2025年高職工業(yè)過程自動化技術(shù)（過程控制）下學(xué)期期中測試卷

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填寫在括號內(nèi)）1.過程控制系統(tǒng)中，被控對象的輸出變量是（）A.操縱變量B.被控變量C.干擾變量D.設(shè)定值2.下列哪種控制規(guī)律能有效消除余差（）A.PB.PIC.PDD.PID3.過程控制系統(tǒng)的過渡過程中，衰減比為（）時，系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好。A.4:1B.10:1C.1:1D.2:14.前饋控制系統(tǒng)是按照（）進(jìn)行控制的。A.被控變量的變化B.干擾量的變化C.設(shè)定值的變化D.操縱變量的變化5.串級控制系統(tǒng)中，主控制器的輸出作為（）。A.主變量B.副變量C.主控制器的設(shè)定值D.副控制器的設(shè)定值6.比值控制系統(tǒng)中，若要求流量比為2:1，當(dāng)主動量為10m3/h時，從動量應(yīng)為（）m3/h。A.20B.5C.15D.127.均勻控制系統(tǒng)的目的是（）。A.使兩個變量都不變B.使兩個變量都緩慢變化C.使一個變量不變，另一個變量緩慢變化D.使兩個變量快速變化8.下列不屬于過程控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的是（）。A.最大偏差B.余差C.放大倍數(shù)D.過渡時間9.對于一階慣性環(huán)節(jié)，時間常數(shù)T越大，其響應(yīng)速度（）。A.越快B.越慢C.不變D.先快后慢10.過程控制系統(tǒng)中，測量變送環(huán)節(jié)的作用是（）。A.測量被控變量并將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號B.測量干擾變量并將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號C.產(chǎn)生控制信號D.執(zhí)行控制動作二、多項選擇題（總共5題，每題4分，每題有兩個或兩個以上正確答案，請將正確答案填寫在括號內(nèi)）1.過程控制系統(tǒng)的組成部分包括（）A.被控對象B.測量變送環(huán)節(jié)C.控制器D.執(zhí)行器E.顯示裝置2.下列屬于控制規(guī)律的有（）A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.加法控制E.乘法控制3.過程控制系統(tǒng)過渡過程的基本形式有（）A.發(fā)散振蕩B.等幅振蕩C.衰減振蕩D.非周期衰減E.單調(diào)發(fā)散4.串級控制系統(tǒng)的特點有（）A.改善了被控過程的動態(tài)特性B.提高了系統(tǒng)的工作頻率C.對二次干擾有很強(qiáng)的克服能力D.對一次干擾有很強(qiáng)的克服能力E.副回路具有一定的自適應(yīng)能力5.前饋控制的優(yōu)點有（）A.控制及時B.能克服多種干擾C.對系統(tǒng)參數(shù)變化敏感D.控制精度高E.結(jié)構(gòu)簡單三、判斷題（總共10題，每題2分，請判斷下列說法的對錯，正確的打“√”，錯誤的打“×”）1.過程控制系統(tǒng)中，被控變量是需要控制的工藝參數(shù)。（）2.比例控制的比例度越大，控制作用越強(qiáng)。（）3.系統(tǒng)的穩(wěn)定性與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)。（）4.前饋控制是一種開環(huán)控制方式。（）5.串級控制系統(tǒng)中，主、副控制器的控制規(guī)律可以不同。（）6.比值控制系統(tǒng)中，流量比可以是任意值。（）7.均勻控制系統(tǒng)中，兩個變量的變化是相互獨立的。（）8.過程控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)中，余差越小越好。（）9.一階慣性環(huán)節(jié)的輸出不能突變。（）10.測量變送環(huán)節(jié)的精度對控制系統(tǒng)的性能沒有影響。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答下列問題）1.簡述過程控制系統(tǒng)的基本要求。2.說明比例積分微分控制規(guī)律的特點及適用場合。3.串級控制系統(tǒng)中主、副回路的作用分別是什么？五、分析題（總共2題，每題15分，請分析下列過程控制系統(tǒng)的工作原理及特點）1.某加熱爐溫度控制系統(tǒng)，采用熱電偶測量溫度，通過PID控制器控制加熱爐的燃料流量。分析該系統(tǒng)的工作原理，并說明其特點。2.一個液位控制系統(tǒng)，采用浮球液位計測量液位，通過氣動調(diào)節(jié)閥控制液位。分析該系統(tǒng)的工作原理及在實際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問題。答案：一、1.B2.D3.A4.B5.D6.B7.B8.C9.B10.A二、1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABCE5.ABD三、1.√2.×3.√4.√5.√6.×7.×8.√9.√10.×四、1.過程控制系統(tǒng)的基本要求包括：穩(wěn)定性，即系統(tǒng)在受到干擾作用后，能在一定時間內(nèi)恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)或達(dá)到新的平衡狀態(tài)；準(zhǔn)確性，即系統(tǒng)的被控變量能準(zhǔn)確地跟蹤設(shè)定值的變化；快速性，即系統(tǒng)能迅速克服干擾的影響，使被控變量盡快恢復(fù)到設(shè)定值附近。2.比例積分微分控制規(guī)律的特點：比例控制作用及時、快速，能迅速響應(yīng)偏差的變化，但存在余差；積分控制作用能消除余差，但控制作用緩慢；微分控制作用能根據(jù)偏差的變化趨勢提前給出控制作用，具有超前控制的能力。適用場合：比例控制適用于對象滯后較小、負(fù)荷變化不大、控制要求不高的場合；比例積分控制適用于對象滯后較小、負(fù)荷變化不大、控制精度要求較高，需要消除余差的場合；比例積分微分控制適用于對象滯后較大、負(fù)荷變化大、控制精度要求高的場合。3.主回路的作用：對整個被控對象進(jìn)行控制，克服主要干擾，保證被控變量滿足工藝要求。副回路的作用：快速克服進(jìn)入副回路的二次干擾，改善被控對象的動態(tài)特性，提高系統(tǒng)的工作頻率，增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，對主控制器起輔助控制作用。五、1.工作原理：熱電偶將加熱爐的溫度轉(zhuǎn)換為電信號，傳輸給PID控制器。PID控制器根據(jù)測量值與設(shè)定值的偏差，計算出控制信號，控制加熱爐的燃料流量，從而實現(xiàn)對加熱爐溫度的控制。特點：能及時有效地控制加熱爐溫度，克服干擾對溫度的影響；具有較好的控制精度，可根據(jù)實際情況調(diào)整PID參數(shù)；結(jié)構(gòu)相對簡單，易于實現(xiàn)和維護(hù)。2.工作原理：浮球液位計將液位高度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)