2025年電氣自動化工程師考試試卷及答案一、單項選擇題（共20題，每題1.5分，共30分。每題只有一個正確選項）1.某正弦交流電路中，已知電壓u=311sin(314t+30°)V，電流i=14.14sin(314t-30°)A，則該電路的功率因數(shù)為（）A.0.5B.0.707C.0.866D.1.02.三相異步電動機采用Y-Δ降壓啟動時，啟動電流為直接啟動的（）A.1/√3B.1/3C.√3倍D.3倍3.以下關(guān)于PLC輸入模塊的描述中，錯誤的是（）A.直流輸入模塊的公共端通常標為COMB.交流輸入模塊的工作電壓一般為220VACC.輸入信號的響應(yīng)時間與模塊的濾波電路有關(guān)D.漏型輸入模塊的公共端應(yīng)接外部電源正極4.在自動控制系統(tǒng)中，若系統(tǒng)的階躍響應(yīng)超調(diào)量過大，應(yīng)優(yōu)先調(diào)整（）參數(shù)A.比例系數(shù)KpB.積分時間TiC.微分時間TdD.采樣周期Ts5.某直流電動機的額定數(shù)據(jù)為：PN=10kW，UN=220V，ηN=0.85，則其額定電流約為（）A.45.5AB.53.8AC.62.1AD.71.4A6.以下電力電子器件中，屬于全控型器件的是（）A.晶閘管（SCR）B.二極管（VD）C.絕緣柵雙極晶體管（IGBT）D.雙向晶閘管（TRIAC）7.在工業(yè)以太網(wǎng)中，用于實現(xiàn)不同網(wǎng)段信號再生和轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)備是（）A.交換機B.路由器C.中繼器D.網(wǎng)關(guān)8.某二階系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=4/(s2+2s+4)，其阻尼比ξ為（）A.0.25B.0.5C.0.707D.1.09.步進電動機的步距角θ與（）無關(guān)A.定子相數(shù)B.轉(zhuǎn)子齒數(shù)C.通電方式D.電源頻率10.在PLC梯形圖中，以下指令能實現(xiàn)“當輸入X0為ON且X1為OFF時，輸出Y0保持ON”功能的是（）A.Y0=X0ANDNOTX1B.Y0=(X0ORY0)ANDNOTX1C.Y0=X0OR(Y0ANDNOTX1)D.Y0=X0AND(Y0ORNOTX1)11.某三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別為Yd11，其原副邊線電壓的相位差為（）A.30°B.60°C.90°D.120°12.以下關(guān)于DCS（分布式控制系統(tǒng)）的描述中，正確的是（）A.所有控制功能集中在中央處理器B.采用“集中管理、分散控制”的體系結(jié)構(gòu)C.通信網(wǎng)絡(luò)僅用于人機界面交互D.適用于小規(guī)模單點控制場景13.某電路中，電感L=0.1H，通過電流i=10√2sin(314t)A，則電感兩端的電壓有效值為（）A.31.4VB.62.8VC.100VD.220V14.異步電動機的轉(zhuǎn)差率s=0時，電機處于（）狀態(tài)A.啟動B.空載C.同步運行D.堵轉(zhuǎn)15.在PLC程序設(shè)計中，用于實現(xiàn)定時5秒功能的正確指令是（）A.T0K50（假設(shè)定時器單位為0.1s）B.T0K500（假設(shè)定時器單位為0.01s）C.T0K5（假設(shè)定時器單位為1s）D.以上均正確16.以下抗干擾措施中，不屬于抑制電磁耦合干擾的是（）A.信號電纜與動力電纜分開敷設(shè)B.采用屏蔽電纜并單端接地C.在電源輸入端加裝濾波器D.對設(shè)備外殼進行等電位連接17.某晶閘管整流電路中，已知控制角α=60°，則輸出電壓平均值為最大輸出電壓的（）A.50%B.75%C.86.6%D.100%18.在自動控制系統(tǒng)的根軌跡圖中，當開環(huán)增益K增大時，閉環(huán)極點（）A.向s平面左半部分移動B.向s平面右半部分移動C.沿根軌跡曲線移動D.保持位置不變19.以下關(guān)于伺服系統(tǒng)的描述中，錯誤的是（）A.通常采用閉環(huán)控制B.定位精度高于步進系統(tǒng)C.不需要編碼器反饋D.適用于高精度運動控制20.某4極三相異步電動機的額定轉(zhuǎn)速為1440r/min，則其同步轉(zhuǎn)速為（）A.1000r/minB.1500r/minC.3000r/minD.6000r/min二、多項選擇題（共10題，每題2分，共20分。每題有2-4個正確選項，錯選、漏選均不得分）21.以下屬于電氣自動化系統(tǒng)常用傳感器的有（）A.熱電偶B.編碼器C.壓力變送器D.接觸器22.關(guān)于PLC的掃描周期，以下描述正確的有（）A.包括輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新三個階段B.掃描周期越短，系統(tǒng)響應(yīng)速度越快C.輸入信號在輸入采樣階段被讀取后，程序執(zhí)行階段的變化不會影響當前周期D.輸出信號在用戶程序執(zhí)行階段直接驅(qū)動外部負載23.三相異步電動機的調(diào)速方法包括（）A.改變電源頻率B.改變磁極對數(shù)C.改變轉(zhuǎn)差率D.改變電源相序24.以下關(guān)于PID控制的描述中，正確的有（）A.比例控制能減小穩(wěn)態(tài)誤差但可能引起超調(diào)B.積分控制用于消除穩(wěn)態(tài)誤差C.微分控制用于改善系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)D.PID參數(shù)整定只需考慮比例系數(shù)25.電力電子變換器的基本類型包括（）A.整流器（AC-DC）B.逆變器（DC-AC）C.斬波器（DC-DC）D.交流調(diào)壓器（AC-AC）26.工業(yè)現(xiàn)場常見的電磁干擾源包括（）A.大功率電機啟動B.高頻焊接設(shè)備C.照明燈具D.靜電放電27.以下關(guān)于異步電動機軟啟動器的描述中，正確的有（）A.通過調(diào)節(jié)輸出電壓實現(xiàn)平滑啟動B.可降低啟動電流和轉(zhuǎn)矩沖擊C.啟動完成后需旁路接觸器短接D.適用于需要頻繁啟動的場合28.在自動控制系統(tǒng)中，穩(wěn)定性的判據(jù)包括（）A.勞斯判據(jù)B.奈奎斯特判據(jù)C.伯德圖D.根軌跡法29.以下關(guān)于PLC梯形圖編程規(guī)則的描述中，正確的有（）A.觸點可以串聯(lián)或并聯(lián)，但不能超出門電路限制B.輸出線圈可以串聯(lián)但不能并聯(lián)C.梯形圖應(yīng)按從左到右、從上到下的順序繪制D.同一編號的輸出線圈在同一程序中只能出現(xiàn)一次30.以下屬于電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計階段的工作內(nèi)容有（）A.需求分析與技術(shù)規(guī)格書編制B.硬件選型與原理圖設(shè)計C.軟件編程與調(diào)試D.系統(tǒng)驗收與文檔交付三、判斷題（共10題，每題1分，共10分。正確填“√”，錯誤填“×”）31.基爾霍夫電流定律（KCL）適用于任何集總參數(shù)電路的節(jié)點或閉合曲面。（）32.三相異步電動機的額定轉(zhuǎn)速一定小于同步轉(zhuǎn)速。（）33.PLC的輸出模塊分為繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出三種類型，其中繼電器輸出適用于高頻通斷場景。（）34.在自動控制系統(tǒng)中，開環(huán)傳遞函數(shù)的極點即為閉環(huán)系統(tǒng)的極點。（）35.晶閘管的導通條件是陽極加正向電壓且門極加觸發(fā)脈沖，關(guān)斷條件是陽極電流小于維持電流。（）36.工業(yè)以太網(wǎng)采用CSMA/CD協(xié)議，因此不會出現(xiàn)通信沖突。（）37.直流電動機的調(diào)速方法中，改變電樞電壓調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，改變勵磁電流調(diào)速屬于恒功率調(diào)速。（）38.傳感器的精度等級是指測量結(jié)果與真值的最大允許誤差占滿量程的百分比。（）39.在梯形圖中，多個輸出線圈可以使用同一編號，程序執(zhí)行時以最后一次賦值為準。（）40.電力系統(tǒng)的中性點不接地方式適用于高壓輸電系統(tǒng)，可提高供電可靠性。（）四、計算題（共4題，每題8分，共32分）41.如圖1所示電路，已知R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，Us=60V，求：（1）電路的總電阻；（2）各支路電流I1、I2、I3。（圖1：R1與R2并聯(lián)后與R3串聯(lián)，接于Us兩端）42.某三相異步電動機的額定數(shù)據(jù)為：PN=30kW，UN=380V，ηN=0.88，cosφN=0.85，接法為Δ形。求：（1）額定電流IN；（2）若改為Y形接法，額定電流變?yōu)槎嗌伲?3.某PLC控制系統(tǒng)中，需要設(shè)計一個“電機M1啟動后，延時5秒啟動電機M2；若M1停止，則M2立即停止”的控制程序。已知輸入信號：啟動按鈕SB1（X0）、停止按鈕SB2（X1）；輸出信號：M1接觸器（Y0）、M2接觸器（Y1）。要求：（1）繪制梯形圖；（2）寫出語句表。44.某PID控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=K/(s(s+1)(s+2))，要求系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定，求K的取值范圍。五、綜合分析題（共1題，8分）45.某工廠污水處理系統(tǒng)需設(shè)計一套自動控制系統(tǒng)，要求實現(xiàn)以下功能：（1）調(diào)節(jié)池水位低于下限（3m）時，啟動進水閥V1；水位高于上限（5m）時，關(guān)閉V1；（2）當水位在3-5m之間且pH值≤6.5或≥8.5時，啟動加藥泵P1；（3）加藥后延時10分鐘，檢測pH值達標（6.5＜pH＜8.5）則停止P1，否則報警（Y2）。已知檢測信號：水位傳感器（4-20mA，對應(yīng)0-6m）、pH傳感器（4-20mA，對應(yīng)0-14）；控制信號：V1（Y0）、P1（Y1）、報警燈（Y2）。要求：（1）確定PLC輸入輸出模塊類型及信號處理方式；（2）設(shè)計控制邏輯流程圖；（3）列出需要考慮的抗干擾措施。答案一、單項選擇題1.A2.B3.D4.A5.B6.C7.C8.B9.D10.B11.A12.B13.A14.C15.D16.D17.A18.C19.C20.B二、多項選擇題21.ABC22.ABC23.ABC24.ABC25.ABCD26.ABD27.ABC28.ABCD29.ACD30.ABCD三、判斷題31.√32.√33.×34.×35.√36.×37.√38.√39.×40.×四、計算題41.（1）總電阻R總=R3+(R1∥R2)=30+(10×20)/(10+20)=30+6.67=36.67Ω（2）總電流I總=Us/R總=60/36.67≈1.636AI1=I總×R2/(R1+R2)=1.636×20/30≈1.091AI2=I總×R1/(R1+R2)=1.636×10/30≈0.545AI3=I總≈1.636A42.（1）額定功率P=√3UNINηNcosφN→IN=PN/(√3UNηNcosφN)=30000/(1.732×380×0.88×0.85)≈30000/(493.6)≈60.8A（2）Y形接法時，相電壓為UN/√3，相電流為IN/√3，線電流=相電流=60.8/√3≈35.1A43.（1）梯形圖：X0──┬─│┌─┐─Y0│││└─┘│T0（K50，0.1s單位）T0──┬─│┌─┐─Y1│││X1──┘│Y0──┘（注：實際繪制時X0與Y0組成自鎖，T0由Y0啟動，Y1由T0和Y0共同控制，X1常閉觸點串聯(lián)在Y0和Y1回路）（2）語句表：LDX0ORY0ANIX1OUTY0LDY0OUTT0K50LDT0ANDY0OUTY144.系統(tǒng)閉環(huán)特征方程為1+G(s)=0→s(s+1)(s+2)+K=0→s3+3s2+2s+K=0列勞斯表：s312s23Ks1(6-K)/30s?K穩(wěn)定條件：(6-K)/3>0且K>0→0<K<6五、綜合分析題45.（1）輸入模塊：水位傳感器（4-20mA）選用模擬量輸入模塊（如FX3U-4AD），pH傳感器同理；輸出模塊：V1、P1、Y2為開關(guān)量輸出，選用繼電器輸出模塊（控制交流負載）或晶體管輸出模塊（控制直流負載）。信號處理：將4-20mA轉(zhuǎn)換為0-5V或0-10V電壓信號（通過模塊內(nèi)部電阻），再通過PLC程序線性轉(zhuǎn)換為實際水位（0-6m）和pH值