为20℃的水流过内径为50mm 的圆管，测得每米管长流体的压降为1500N/m 2,试证明此情况下的流体流动为湍流，并求算： （1） 层流底层外缘处水的流速、该处的y 向距离及涡流粘度； （2） 过渡区与湍流中心交界处水的流速、该处的y 向距离及涡流粘度； （3） r=r i /2 （r i 为圆管半径）处水的流速、涡流粘度和混合长的值。 提示：)75.1ln
5.2(*
*
+?=ν
u r u u i b
本题水的物性：3/2.998m kg =ρ，s Pa ??=-5105.100μ 15.（6-6，6-7）解：2s 15000.05
18.75/222
i p r N m L τ-==?=V （见书1-12a ）
*0.137(/)u m s =
== *
*(2.5ln 1.75) 3.02(/)i b r u u u m s ν
?=+=
55
0.05 3.02998.2
Re 1.5104000100.510
b d Du ρ
μ
-??=
=
=?>? ∴ 流动为湍流.
1.∵ 5u y ++== 5*
u
u ?
= 5*0.13750.685(/)u u m s ?==?= *
*5yu yu y ρ
νμ
+=
==
5
555100.510 3.6710()*998.20.137
y m u μρ--???=
==?? 0ε?= （∵层流内层无湍动） 2. 30y += 为湍流中心
2.5ln 5.5 2.5ln 30 5.514u y ++=+=+= 14*0.13714 1.92(/)u u m s ?==?= 5430
3.67106 2.210()*
y m u μ
ρ--?=
=??=? 450.40.4 2.2108.810()l y m --==??=?
442.5* 2.50.1370.156102.210
du u dy y -?===?? 2
52452(8.810)0.15610 1.210(/)du
l m s dy
ε--?==???=? 3. 2
i r y =，35
0.05
0.137998.2
**2 1.7103022100.510i r yu u y ρρμμ+-??==?==?>?? ∴ 2.5ln 5.5 2.5ln1700 5.524.1u y ++=+=+= *0.13724.1 3.3(/)u u u m s +?=?=?=
30.05
20.40.4510()2
l y m -==?=?
2.5*27.4du u dy y == 2
3242(510)27.4 6.8510(/)du
l m s dy
ε--?==??=? 16. 有一半径为25mm 的钢球，其导热系数为43.3W/m ·K ，密度为7849kg/m 3，比热为0.4609 kJ/kg ，钢球的初始温度均匀，为700K ，现将此钢球置于温度为400K 的环境中，钢球表面与环境之间的对流传热系数为11.36 W/m 2·K 。试求算1小时后钢球所达到的温度。
16. （8-7）解：3233000411
//425108.310333
V A r r r ππ--===??=?
3
3(/)11.368.310 2.2100.143.3
i h V A B k --??=
==?= ∴ 可用集总热熔法进行求解 02
2
(/)(/)p k F V A c V A αθ
θ
ρ=
=
32
43.33600
7849460.9(8.310)-?=
???
26.25510=?
00400
exp[]0.253700400
b i b t t t B F t t --==-?=-- 475.8t K ?=
17. 常压和394K 下的空气流过光滑平板表面，平板壁面温度为373K ，空气流速u 0=15m/s ，c x Re =5×105。试求算临界长度x c ，该处的速度边界层厚度δ和温度边界层厚度t δ，局部对流传热系数h x 和层流段平均对流传热系数h m 的值。
注：t m =(394+373)/2=383.5K ，t m 下空气物性：3
0922.kg /m ρ=，
s Pa ??=-51024.2μ，687.0Pr =，K=3.27×10-2W/m ·K
17.（9-4）解：55
Re 510 2.24100.81()0.92215
c x c x m u μ
ρ-?????=
==?
132
4.64Re
5.310()c
c x x m δ
-
-?=?=?
∵ 13
/t Pr δδ= 113
33
3
5.3100.687
6.010()t Pr
m δδ--
--?=?=??=?
11
320.332Re Pr c c x x c
k
h x ?=??
11
25232
3.27100.332
(510)0.6878.36/0.81
W m K -?=???=? 2216.72/c m
x h h W m K ?==?
18. 某油类液体以1m/s 的均匀流速沿一热平板壁面流过。油类液体的均匀温度为293K ，平板壁面维持353K 。设c x Re =5×105，已知在边界层的膜温度下液体密度为750kg/m 3，粘度为3×10-3Pa·s ，导热系数k 为0.15W/m ·K ，比热C p 为200J/kg ·K ，试求算：
（1） 临界点处的局部对流传热系数h x ；
（2） 由平板前缘至临界点这段平板壁面的对流传热通量。
18. （9-7） 53
Re 51031027501
c x c x m u μ
ρ-???=
==?
3310200Pr 40.15p p
c k k c μνμ
αρρ-???=====?
11
232
0.332Re Pr 27.95/c c x x c
k h W m K x ?=?=?
00/
()2()c m s x s q A h t t h t t =-=-
2227.95(353293)3354/W m =??-=
19. 水以2m/s 的平均流速流过直径为25mm 、长度为2.5m 的圆管，管面温度恒定，为320K ，水的进、出口温度分别为292K 和295K ，试求算柯尔本j H 因数的值。
本题水的物性：3
998kg /m ρ=，s Pa ??=-51055.98μ
19.（9-13）解：4
5
0.0252998Re 5.0610400098.5510
b d du ρ
μ
??=
=
=?>? ∴ 管内流动为湍流
114
35
5
0.046Re 0.046(5.0610)
5.2710d f -
-
--==??=?
3
2.635102
H f j -?==?
20. 试证明组分A 、B 组成的双组分系统中，在一般情况下进行分子扩散时（有主体流动，且N A ≠N B ），在总浓度C 恒定条件下，D AB =D BA 。 20. （10-4）证明： ()A
A A
B A A B dx N
C
D x N N dz =-?++
（1）
()B
B BA B A B dx N
C
D x N N dz
=-?++ （2） （1）+（2）： ()()()A B A B AB BA A B A B dx dx
N N C D D x x N N dz dz
+=-++++ ∵ 1A B x x += ∴
A B dx dx
dz dz
=- ∵ 0A B AB
BA dx dx
D D dz dz
+= ∴ AB BA D D =
21. 将温度为298K 、压力为1atm 的He 和N 2的混合气体，装在一直径为5mm 、长度为0.1m 的管中进行等分子反方向扩散，已知管子双端He 的分压分别为0.06atm 和0.02atm ，在上述条件下扩散系数2N -He D =0.687×10-4m 2/s ，试求算：
（1） He 的扩散通量； （2） N 2的扩散通量；
（3） 在管的中点截面上He 和N 2的分压。
21. （11-2）解： 设 e H 为组分A ，2N 为组分B 1. ∵ 等分子反方向扩散，∴ A B N N =- 12()AB
A A A D N P P RT z
?=
-?V 4
0.68710(0.060.02)10132583142980.1
-?=
?-??? 621.1210/kmol m s -=?? 2. 621.1210/B A N N kmol m s -=-=-?? 3. 61() 1.12102
AB
A A A D N P P z RT -=
-=??
V （稳态） 0.04A P atm ?=
64
0.11.121083142981
2(0.06)0.68710101325
A P --????
=-
?
?
0.96B A P P P atm =-=
22. 在气相中，组分A 由某一位置（点1处）扩散至固体催化剂表面（点2处），并在催化剂表面处进行如下反应： 2A→B
B 为反应产物（气体）。反应产物B 生成后不停地沿相反方向扩散至气体
相主体中。已知总压P 维持恒定，扩散过程是稳态的，在点1和点2处A 的分压分别为P A1和P A2，设扩散系数D AB 为常数，点1至2的距离为
z ?，试导出计算N A 的表达式。
22. （11-3）解： ∵ 2A B →，∴ 2A B N N =-
1()2
AB A AB A A A A B A A D P dy D P dy N y N N N y RT dz RT dz ??=-?++=-?+
1
(1)2AB A A A D P dy N y RT dz
??-
=-? 22AB A
A A
D P dy N dz RT y ??-
?=- 2
1
22ln 2AB A A A D P y N z RT y ?-??=
?-V 2
1
22ln 2AB A A A D P P P N RT z P P ?-?=
?-V 23. 常压和45℃的空气以3m/s 的流速在萘板的一个面上流过，萘板的宽度为0.1m ，长度为1m ，试求算萘板厚度减薄0.1mm 时所需的时间。
已知45℃和1atm 下，萘在空气中的扩散系数为6.92×10-6 m 2/s ，萘的饱和蒸汽压为0.555mmHg 。固体萘密度为1152kg/m 3，分子量为128kg/kmol 。 本题空气物性：3/11.1m Kg =ρ，s Pa ??=-510935.1μ
23. （12-6）解：5505
13 1.11
Re 1.7210Re 5101.93510
c L x L u ρ
μ
-????=
=
=?<=?? ∴ 为层流边界层 11
032
0.664Re AB
cm
L C D k
S L
=?
56
1.93510
2.521.11 6.9210C AB
AB
S D D ν
μρ-?=
=
==?? ∴11
605332
6.92100.664(1.7210) 2.52 2.5910(/)1
cm
k
m s --?=???=?
苯甲酸的浓度很低，可以认为 0
cm cm k k B
0()(
0)AS
A cm AS A cm P N k c c k RT
=-=?- 3
820.555101325
2.59107.2610/7608316318
kmol m s --?=??=????
∵ A A S N A M A θδρ???=??
38
0.1101152
3.447.26101283600
S
A A hr N M δρθ--????===???? 24. 温度为26℃的水，以0.1m/s 的流速流过长度为1m 的固体苯甲酸平板，试求算距平板前缘0.3m 和0.6m 两处的浓度边界层厚度c δ，局部传质系数o
cx k 以及整块平板的传质通量N A 。
已知26℃时苯甲酸在水中的扩散系数为1.24×10-9m 2/s ，饱和溶解度为0.0295Kmol/m 3
26℃时水的物性：3/997m Kg =ρ，s Pa ??=-310873.0μ 24. （12-7）解：15103
0.30.1997
Re 34261.2Re 5100.87310
c x x x u ρ
μ
-????=
=
=<=?? 390.87310706.2997 1.2410
C AB
AB
S D D ν
μρ--?=
=
==?? 1
132
114.64Re 7.510()x x m δ-
-?=?=? （10.3x m =）
143
118.410()D C S m δδ--?=?=?
1
111
06321
0.332Re 2.2610(/)AB
cx x C D k
S m s x -?=??=?
（2） 20.6x m =
21Re 2Re 68522.4Re c x x x ==<
2
12
224.64Re 0.0106()x x m δ-
?=?= 2(0.6)x m =
133
22 1.210()D C
S m δδ--?=?=?
211
0632
2
2
0.332Re 1.610(/)AB
cx x C D k
S m s x -?=??=?
（3） 5
03
1.00.1997Re 1.14210Re 0.87310
c L x L u ρ
μ
-????=
=
=?
11
06320.664Re 2.4810(/)AB
cm
L C D k
S m s L
-?=??=?
0()A cm AS A N k C C =-
∵ 苯甲酸的浓度很低，可以认为 0
cm cm k k B ∴ 0
0()A cm
AS A N k C C =?- 62.4810(0.02950)-=??-
827.3110/kmol m s -=??
通信原理课后简答题
第一章绪论 1、1以无线广播与电视为例,说明图1-1模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容就是什么 在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就就是从复原的原始电信号转换成的影像;二者信道中包括的具体内容分别就是载有声音与影像的无线电波 1、2何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别就是什么 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。她们的区别在于电信号参量的取值就是连续的还就是离散可数的 1、3何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统;优缺点: 1.抗干扰能力强;2、传输差错可以控制;3、便于加密处理,信息传输的安全性与保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易的多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密,解密处理;4、便于存储、处理与交换;数字通信的信号形式与计算机所用的信号一致,都就是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储,处理与交换,可使通信网的管理,维护实现自动化,智能化;5、设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路就是数字电路,可用大规模与超大规模集成电路实现,因此体积小,功耗低;6、便于构成综合数字网与综合业务数字网。采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输与交换的综合。另外,电话业务与各种非话务业务都可以实现数字化,构成综合业务数字网;缺点:占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽,一路数字电话约占64KHZ。 1、4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能就是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能就是提高信息传输的有效性与进行模数转换;信道编码与译码功能就是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能就是保证传输信息的安全;数字调制与解调功能就是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能就是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确与可靠的工作。 1-5按调制方式,通信系统分类？ 根据传输中的信道就是否经过调制,可将通信系统分为基带传输系统与带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征,通信系统如何分类？ 按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号与数字信号,相应的系统分别为模拟通信系统与数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式,通信系统如何分类？ 频分复用,时分复用,码分复用。
统计过程控制(SPC)考试试题(含答案)
统计过程控制（SPC 课程培训测试题 部门：___________ 姓名：______________________ 分数：__________________ 一、名词解释： 1变差：过程的单个输出之间不可避免的差别；变差的原因可分为两类：普通原因和特殊原因。 3.1固有变差：仅由普通原因造成的过程变差，由？ = R/d 2来估计。 3.2总变差：由普通原因和特殊原因共同造成的变差，用?S来估计。 2、特殊特性：可能影响安全性或法规的符合性、配合、功能、性能或产品后续生产过程 的产品特性或制造过程参数。 3、标准差：过程输出的分布宽度或从过程中统计抽样值（例如：子组均值）的分布宽度的 量度，用希腊字母或字母s（用于样本标准差）表示。 4、控制限：控制图上的一条线（或几条线），作为制定一个过程是否稳定的基础。如有超 出了控制极限变差存在，则证明过程受特殊因素的影响。控制限是通过过程数据 计算出来的，不要与工程的技术规范相混淆。 5、过程能力：一个稳定过程的固有变差（6? : R/d2 ）的总范围。 6、C pk （稳定过程的能力指数）：为一稳定过程【某一天、某一班次、某一批、某一机台 其组內的变差（R-bar/d2 or S-bar / C4 ）】下的“能力指数”，计算时须同 时考虑过程数的趋势及该趋势接近于规格界限的程度。即：通常定义为CPU 或CPL中的最小值。 7、P pk（性能指数，即初期过程的性能指数）：为试生产阶段一项类似于Cpk的能力指数， 某一产品长期监控下的“能力指数”；但本项指数的计算，是以新产品的初期过程 性能研究所得的数据为基础。即：通常定义为PPU或PPL中的最小值。 8 PPM（质量水准，即每百万零件不合格数）：指一种根据实际的有缺陷材料来反映过程能力 的一种方法。PPM数据常用来优先制定纠正措施。
过程控制作业答案最新版本
第一章 概述 1.1 过程控制系统由哪些基本单元构成？画出其基本框图。 控制器、执行机构、被控过程、检测与传动装置、报警，保护，连锁等部件 1.2 按设定值的不同情况，自动控制系统有哪三类？ 定值控制系统、随机控制系统、程序控制系统 1.3 简述控制系统的过渡过程单项品质指标，它们分别表征过程控制系统的什么性能？ a.衰减比和衰减率：稳定性指标； b.最大动态偏差和超调量：动态准确性指标； c.余差：稳态准确性指标； d.调节时间和振荡频率：反应控制快速性指标。 第二章 过程控制系统建模方法 习题2.10 某水槽如图所示。其中F 为槽的截面积，R1，R2和R3均为线性水阻，Q1为流入量，Q2和Q3为流出量。要求： （1） 写出以水位H 为输出量，Q1为输入量的对象动态方程； （2） 写出对象的传递函数G(s)，并指出其增益K 和时间常数T 的数值。 （1）物料平衡方程为123d ()d H Q Q Q F t -+= 增量关系式为 123d d H Q Q Q F t ??-?-?= 而22h Q R ??= ， 33 h Q R ??=， 代入增量关系式，则有23123 ()d d R R h h F Q t R R +??+=? （2）两边拉氏变换有： 23 123 ()()()R R FsH s H s Q s R R ++ =
故传函为： 23232 3123 ()()()11R R R R H s K G s R R Q s Ts F s R R +=== +++ K=2323 R R R R +, T=23 23R R F R R + 第三章 过程控制系统设计 1. 有一蒸汽加热设备利用蒸汽将物料加热，并用搅拌器不停地搅拌物料，到物料达到所需温度后排出。试问： （1） 影响物料出口温度的主要因素有哪些？ （2） 如果要设计一温度控制系统，你认为被控变量与操纵变量应选谁？为什么？ （3） 如果物料在温度过低时会凝结，据此情况应如何选择控制阀的开、闭形式及控制器 的正反作用？ 解：（1）物料进料量，搅拌器的搅拌速度，蒸汽流量 （2）被控变量：物料出口温度。因为其直观易控制，是加热系统的控制目标。 操作变量：蒸汽流量。因为其容易通过控制阀开闭进行调整，变化范围较大且对被 控变量有主要影响。 （3）由于温度低物料凝结所以要保持控制阀的常开状态，所以控制阀选择气关式。控制 器选择正作用。 2. 如下图所示为一锅炉锅筒液位控制系统，要求锅炉不能烧干。试画出该系统的框图，判断控制阀的气开、气关型式，确定控制器的正、反作用，并简述当加热室温度升高导致蒸汽蒸发量增加时，该控制系统是如何克服干扰的？ 解：系统框图如下：
通信原理张会生课后习题答案精选版
通信原理张会生课后习 题答案 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
思考题 1-1 什么是通信常见的通信方式有哪些 1-2 通信系统是如何分类的 1-3 何谓数字通信数字通信的优缺点是什么 1-4 试画出模拟通信系统的模型，并简要说明各部分的作用。 1-5 试画出数字通信系统的一般模型，并简要说明各部分的作用。 1-6 衡量通信系统的主要性能指标是什么对于数字通信具体用什么来表述 1-7 何谓码元速率何谓信息速率它们之间的关系如何 习题 1-1 设英文字母E出现的概率=，X出现的概率为＝，试求E和X的信息量各为多少 1-2 某信源的符号集由A、B、C、D、E、F组成，设每个符号独立出现，其概率分别为1/4、1/4、1/16、 1/8、1/16、1/4，试求该信息源输出符号的平均信息量。 1-3 设一数字传输系统传送二进制信号，码元速率RB2=2400B，试求该系统的信息速率Rb2=若该系统改为传送16进制信号，码元速率不变，则此时的系统信息速率为多少 1-4 已知某数字传输系统传送八进制信号，信息速率为3600b/s，试问码元速率应为多少 1-5 已知二进制信号的传输速率为4800b/s，试问变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少（码元速率不变） 1-6 已知某系统的码元速率为3600kB，接收端在l小时内共收到1296个错误码元，试求系统的误码率= 1-7 已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400b/s，接收端在小时内共收到216个错误码元，试计算该系统= l-8 在强干扰环境下，某电台在5分钟内共接收到正确信息量为355Mb，假定系统信息速率为1200kb/s。（l）试问系统误信率= （2）若具体指出系统所传数字信号为四进制信号，值是否改变为什么 （3）若假定信号为四进制信号，系统传输速率为1200kB，则＝
过程控制作业题标准答案
《过程控制系统》思考题 一． 1．什么叫串级控制系统？绘制其结构方框图。 串级控制系统是由两个控制器的串接组成，一个控制器的输出做为另一个控制器的设定值，两个控制器有各自独立的测量输入，有一个控制器的给定由外部设定。 2．与单回路控制系统相比,串级控制系统有哪些主要特点? 多了一个副回路,形成双闭环。特点:主控制器输出改变副控制器的设定值,故副回路构成的是随动系统，设定值是变化的。在串级控制系统中,由于引入了一个副回路,不仅能及早克服进入副回路的扰动,而且又能改善过程特性。副调节器具有“粗调”的作用，主调节器具有“细调”的作用，从而使其控制品质得到进一步提高。 3.为什么说串级控制系统由于存在一个副回路而具有较强的抑制扰动的能力？
①副回路的快速作用，对于进入副回路的干扰快速地克服，减小了干扰对主变量的影响； ②引入副回路,改善了副对象的特性(减小副对象的相位滞后)，提高了主回路的响应速度,提高了干扰的抑制能力; ③副回路可以按照主回路的要求对副变量进行精确控制; ④串级系统提高了控制系统的鲁棒性。 ４.串级控制系统在副参数的选择和副回路的设计中应遵循哪些主要原则? ①将主要干扰包括在副回路; ②副回路尽量包含多的干扰; ③为保证副回路的快速响应，副对象的滞后不能太长; ④为提高系统的鲁棒性，将具有非线性时变部分包含于副对象中; ⑤需要对流量实现精确的跟踪时，将流量选为副对象。 5.串级控制系统通常可用在哪些场合？ * 应用于容量滞后较大的过程 * 应用于纯时延较大的过程 * 应用于扰动变化激烈而且幅度大的过程 * 应用于参数互相关联的过程 ＊应用于非线性过程 6．前馈控制与反馈控制各有什么特点?绘制前馈控制系统结构方框图。
通信原理课后习题
《通信原理》 第一章绪论 1.1什么是通信？通信系统是如何分类的？ 1.2模拟信号和数字信号的区别是什么？ 1.3何谓数字通信？数字通信的优缺点是什么？ 1.4请画出数字通信系统的基本原理方框图，并说明各个环节的作 用？ 1.5对于二进制信息源，在等概发送时，每一符号所包含的信息量是 否等于其平均信息量？ 1.6衡量数字通信系统的主要性能指标是什么？ 1.7设英文字母中A，B，C，D出现的概率各为0.001，0.023，0.003， 0.115，试分别求出它们的信息量。 1.8已知某四进制信源{0，1，2，3}，当每个符号独立出现时，对应 的概率为P 0，P 1 ，P 2 ，P 3 ，且P +P 1 +P 2 +P 3 =1。 （1）试计算该信源的平均信息量。 （2）指出每个符号的概率为多少时，平均信息量最大，其值为多少？ 1.9已知二进制信号的传输速率为4800bit/s，若码元速率不变，试 问变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少？ 1.10在强干扰环境下，某电台在5min内共接收到正确信息量为 355Mbit，假定系统信息速率为1200kbit/s。 （1）试问系统误码率P b 是多少？
（2）若具体指出系统所传数字信号为四进制信号，P 值是否改 b 变？为什么？ （3）若假定数字信号为四进制信号，系统码元传输速率为 是多少/ 1200kBaud，则P b 1.11设一信息源的输出为由256个不同符号组成，其中32个出现的 概率为1/64，其余224个出现的概率为1/448。信息源每秒发出2400个符号，且每个符号彼此独立。试计算该信息源发送信息的平均速率及最大可能的信息速率。 1.12二进制数字信号一以速率200bit/s传输，对此通信系统连续进 行2h的误码测试，结果发现15bit差错。问该系统的误码率为多少？如果要求误码率在1*107 以下，原则上应采取一些什么措施？ 第二章随机信号分析 2.1 判断一个随机过程是广义平稳的条件？ 2.2 平稳随机过程的自相关函数具有什么特点？ 2.3 窄带高斯噪声的三种表示方式是什么？ 2.4 窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么？ 2.5 高斯过程通过线性系统时，输出过程的一维概率密度函数如何？ 输出过程和输入过程的数学期望及功率谱密度之间有什么关系
过程控制练习题答案
练习题 一、填空题 1．定比值控制系统包括：（开环比值控制系统）、（单闭环比值控制系统）和（双闭环比值控制系统）。2．控制阀的开闭形式有（气开）和（气关）。 3．对于对象容量滞后大和干扰较多时，可引入辅助变量构成（串级）控制系统，使等效对象时间常数（减少），提高串级控制系统的工作频率。 4．测量滞后包括测量环节的（容量滞后）和信号测量过程的（纯滞后）。 5．锅炉汽包水位常用控制方案为：（单冲量水位控制系统）、（双冲量控制系统）、（三冲量控制系统）。6．泵可分为（容积式）和（离心式）两类，其控制方案主要有：（出口直接节流）、（调节泵的转速）、（调节旁路流量）。 7．精馏塔的控制目标是，在保证产品质量合格的前提下，使塔的总收益最大或总成本最小。具体对一个精馏塔来说，需从四个方面考虑，设置必要的控制系统，分别是：（物料平衡控制）、（能量平衡控制）、（约束条件控制）和（质量控制）。 1. 前馈控制系统的主要结构形式包括：（单纯的前馈控制系统）、（前馈反馈控制系统）和（多变量前馈控制
系统）。 2. 反馈控制系统是具有被控变量负反馈的闭环回路，它是按着（偏差）进行控制的；前馈控制系统是按（扰动）进行的开环控制系统。 3. 选择性控制系统的类型包括：（开关型）、（连续型）和（混合型）。 4. 常用控制阀的特性为（线性）、（快开）、（对数）、和（抛物线）特性。 5. 阀位控制系统就是在综合考虑操纵变量的（快速性）、（经济性）、（合理性）、和（有效性）基础上发展起来的一种控制系统。 6. 压缩机的控制方案主要有：（调速）、（旁路）和节流。 7. 化学反应器在石油、化工生产中占有很重要的地位，对它的控制一般有四个方面， 分别是：物料平衡控制、（能量平衡控制）、（质量控制）和（约束条件控制）。 二、简答题 1．说明生产过程中软保护措施与硬保护措施的区别。 答：所谓生产的软保护措施，就是当生产短期内处于不正常情况时，无须像硬保护措施那样硬性使设
传递过程原理论文样本
简谈化工传递原理中的类似性 摘要 在化工行业的生产过程中，有各种各样的单元操作，但是从原理上看就包括流体流动，质量交换，加热或冷却这三类过程。也就是我们所说的动量传递，质量传递与热量传递。本文通过分析化工过程中的传递现象, 总结了动量传递、热量传递和质量传递过程的一些类似性, 并且讨论了这些类似性的理论和应用价值。 关键词: 动量传递；热量传递；质量传递；类似性 一、分子传递的类似性 描述分子传递的三个定理分别是牛顿粘性定理、傅立叶热传导第一定理和费克扩散第一定理。其数学描述依次为： 方程（1）和（2）经过简单的推导可变为如下方程: 在（3）（4）（5）三个方程中，我们可以分析发现以下的类似性： 首先，v,和D 都被叫做扩散系数，单位均为m2/s。它们是物质的动力学物AB 性,且三者之间存在如下关系: 其中u 为分子平均速度，为分子平均自由程。 其次，,, 分别为动量浓度梯度、热量浓度和质量浓度梯度。表明了三种传递都是以浓度梯度作为传递的推动力。 最后，，，都表示了某一物理量的通量，分别为动量通量、热量通量和质量通量。 由以上分析可知这三种分子传递可以用统一的文字方程描述为: 通量扩散系数浓度梯度（） 其中负号表示传递方向与浓度梯度方向相反。我们将上式称为现象方程, 表明三种分子传递过程具有同样的现象方程。
二、对流传递的类似性 我们分析在平板壁面的边界层中, 摩擦曳力系数，对流传热系数h和对流传质系的定义式分别为: （7），（8），（9）三式可以变换如下： 分析上述三式，便可以得出以下的类似性: 第一，对流传递的动量通量、热量通量和质量通量都相应地等于各自的对流传递系数乘以各自量的浓度差，可以用如下文字方程表示： 通量（对流传递系数）（浓度差） 其中负号同样表示方向的差异。 第二，上述三式中的浓度差其实就是表示传递的推动力。 为动量浓度差, 表示动量传递的推动力。由于壁面的动量为，而)，所以用“0”表示壁面动量。 为热量浓度差, 表示对流传热的推动力。 为摩尔浓度差, 可以看做对流传质的推动力。 第三，,, 均表示对流传递的系数，且单位均为m/s 。 三、三传类比的概念 在无内热源，无均相化学反应，无辐射传热的影响，由于表面传递的质量速率足够低, 对速度分布、温度分布和浓度分布的影响可以忽略不计, 可视为无总体流动，无边界层分离，无形体阻力等条件下，许多学者从理论上和实验上对三传类比进行了研究。 雷诺通过理论分析，最早提出了三传类比的概念，得出单层模型。雷诺首先假定层流区(或湍流区)一直延伸到壁面，然后利用动量、热量和质量传递的相似性，导出了范宁摩擦因子与传热系数和传质系数之间的关系式，即广义雷诺类比式如下: 或
通信原理课后答案
第一章习题 习题1.1在英文字母中E 出现的概率最大，等于0.105,试求其信息量 解：E 的信息量： l E =log 2 1 = - log 2 P E —log 2 0.105 =3.25 b 习题1.2某信息源由A ，B ，C , D 四个符号组成，设每个符号独立出现，其出现的 概率分别为1/4，1/4, 3/16, 5/16。试求该信息源中每个符号的信息量。 解： 习题1.3某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，这些符号分别用二进制码组 00, 01, 10, 11表示。若每个二进制码元用宽度为 5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下 的平均信息速率 （1）这四个符号等概率出现； （2）这四个符号出现概率如习题 1.2 所示。 解：（1）一个字母对应两个二进制脉冲，属于四进制符号，故一个字母的持续时间为 2>5mso 传送字母的符号速率为 等概时的平均信息速率为 （2）平均信息量为 则平均信息速率为 R b. =R B H = 1 00 1.977=1 977 b s 习题1.4试问上题中的码元速率是多少？ 1 1 解：R B 3 - 200 Bd T B 5*10 习题1.5设一个信息源由64个不同的符号组成，其中16个符号的出现概率均为1/32, 其余48个符号出现的概率为1/96，若此信息源每秒发出1000个独立的符号，试求该信息 源的平均信息速率。 解：该信息源的熵为 =5.79比特/符号 因此，该信息源的平均信息速率 R^mH =1000*5.79 =5790 b/s 习题1.6设一个信息源输出四进制等概率信号， 其码元宽度为125 us 。试求码元速率 和信息速率 等概时，& =R B log 2M =8000* log 24 =16kb/s 习题1.7设一台接收机输入电路的等效电阻为 600欧姆，输入电路的带宽为6 MHZ , 环境温度为23摄氏度，试求该电路产生的热噪声电压的有效值。 解：R B 1 _ 1 T B 125*10 怡 -8000 Bd
通信原理-习题及答案.(DOC)
一、填空 1、单音调制时，幅度A不变，改变调制频率Ωm，在PM中，其最大相移△θm 与Ωm_______关系，其最大频偏△?m与Ωm__________；而在FM，△θm与Ωm________,△?m与Ωm_________。 1、在载波同步中，外同步法是指____________________，内同步法是指 ________________________。 2、已知一种差错控制编码的可用码组为：0000、1111。用于检错，其检错能力 为可检；用于纠正位错码；若纠一位错，可同时检查错。 3、位同步信号用于。 1．单边带信号产生的方式有和。 2．设调制信号的最高频率为f H ，则单边带信号的带宽为，双边带信号的带宽为，残留边带信号的带宽为。 3．抽样的方式有以下2种：抽样、抽样，其中没有频率失真的方式为抽样。 4．线性PCM编码的过程为，，。 5．举出1个频分复用的实例。 6．当误比特率相同时，按所需E b /n o 值对2PSK、2FSK、2ASK信号进行排序 为。 7、为了克服码间串扰，在___________之前附加一个可调的滤波器；利用____________的方法将失真的波形直接加以校正，此滤波器称为时域均衡器。 1、某数字传输系统传送8进制信号，码元速率为3000B，则该系统的信息速 率为。 2、在数字通信中，可以通过观察眼图来定性地了解噪和对系统性 能的影响。 3、在增量调制系统中，当模拟信号斜率陡变时，阶梯电压波形有可能跟不 上信号的变化，形成很大失真的阶梯电压波形，这样的失真称 为。 4、为了防止二进制移相键控信号在相干解调时出现“倒π”现象，可以对 基带数字信号先进行，然后作BPSK调制。 1、通信系统的性能指标主要有和，在模拟通信系统中前者用有效传输带宽衡量，后者用接收端输出的衡量。 2、对于一个数字基带传输系统，可以用实验手段通过在示波器上观察该系统
过程控制系统与仪表习题答案
一、某化学反应器，工艺规定操作温度为200±10℃，考虑安全因素，调节过程中温度规定值最大不得超过15℃。现设计运行的温度定值调节系统，在最大阶跃干扰作用下的过渡过程曲线如下图所示，试求：该系统的过渡过程品质指标（最大偏差、余差、衰减比、振荡周期和过渡时间），并问该调节系统是否满足工艺要求。 参考答案： 最大偏差 A = 230-200 = 30℃ 余差C= 205-200 = 5℃ 衰减比n = y1: y3 = 25:5 = 5:1 振荡周期T = 20 – 5 = 15 （min） 设被控变量进入稳态值的土2％，就认为过渡过程结束，则误差区域=205 ×（±2％）＝±4.1℃ 在新稳态值（205℃）两侧以宽度为±4.1℃画一区域（阴影线）。曲线进入时间点Ts = 22min 工艺规定操作温度为200±10℃，考虑安全因素，调节过程中温度规定值最大不得超过15℃，而该调节系统A=30℃，不满足工艺要求。
最大偏差 A = 230-200 = 30℃ 余差C= 205-200 = 5℃ 衰减比n = y1: y3 = 25:5 = 5:1 二、如图所示，用差压变送器检测液位。已知ρ1＝1200kg／m3，ρ2＝950kg ／m3，h1＝1.0m，h2＝5.0m，液位变化的范围为0～3.0m，如果当地重力加速度g＝9.8m／s，求差压变送器的量程和迁移量。 当液位在0～3.0m变化时，差压的变化量为 ρ1gHmax＝1200×9.8×3.0＝35280 Pa 根据差压变送器的量程系列，可选差变的量程为40kPa 当H＝0时，有 Δp＝－ρ2g（h2－h1）＝－950×9.8×（5.0－1.0）＝－37240 Pa 所以，差压变送器需要进行负迁移，负迁移量为37.24kPa 迁移后该差变的测量范围为－37.24～2.76kPa 若选用DDZ-Ⅲ型仪表，则当变送器输出I＝4mA时，表示H＝0；当I＝20mA时，H＝40×3.0／35.28＝3.4m，即实际可测液位范围为0～3.4m。
通信原理习题答案解析
5－10 某线性调制系统的输出信噪比为20dB ，输出噪声功率为9 10W ，由发射机输出端到解调器输 入端之间总的传输损耗为100dB ，试求： （1）DSB/SC 时的发射机输出功率； （2）SSB/SC 时的发射机输出功率。 解：设发射机输出功率为S T ，解调器输入信号功率为Si,则传输损耗K= S T /Si=100(dB). （1）DSB/SC 的制度增益G=2，解调器输入信噪比 相干解调时：Ni=4No 因此，解调器输入端的信号功率： 发射机输出功率： （2）SSB/SC 制度增益G=1，则 解调器输入端的信号功率 发射机输出功率： 6-1设二进制符号序列为 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码波形、双极性码波形、单极性归零码波形、双极性归零码波形、二进制差分码波形及八电平码波形。 解：各波形如下图所示：
6-8已知信息代码为1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1，求相应的AMI码及HDB3码，并分别画出它们的波形图。 解：
6-11设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为H(ω)，若要求以2/Ts 波特的速 率进行数据传输，试检验图P5-7各种H(ω)是否满足消除抽样点上码间干扰的条件？ (a ) (c ) (d ) 解：无码间干扰的条件是： ??? ??? ?> ≤=???? ? ?+=∑s s i s s eq T T T T i H H π ωπ ωπωω02)( (a ) ??? ? ?? ?> =≤=s s T B T H π ωππ ωω021)( 则 s T B 21= ，无码间干扰传输的最大传码率为：s s B T T B R 212max <= = 故该H (ω)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。 (b ) ??? ? ?? ?> =≤=s s T B T H π ωππ ωω0231)( 则 s T B 23= ，无码间干扰传输的最大传码率为：s s B T T B R 232max >= = 虽然传输速率小于奈奎斯特速率，但因为R Bmax 不是2/T s 的整数倍，所以仍然不能消除码间干扰。故该H (ω)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。 (c ) 如下图所示，H (ω)的等效H eq (ω)为：
传递过程原理作业题和答案(原稿)
《化工传递过程原理（Ⅱ）》作业题 1. 粘性流体在圆管内作一维稳态流动。设r 表示径向距离，y 表示自管壁算起的垂直距离，试分别写出沿r 方向和y 方向的、用（动量通量）＝-（动量扩散系数）×（动量浓度梯度）表示的现象方程。 1．(1-1) 解：()d u dy ρτν = (y ，u ，du dy > 0) ()d u dr ρτν =- (r ，u , du dr < 0) 2. 试讨论层流下动量传递、热量传递和质量传递三者之间的类似性。 2. (1-3) 解：从式（1-3）、（1-4）、（1-6）可看出： A A A B d j D dy ρ =- （1-3） () d u dy ρτν =- （1-4） ()/p d c t q A dy ρα =- （1-6） 1. 它们可以共同表示为：通量 = －（扩散系数）×（浓度梯度）； 2. 扩散系数 ν、α、AB D 具有相同的因次，单位为 2/m s ； 3. 传递方向与该量的梯度方向相反。 3. 试写出温度t 对时间θ的全导数和随体导数，并说明温度对时间的偏导数、全导数和随体导数的物理意义。 3.（3-1） 解：全导数： d t t t d x t d y t d z d x d y d z d θθθθθ????=+++ ???? 随体导数：x y z Dt t t t t u u u D x y z θθ????=+++???? 物理意义： t θ ??——表示空间某固定点处温度随时间的变化率；
dt d θ——表示测量流体温度时，测量点以任意速度dx d θ、dy d θ、dz d θ 运动所测得的温度随时间的变化率 Dt θ——表示测量点随流体一起运动且速度x u dx d θ=、y u dy d θ=、z u dz d θ =时，测得的温度随时间的变化率。 4. 有下列三种流场的速度向量表达式，试判断哪种流场为不可压缩流体的流动。 （1）j xy i x z y x u )2()2(),,(2θθ--+= （2）y x z x x z y x )22()(2),,(++++-= （3）xz yz xy y x 222),(++= 4.（3-3） 解：不可压缩流体流动的连续性方程为：0u ?= （判据） 1. 220u x x ?=-= ，不可压缩流体流动； 2. 2002u ?=-++=- ，不是不可压缩流体流动； 3. 002222()u y z x x y z =??≠??=++=++= ，不可压缩 ，不是不可压缩 5. 某流场可由下述速度向量式表达： (,,,)3u x y z xyzi y j z k θθ=+- 试求点（2，1，2，1）的加速度向量。 5. （3-6） 解： y x z i j k Du Du Du Du D D D D θθθθ =++ x x x x x x y z u u u D u u u u u D x y z θθ=+++???????? 0()()3()xyz yz y xz z xy θ=++- (13)x y z y z θ=+- y y Du D θ = 23(3)(3)3(31) z z z z Du D θθθθ =-+--=-
通信原理课后简答题
第一章绪论 1.1以无线广播和电视为例，说明图1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么 在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 1.3何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理； 4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。 1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。 1-5按调制方式，通信系统分类？ 根据传输中的信道是否经过调制，可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类？ 按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号，相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？ 频分复用，时分复用，码分复用。
计算机过程控制作业答案
2-6某水槽如题图2-1所示。其中A 1为槽的截面积，R 1、R 2均为线性水阻，Q i 为流入量，Q 1和Q 2为流出量要求： (1)写出以水位h 1为输出量，Q i 为输入量的对象动态方程； (2)写出对象的传递函数G(s)并指出其增益K 和时间常数T 的数值。 图2-1 解：1）平衡状态： 02010Q Q Q i += 2）当非平衡时： i i i Q Q Q ?+=0；1011Q Q Q ?+=；2022Q Q Q ?+= 质量守恒：211 Q Q Q dt h d A i ?-?-?=? 对应每个阀门，线性水阻：11R h Q ?= ?；2 2R h Q ?=? 动态方程：i Q R h R h dt h d A ?=?+?+?2 11 3) 传递函数：)()()1 1(2 11s Q s H R R S A i =++ 1)11(1)()()(211 +=++== Ts K R R S A s Q s H s G i 这里：2 112 1212 111111R R A T R R R R R R K += +=+= ； 2 Q 1 1
2-7建立三容体系统h 3与控制量u 之间的动态方程和传递数,见题图2-2。 解：如图为三个单链单容对像模型。被控参考△h 3的动态方程： 3233 Q Q dt h d c ?-?=?；22R h Q ?=?；33R h Q ?=?； 212 2Q Q dt h d c ?-?=?；11R h Q ?=? 11 1 Q Q dt h d c i ?-?=? u K Q i ?=? 得多容体动态方程： u KR h dt h d c R c R c R dt h d c c R R c c R R c c R R dt h d c c c R R R ?=?+?+++?+++?333 3322112 3 2313132322121333321321)()( 传递函数：3 22133)()()(a s a s a s K s U s H s G +++== ； 这里： 3 213213 32132133213213 3221123213213 1313232212111 ; c c c R R R kR K c c c R R R a c c c R R R c R c R c R a c c c R R R c c R R c c R R c c R R a = =++=++=
《通信原理》樊昌信 课后习题答案
习题解答 《通信原理教程》樊昌信 第一章 概论 1.3 某个信息源由A 、B 、C 、D 等4个符号组成。这些符号分别用二进制码组00、01、10、11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。 （1） 这4个符号等概率出现； （2） 这4个符号出现的概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16。 解： 每秒可传输的二进制位为： () 20010513=?÷- 每个符号需要2位二进制，故每秒可传输的符号数为： 1002200=÷ （1） 4个符号等概率出现时每个符号包含的平均信息量为： bit 24log 2= 故平均信息速率为： s b R b /2002100=?= （2）每个符号包含的平均信息量为： bit 977.11651log 1651631log 163411log 41411log 412222=+++ 故平均信息速率为： s b R b /7.197977.1100=?= 1.6 设一个信号源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125s μ。试求码元速率和信 息速率。 解：码元速率为： () baud R B 80001012516=?÷=- 信息速率为： s kb R R B b /16280004log 2=?== 第二章 信号 2.2 设一个随机过程X （t ）可以表示成： ()() ∞<<∞-+=t t t X θπ2cos 2 其中θ在（0，2π）之间服从均匀分布，判断它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。 解：它的能量无限，功率有界，所以是一个功率信号。 ` ()[]()[]()()() πτθ πτθππτπθπ θπτ πθπππ 2cos 4224cos 2cos 2 2122cos 22cos 220 20 =+++= ? +++=? ?d t d t t 由维纳－辛钦关系有：
过程控制-李文涛-课后习题答案
不知道谁弄的 和我们要求的课后作业相似度很大，值得参考，另外答案准确度应该还行。 T1.6 （1）最大偏差A —被控变量偏离给定值的最大数值 （给定值为800） A=843-800=43 C 超调量B —第一个波峰值与新稳定值之差 B=843-808=35C 衰减比B1：B2 — 相邻两个波峰值之比 ( 843-808)/(815-808)=5 余差值 被控变量的新稳定值与给定值之偏差C=808-800=8C 振荡周期 过渡过程同向两个波峰间间隔时间为周期T=20-5=15min 工艺规定的操作温度为800±9） C ，表示给定值为800C ，余差为9C ,由（1）得出的最大偏差A=43C <50C ，余差C=8C <9C ，所以该系统满足要求。 T2.8 （1 ） （2）由图可知： ,22030250,30s T s 10%)10*196/()0196(/)]0()([ x y y k （阶跃扰动为稳态值的10%，即k=10） （P36）计算法：阶跃响应表达式)(/)()(0 y t y t y )(0)(10)2()( t t e t T t y （1.1）
选取t1=140s,t2=250s 对应)2(),1(0 0t t h h ，其中t2>t1> 由式（1.1）可得e h T t t ) 21(01)1( ，e h T t t )22(01)2( 取自然对数并联立求解，得)] 2(1ln[)]1(1ln[1200t t t t T h h ； （1.2) )] 2(1ln[)]1(1ln[)] 2(1ln[1)]1(1ln[20000t t t t t t h h h h (1.3) 为计算方便，选取632.0)2(,39.0)1(00 t t h h 代入式（1.2）和（1.3）则 T=2（t2-t1)=s 220)140250(2 ; s t t 302501402212 ; 10%)10*196/()0196(/)]0()([ x y y k 。 T3.9 (1)影响物料出口温度的主要因素有：蒸汽压力、流量，冷物料温度、压力、流量。 (2)被控参数选热物料的出口温度，因为它直接决定着产品的质量；调节参数选蒸汽流量，因为它可以控制。 (3)从工艺安全和经济性的角度考虑，应该保证在系统发生故障时，调节阀处于闭合状态，避免因换热器温度过高而发生损坏和不必要的浪费。所以选择气开式。 (4) 被控参数为热物料的出口温度，因此调节规律选择PID 。温度变送器Km 为"+"；调节阀为气开，即Kv 为"+"；对于被控对象，当阀门开度增大时，热物料的出口温度升高，即K0为"+"。由于组成系统的各个环节的静态系数相乘为"+"，所以调节器的Kp 为"+"，即为反作用。 (5) T3.10 大修后变送器的量程由500℃变为300-200=100℃，变送器的放大倍数将发生变化，从而导致广义对象特性放大倍数发生变化： 032.005004200 K ，00516.0200 300420'K K 系统的过渡过程将会发生变化，系统可能不稳定，此时，应该减小PID 调节器的比例放大系数，使p p K K 51' ，以
过程控制试题库及答案
过程控制期末试题库 （适用于沈阳建筑大学自动化专业期末考试） 一、填空题（本题共计10分，包括3小题，10个填空，每空1分） 1．一般一个简单控制系统由（检测/变送）装置、（被控对象）、（调节）器和（执行）机构组成。 2．过程控制系统常用的参数整定方法有：（经验法）、（衰减曲线法）、（稳定边界法/临界比例度法）和（响应曲线法）。 3．在PID调节器中，调节器的Kc越大，表示调节作用（越强），Ti值越大，表示积分作用（减弱），Td值越大表示微分作用（增强）。 4．常见的过程计算机控制系统分为下列几种典型形式：（操作指导控制系统）、直接数字控制系统、（监督计算机控制系统）、（集散控制系统）和现场总线控制系统。 5．在闭环控制系统中，根据设定值的不同形式，又可分为定值控制系统，随动控制系统和程序控制系统。 1）定值控制系统 特点：设定值是（固定不变）； 作用：保证在（扰动）作用下使被控变量始终保持在设定值上。 2）随动控制系统 特点：设定值是一个（变化量）； 作用：保证在各种条件下系统的输出（及时跟踪设定值变化）。 3）程序控制系统 特点：设定值是一个（按一定时间程序变化的时间函数）； 作用：保证在各种条件下系统的输出（按规定的程序自动变化）。 6．热电偶温度计的基本组成部分部分是（热电偶）、（测量仪表）、（连接热电偶）和（测量仪表的导线）。 7．串级控制系统能迅速克服进入（副）回路的扰动，改善（主）控制器的广义对象特性，容许（副）回路内各环节的特性在一定的范围内变动而不影响整个系 统的控制品质。 8．定值控制系统是按（偏差）进行控制的，而前馈控制是按（扰动）进行控制的；前者是（闭）环控制，后者是（开）环控制。 二、选择题（本题共计10分，包括5小题，每题2分） 1.由于微分调节规律有超前作用，因此调节器加入微分作用主要是用来（C）:
通信原理各章习题测验集的答案
第一章 通信系统概论 一 填空选择题 1.数字通信系统的主要优点是 __抗干扰能力强噪声不积累 、差错可控、容易加密_、可 实现综合化（便于集成）等_。 2.通信系统的主要质量指标通常用_有效性_和可靠性_衡量， FSK 系统指标具体用_传输速 率（传码率、传信率）和_差错率（误码率、误信率）_衡量，FM/PM 系统具体指标用_ 有效传输频带 和_信噪比_衡量。 3.已知二进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元，0、1码等概率出现，则码元速率 为600B ，信息速率为600b/s ；传送1小时后，接收到的错码为216个，其误码率为10-4； 若保持码元速率不变，变换为8进制传输，每个码元所含信息量为3 ，信息速率为 1800b/s 。 4.通信是指消息由一地向另一地进行＿＿＿＿＿＿，主要质量指标是＿＿＿＿＿和＿＿＿＿ ＿,它们在数字通信系统中具体为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 5.在码元速率相同的条件下，16进制数字调制系统的信息速率是二进制的4 倍。 6.按传输媒介，通信系统可分为有线通信系统、无线通信系统。 7.数字通信系统的有效性指标包括 ( D ) A.信息传输速率 B.符号传输速率 C.频带利用率 D.以上都包括 8.在码元速率相同条件下，m 进制数字调制系统的信息速率是二进制的 log 2m 倍。 9．通信系统按其传输信号形式分可分为模拟通信系统和数字通信系统 。 10.通信系统按信道中传输的信号不同分为模拟通信系统 和 数字通信系统 11.衡量通信系统主要指标是有效性和可靠性，前者主要是消息传输速率问题，而后者 是指消息传输的 质量问题。 12．设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送，每个消息出现是相互 独立的，其平均信息量H=__1.75b/符号__。 13.设有4个消息符号，其出现概率是21、41、81、8 1各消息符号出现是相对独立的，该符号集的平均信息量为 1.75b/符号 。 14.某四元制信源，各符号对应的概率分别为21、41、81、1，则该信源符号的平均 信息量为 1.75b/符号 。当 等 概 时，平均信息量最大，其值为 2 b/符号。 15.已知某信息源的符号集由A 、B 、C 、D 四个符号构成，且每一符号独立出现 （1）若各符号出现的机率分别为8 1814121、、、，该信息源的平均信息量（熵）为 1.75b/符号。 (2)该信息源在等 概条件下,有最大平均信息量 2 b/符号 16.某信源有四个符号0、1、2、3组成，设每个符号独立出现的概率分别为21、41、81、81，则信源符号的平均信息量为 1.75b/符号。若以2000B 速率传送，则10s 的信息 量为3.5*104 b 。若误码率为10-4 ，则10s 的错码数为 2个 17.一个二进制数字信号码元时间长度为0.1μs ，在传输过程中平均2.5秒产生一个错码， 则其平均误码率近似为 D 。 A. 5×10-6 B.2×10-8 C.2×10-7 D.4×10 -8 18.已知一个8进制信号的符号速率为4800波特，则其对应的信息速率是( D ) A.4800bit/s B.2400bit/s C.9600bit/s D.14400bit/s 19.已知一个4进制信号的符号速率为4800波特，则其对应的信息速率是( C )。 A. 4800bit/s B. 2400bit/s C. 9600bit/s D. 14400bit/s 20.衡量数字通信系统性能的主要指标是___有效性___和可靠性两项指标。 21.数字通信系统的主要性能指标是有效性和___可靠性___两个方面。 22.衡量数字通信系统性能好坏的指标是___有效性___和__可靠性____两项指标。 23. 数字通信系统的有效性指标具体包括_信息传输速率（Rb ）、符号速率（RB ）和频带利 用率(η)_三项内容。 24.衡量数字通信系统可靠性的主要指标是（ D ） A.信息传输速率 B.符号传输速率 C.频带利用率 D.误码率