工業(yè)自動(dòng)化控制基礎(chǔ)練習(xí)題集姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號(hào)______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫(xiě)您的姓名，身份證號(hào)和地址名稱(chēng)。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫(xiě)您的答案。一、選擇題1.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本組成部分包括：

a.控制器、執(zhí)行器、傳感器

b.控制器、執(zhí)行器、控制器

c.傳感器、執(zhí)行器、控制器

d.傳感器、控制器、控制器

2.下列哪個(gè)不是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

a.提高生產(chǎn)效率

b.降低生產(chǎn)成本

c.減少人工干預(yù)

d.增加生產(chǎn)安全

3.下列哪種傳感器屬于模擬傳感器：

a.紅外傳感器

b.光電傳感器

c.溫度傳感器

d.磁敏傳感器

4.下列哪種控制器屬于數(shù)字控制器：

a.模擬PID控制器

b.數(shù)字PID控制器

c.模擬P控制器

d.數(shù)字P控制器

5.下列哪種控制器屬于比例控制器：

a.比例控制器

b.積分控制器

c.微分控制器

d.PID控制器

6.下列哪種控制器屬于PID控制器：

a.比例控制器

b.積分控制器

c.微分控制器

d.以上都是

7.下列哪種控制算法不屬于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)：

a.PID控制

b.模糊控制

c.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

d.邏輯控制

8.下列哪種控制方式不屬于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)：

a.開(kāi)環(huán)控制

b.閉環(huán)控制

c.多閉環(huán)控制

d.單閉環(huán)控制

答案及解題思路：

1.答案：a.控制器、執(zhí)行器、傳感器

解題思路：工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由傳感器、控制器和執(zhí)行器三部分組成，傳感器用于檢測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)，控制器根據(jù)檢測(cè)到的信息進(jìn)行決策，執(zhí)行器根據(jù)控制器的指令執(zhí)行操作。

2.答案：d.增加生產(chǎn)安全

解題思路：工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)旨在提高生產(chǎn)效率和降低成本，減少人工干預(yù)，而不是增加生產(chǎn)安全。

3.答案：c.溫度傳感器

解題思路：模擬傳感器輸出連續(xù)的模擬信號(hào)，而溫度傳感器正是通過(guò)檢測(cè)溫度變化輸出模擬信號(hào)。

4.答案：b.數(shù)字PID控制器

解題思路：數(shù)字控制器是使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行控制的，而數(shù)字PID控制器是數(shù)字控制器的一種。

5.答案：a.比例控制器

解題思路：比例控制器只根據(jù)輸入誤差進(jìn)行比例放大，不涉及積分和微分作用。

6.答案：d.以上都是

解題思路：PID控制器是包含比例、積分和微分作用的控制器。

7.答案：d.邏輯控制

解題思路：邏輯控制通常是指根據(jù)預(yù)先設(shè)定的邏輯條件進(jìn)行控制，不屬于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的算法。

8.答案：d.單閉環(huán)控制

解題思路：開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制、多閉環(huán)控制都是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的控制方式，而單閉環(huán)控制則不常見(jiàn)。二、填空題1.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由被控對(duì)象、控制器、執(zhí)行器三部分組成。

2.傳感器的作用是將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

3.控制器是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的決策與指揮中心。

4.執(zhí)行器是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的動(dòng)作執(zhí)行裝置。

5.PID控制器包括比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)三個(gè)環(huán)節(jié)。

6.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)有提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、改善勞動(dòng)條件。

7.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域包括機(jī)械制造、石油化工、電力系統(tǒng)。

答案及解題思路：

1.答案：被控對(duì)象、控制器、執(zhí)行器

解題思路：根據(jù)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成，我們可以知道，系統(tǒng)由被控對(duì)象、控制器和執(zhí)行器三部分組成。被控對(duì)象是受控制系統(tǒng)控制的設(shè)備或過(guò)程；控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略來(lái)調(diào)整系統(tǒng)的輸出；執(zhí)行器則是執(zhí)行控制器的指令，使被控對(duì)象的狀態(tài)發(fā)生變化。

2.答案：被測(cè)物理量、電信號(hào)

解題思路：傳感器的作用是將物理信號(hào)（如溫度、壓力、流量等）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以便于電子設(shè)備進(jìn)行處理和傳輸。

3.答案：決策與指揮中心

解題思路：控制器在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中扮演著核心角色，負(fù)責(zé)接收傳感器輸入的信息，根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略進(jìn)行計(jì)算和決策，然后向執(zhí)行器發(fā)送控制指令。

4.答案：動(dòng)作執(zhí)行裝置

解題思路：執(zhí)行器接受控制器的指令，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能或熱能，以驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。

5.答案：比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)

解題思路：PID控制器是一種常用的控制算法，它包括比例、積分、微分三個(gè)環(huán)節(jié)，分別對(duì)應(yīng)控制器的三個(gè)參數(shù)：比例系數(shù)、積分時(shí)間和微分時(shí)間。

6.答案：提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、改善勞動(dòng)條件

解題思路：工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)控制提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，同時(shí)減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境。

7.答案：機(jī)械制造、石油化工、電力系統(tǒng)

解題思路：工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如機(jī)械制造、石油化工、電力系統(tǒng)等，這些領(lǐng)域?qū)ψ詣?dòng)化的需求較高，可以大大提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。三、判斷題1.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以提高生產(chǎn)效率。（√）

解題思路：工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)執(zhí)行程序化的操作，可以減少人為錯(cuò)誤，提高生產(chǎn)速度和精確度，從而提高生產(chǎn)效率。

2.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以降低生產(chǎn)成本。（√）

解題思路：自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠優(yōu)化生產(chǎn)流程，減少人力成本和材料浪費(fèi)，提高資源利用率，因此可以降低生產(chǎn)成本。

3.傳感器的作用是將物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。（√）

解題思路：傳感器是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的輸入部分，其主要功能就是將溫度、壓力、流量等物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以便控制系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理。

4.控制器是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心部分。（√）

解題思路：控制器負(fù)責(zé)接收傳感器信號(hào)，根據(jù)預(yù)設(shè)的控制策略進(jìn)行處理，發(fā)出指令給執(zhí)行器，是整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的決策中心。

5.執(zhí)行器是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。（√）

解題思路：執(zhí)行器根據(jù)控制器的指令，將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)作，如驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、閥門(mén)開(kāi)關(guān)等，是系統(tǒng)將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為實(shí)際動(dòng)作的部分。

6.PID控制器是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的控制器。（√）

解題思路：PID控制器因其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和良好的控制功能，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，特別是在需要精確控制的場(chǎng)合。

7.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作。（√）

解題思路：工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)控和控制，減少對(duì)人工干預(yù)的依賴(lài)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作，提高生產(chǎn)安全和效率。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本組成部分及其作用。

組成部分：

1.傳感器：用于檢測(cè)和測(cè)量被控對(duì)象的物理量。

2.控制器：根據(jù)輸入信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)，對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行控制。

3.執(zhí)行器：根據(jù)控制器的信號(hào)執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制。

4.被控對(duì)象：需要控制的系統(tǒng)或設(shè)備。

5.人機(jī)界面：用于操作人員和控制系統(tǒng)之間的交互。

作用：

1.提高生產(chǎn)效率：自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)精確、高效的自動(dòng)化控制。

2.提高產(chǎn)品質(zhì)量：通過(guò)精確控制，可以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

3.保障生產(chǎn)安全：自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)狀態(tài)，及時(shí)處理異常情況。

4.降低勞動(dòng)強(qiáng)度：自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以減少人工操作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.簡(jiǎn)述傳感器的工作原理及其分類(lèi)。

工作原理：

1.電磁感應(yīng)原理：基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，將物理量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

2.光電效應(yīng)原理：基于光電效應(yīng)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

3.熱電效應(yīng)原理：基于熱電效應(yīng)，將熱信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

4.壓電效應(yīng)原理：基于壓電效應(yīng)，將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

分類(lèi)：

1.電阻式傳感器：如熱電阻、應(yīng)變片等。

2.電容式傳感器：如電容式位移傳感器、電容式壓力傳感器等。

3.電磁式傳感器：如霍爾效應(yīng)傳感器、電流傳感器等。

4.光電式傳感器：如光電二極管、光電三極管等。

3.簡(jiǎn)述控制器的作用及其分類(lèi)。

作用：

1.接收傳感器信號(hào)：控制器接收傳感器檢測(cè)到的物理量信號(hào)。

2.處理信號(hào)：控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，控制策略。

3.輸出控制信號(hào)：控制器將處理后的信號(hào)輸出給執(zhí)行器。

分類(lèi)：

1.模擬控制器：如PID控制器、比例控制器等。

2.數(shù)字控制器：如PLC（可編程邏輯控制器）、DCS（分布式控制系統(tǒng)）等。

4.簡(jiǎn)述執(zhí)行器的作用及其分類(lèi)。

作用：

1.接收控制信號(hào)：執(zhí)行器接收控制器的輸出信號(hào)。

2.執(zhí)行動(dòng)作：執(zhí)行器根據(jù)控制信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制。

分類(lèi)：

1.電動(dòng)執(zhí)行器：如電動(dòng)閥門(mén)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等。

2.氣動(dòng)執(zhí)行器：如氣動(dòng)閥門(mén)、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥等。

3.液動(dòng)執(zhí)行器：如液壓閥、液壓缸等。

5.簡(jiǎn)述PID控制器的工作原理及其特點(diǎn)。

工作原理：

1.PID控制器根據(jù)被控對(duì)象的偏差（設(shè)定值與實(shí)際值之差）進(jìn)行控制。

2.PID控制器輸出控制信號(hào)，包括比例（P）、積分（I）和微分（D）三部分。

特點(diǎn)：

1.精度高：PID控制器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的精確控制。

2.穩(wěn)定性好：PID控制器對(duì)系統(tǒng)干擾具有較強(qiáng)的魯棒性。

3.應(yīng)用廣泛：PID控制器適用于各種工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

答案及解題思路：

1.答案：見(jiàn)上述內(nèi)容。解題思路：首先明確工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成部分，然后分別闡述每個(gè)部分的作用。

2.答案：見(jiàn)上述內(nèi)容。解題思路：了解傳感器的工作原理，然后根據(jù)原理進(jìn)行分類(lèi)。

3.答案：見(jiàn)上述內(nèi)容。解題思路：明確控制器的作用，然后根據(jù)控制方式分類(lèi)。

4.答案：見(jiàn)上述內(nèi)容。解題思路：了解執(zhí)行器的作用，然后根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式分類(lèi)。

5.答案：見(jiàn)上述內(nèi)容。解題思路：掌握PID控制器的工作原理，然后分析其特點(diǎn)。五、論述題1.論述工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在提高生產(chǎn)效率方面的作用。

解答：

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)以下方式提高生產(chǎn)效率：

a.實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的精確控制，減少人為操作誤差。

b.自動(dòng)化設(shè)備可以24小時(shí)不間斷工作，提高生產(chǎn)周期。

c.通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)流程，減少無(wú)效勞動(dòng)和等待時(shí)間。

d.快速響應(yīng)市場(chǎng)變化，提高生產(chǎn)靈活性。

2.論述工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在降低生產(chǎn)成本方面的作用。

解答：

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)降低生產(chǎn)成本的途徑包括：

a.減少人力成本，自動(dòng)化設(shè)備替代部分人工操作。

b.降低能源消耗，通過(guò)精確控制減少浪費(fèi)。

c.提高材料利用率，減少?gòu)U品產(chǎn)生。

d.減少維護(hù)成本，自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)周期長(zhǎng)，故障率低。

3.論述工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面的作用。

解答：

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)提高產(chǎn)品質(zhì)量的機(jī)制有：

a.精確控制生產(chǎn)過(guò)程，減少產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)。

b.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)覺(jué)并糾正質(zhì)量問(wèn)題。

c.自動(dòng)化設(shè)備具有較高的穩(wěn)定性和重復(fù)性，保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性。

d.通過(guò)數(shù)據(jù)分析，持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

4.論述工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作方面的作用。

解答：

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作的關(guān)鍵點(diǎn)包括：

a.自動(dòng)化設(shè)備可以完成復(fù)雜的生產(chǎn)任務(wù)，無(wú)需人工干預(yù)。

b.通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和維護(hù)。

c.提高生產(chǎn)安全性，減