2025年高職第一學(xué)年（化工自動(dòng)化技術(shù)）化工控制工程基礎(chǔ)測試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）每題有四個(gè)選項(xiàng)，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的。請(qǐng)將正確選項(xiàng)填在括號(hào)內(nèi)。(總共20題，每題2分，每題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。不能答在試題卷上)1.化工自動(dòng)化的核心任務(wù)是（）A.實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行B.提高化工產(chǎn)品的質(zhì)量C.降低化工生產(chǎn)的成本D.提高化工生產(chǎn)的效率2.以下哪種控制系統(tǒng)不屬于反饋控制系統(tǒng)（）A.定值控制系統(tǒng)B.隨動(dòng)控制系統(tǒng)C.程序控制系統(tǒng)D.前饋控制系統(tǒng)3.在控制系統(tǒng)中，被控變量是指（）A.工藝參數(shù)B.操縱變量C.干擾變量D.設(shè)定值4.比例控制作用的特點(diǎn)是（）A.反應(yīng)快，控制及時(shí)，有余差B.反應(yīng)慢，控制不及時(shí)，無余差C.反應(yīng)快，控制及時(shí)，無余差D.反應(yīng)慢，控制不及時(shí)，有余差5.積分控制作用的特點(diǎn)是（）A.反應(yīng)快，控制及時(shí)，有余差B.反應(yīng)慢，控制不及時(shí)，無余差C.反應(yīng)快，控制及時(shí)，無余差D.反應(yīng)慢，控制不及時(shí)，有余差6.微分控制作用的特點(diǎn)是（）A.反應(yīng)快，控制及時(shí)，有余差B.反應(yīng)慢，控制不及時(shí)，無余差C.反應(yīng)快，控制及時(shí)，無余差D.反應(yīng)慢，控制不及時(shí)，有余差7.對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)，當(dāng)比例度增大時(shí)，其控制作用（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.先增強(qiáng)后減弱8.對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)，當(dāng)積分時(shí)間增大時(shí)，其積分作用（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.先增強(qiáng)后減弱9.對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)，當(dāng)微分時(shí)間增大時(shí)，其微分作用（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.先增強(qiáng)后減弱10.以下哪種控制器屬于模擬控制器（）A.單片機(jī)控制器B.PLC控制器C.電動(dòng)控制器D.智能控制器11.電動(dòng)控制器的信號(hào)傳輸方式一般為（）A.電流信號(hào)B.電壓信號(hào)C.氣壓信號(hào)D.液壓信號(hào)12.氣動(dòng)控制器的信號(hào)傳輸方式一般為（）A.電流信號(hào)B.電壓信號(hào)C.氣壓信號(hào)D.液壓信號(hào)13.以下哪種執(zhí)行器屬于電動(dòng)執(zhí)行器（）A.氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥B.電動(dòng)調(diào)節(jié)閥C.液動(dòng)調(diào)節(jié)閥D.手動(dòng)調(diào)節(jié)閥14.電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的輸入信號(hào)一般為（）A.電流信號(hào)B.電壓信號(hào)C.氣壓信號(hào)D.液壓信號(hào)15.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的輸入信號(hào)一般為（）A.電流信號(hào)B.電壓信號(hào)C.氣壓信號(hào)D.液壓信號(hào)16.在控制系統(tǒng)中，檢測變送環(huán)節(jié)的作用是（）A.檢測被控變量并將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)B.接受控制器的輸出信號(hào)并對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行控制C.對(duì)被控對(duì)象施加控制作用D.對(duì)干擾進(jìn)行補(bǔ)償17.以下哪種傳感器不屬于溫度傳感器（）A.熱電偶B.熱電阻C.壓力傳感器D.熱敏電阻18.熱電偶產(chǎn)生熱電勢的條件是（）A.兩熱電極材料相同，兩接點(diǎn)溫度相同B.兩熱電極材料不同，兩接點(diǎn)溫度相同C.兩熱電極材料相同，兩接點(diǎn)溫度不同D.兩熱電極材料不同，兩接點(diǎn)溫度不同19.熱電阻的阻值與溫度的關(guān)系一般為（）A.線性關(guān)系B.非線性關(guān)系C.指數(shù)關(guān)系D.對(duì)數(shù)關(guān)系20.以下哪種儀表屬于顯示儀表（）A.控制器B.執(zhí)行器C.記錄儀D.傳感器第II卷（非選擇題，共60分）(總共5題，每題12分，解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)21.簡述化工自動(dòng)化的含義及主要內(nèi)容。22.什么是反饋控制系統(tǒng)？簡述其工作原理。23.比例、積分、微分控制作用各有什么特點(diǎn)？它們?cè)诳刂葡到y(tǒng)中是如何配合使用的？24.某化學(xué)反應(yīng)器的溫度控制系統(tǒng)，工藝要求反應(yīng)溫度保持在80℃。已知該系統(tǒng)采用電動(dòng)控制器控制，控制器的比例度為50%，積分時(shí)間為1分鐘，微分時(shí)間為0.1分鐘。當(dāng)反應(yīng)溫度出現(xiàn)階躍干擾，從75℃上升到85℃時(shí)，試分析控制器的控制作用及系統(tǒng)的過渡過程。25.某化工生產(chǎn)過程中，需要對(duì)流量進(jìn)行控制。已知流量測量范圍為0-100m3/h，采用差壓式流量計(jì)測量流量，其輸出信號(hào)為4-20mA?？刂破鞑捎肞ID控制器，控制算法為位置式PID。若流量設(shè)定值為50m3/h，當(dāng)前測量值為40m3/h，比例度為40%，積分時(shí)間為0.5分鐘，微分時(shí)間為0.1分鐘，試計(jì)算控制器的輸出值。答案1.A2.D3.A4.A5.B6.A7.B8.B9.A10.C11.A12.C13.B14.A15.C16.A17.C18.D19.A20.C21.化工自動(dòng)化是指在化工生產(chǎn)過程中，利用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行檢測、控制、優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的安全穩(wěn)定運(yùn)行、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率等目的。主要內(nèi)容包括：自動(dòng)檢測系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)操縱及自動(dòng)開停車系統(tǒng)、自動(dòng)信號(hào)和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)等。22.反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)的輸出信號(hào)通過反饋環(huán)節(jié)返回到輸入端，與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生偏差信號(hào)，控制器根據(jù)偏差信號(hào)進(jìn)行控制，使輸出信號(hào)趨近于設(shè)定值。工作原理：當(dāng)被控變量受到干擾作用而偏離設(shè)定值時(shí)，檢測變送環(huán)節(jié)將被控變量的實(shí)際值測量出來并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，反饋到輸入端與設(shè)定值進(jìn)行比較，產(chǎn)生偏差信號(hào)?？刂破鞲鶕?jù)偏差信號(hào)的大小和方向，按照一定的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，輸出控制信號(hào)，通過執(zhí)行器對(duì)被控對(duì)象施加控制作用，使被控變量回到設(shè)定值。23.比例控制作用特點(diǎn)：反應(yīng)快，控制及時(shí)，有余差。積分控制作用特點(diǎn)：反應(yīng)慢，控制不及時(shí)，無余差。微分控制作用特點(diǎn)：反應(yīng)快，控制及時(shí)，無余差。配合使用：比例控制用于克服干擾的影響，使系統(tǒng)迅速響應(yīng)；積分控制用于消除余差，提高控制精度；微分控制用于改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，抑制被控變量的變化趨勢。根據(jù)被控對(duì)象的特性和控制要求，合理調(diào)整比例度、積分時(shí)間和微分時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)最佳的控制效果。24.當(dāng)反應(yīng)溫度從75℃上升到85℃時(shí)，偏差為85-80=5℃?？刂破鞅壤饔幂敵鰹?×(1/50%)=10。積分作用輸出為5×(1/1)=5。微分作用輸出為5×0.1×(85-75)/1=5?？傒敵鰹?0+5+5=20。系統(tǒng)過渡過程：由于比例作用使溫度迅速向設(shè)定值靠近，積分作用逐漸消除余差，微分作用抑制溫度變化趨勢，最終溫度穩(wěn)定在80℃。25.偏差e=50-40=10m3/h。比例輸出uP=