2025年大學(xué)化學(xué)工程與工藝（化工自動(dòng)化）單元測(cè)試卷

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填在括號(hào)內(nèi)）1.化工自動(dòng)化的核心任務(wù)是（）A.實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化控制B.提高生產(chǎn)效率C.降低生產(chǎn)成本D.保證產(chǎn)品質(zhì)量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.比例控制作用的特點(diǎn)是（）A.反應(yīng)快，控制及時(shí)B.能消除余差C.控制作用緩慢D.控制作用超前4.積分時(shí)間Ti越小，積分作用（）A.越強(qiáng)B.越弱C.不變D.先強(qiáng)后弱5.微分控制作用的特點(diǎn)是（）A.反映偏差變化的速度B.能消除余差C.控制作用緩慢D.控制作用滯后6.某控制系統(tǒng)采用比例積分控制規(guī)律，當(dāng)比例度為50%時(shí)，系統(tǒng)輸出振蕩激烈，若要消除振蕩，可采取的措施是（）A.增大比例度B.減小比例度C.增大積分時(shí)間D.減小積分時(shí)間7.前饋控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是（）A.能對(duì)干擾進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)償B.能消除余差C.控制作用緩慢D.控制作用滯后8.以下哪種自動(dòng)化儀表不屬于過(guò)程檢測(cè)儀表（）A.溫度傳感器B.壓力變送器C.調(diào)節(jié)閥D.流量測(cè)量?jī)x表9.調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Kv值越大，表明調(diào)節(jié)閥的（）A.流量調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)B.流量調(diào)節(jié)能力越弱C.耐壓能力越強(qiáng)D.耐壓能力越弱10.以下哪種控制算法不屬于智能控制算法（）A.模糊控制B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制C.專家控制D.比例積分微分控制二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請(qǐng)將正確答案填在括號(hào)內(nèi)，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）1.化工自動(dòng)化的主要內(nèi)容包括（）A.自動(dòng)檢測(cè)B.自動(dòng)控制C.自動(dòng)保護(hù)D.自動(dòng)操縱E.自動(dòng)調(diào)節(jié)2.反饋控制系統(tǒng)的組成部分包括（）A.被控對(duì)象B.測(cè)量元件與變送器C.控制器D.執(zhí)行器E.比較機(jī)構(gòu)3.以下哪些是控制器的控制規(guī)律（）A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.比例積分控制E.比例微分控制4.過(guò)程檢測(cè)儀表的基本組成部分包括（）A.傳感器B.變換器C.顯示裝置D.執(zhí)行器E.控制器5.調(diào)節(jié)閥的流量特性有（）A.直線流量特性B.等百分比流量特性C.拋物線流量特性D.快開流量特性E.慢開流量特性三、判斷題（總共10題，每題2分，請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)內(nèi)打“√”或“×”）1.化工自動(dòng)化可以提高生產(chǎn)的安全性和可靠性。（）2.反饋控制系統(tǒng)中，被控變量與給定值的偏差是控制的依據(jù)。（）3.比例控制能消除系統(tǒng)的余差。（）4.積分時(shí)間越長(zhǎng)，積分作用越強(qiáng)。（）5.微分控制作用能反映偏差變化的速度。（）6.前饋控制系統(tǒng)可以單獨(dú)使用，不需要與反饋控制系統(tǒng)配合。（）7.溫度傳感器是過(guò)程檢測(cè)儀表的一種。（）8.調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)形式是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用決定的。（）9.智能控制算法適用于復(fù)雜的、難以建立精確數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)。（）10.化工自動(dòng)化水平的提高可以降低生產(chǎn)成本，但不能提高產(chǎn)品質(zhì)量。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分）1.簡(jiǎn)述化工自動(dòng)化的意義。2.說(shuō)明比例積分微分控制規(guī)律的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合。3.簡(jiǎn)述調(diào)節(jié)閥的工作原理。五、綜合題（總共2題，每題15分）1.某溫度控制系統(tǒng)采用比例積分控制規(guī)律，已知比例度為40%，積分時(shí)間為0.5min。當(dāng)系統(tǒng)受到階躍干擾后，被控變量的變化曲線如下，請(qǐng)分析該控制系統(tǒng)的控制效果，并計(jì)算比例系數(shù)和積分系數(shù)。2.某化工生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)流量進(jìn)行精確控制。已知流量測(cè)量范圍為0-100m3/h，調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Kv=50，工藝要求流量設(shè)定值為50m3/h。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的流量控制系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)的組成、控制方案及調(diào)節(jié)閥的選型。答案：一、選擇題1.A2.D3.A4.A5.A6.A7.A8.C9.A10.D二、多項(xiàng)選擇題1.ABCDE2.ABCD3.ABCDE4.ABC5.ABCD三、判斷題1.√2.√3.×4.×5.√6.×7.√8.×9.√10.×四、簡(jiǎn)答題1.化工自動(dòng)化的意義在于提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)安全性和可靠性、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等。2.比例積分微分控制規(guī)律的特點(diǎn)：比例控制反應(yīng)快，能迅速克服干擾影響；積分控制能消除余差；微分控制能反映偏差變化速度，具有超前控制作用。適用場(chǎng)合：適用于控制通道時(shí)間常數(shù)較大、容量滯后較大、干擾變化劇烈且頻繁的系統(tǒng)。3.調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體部件兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受調(diào)節(jié)器輸出的控制信號(hào)，產(chǎn)生推力或位移；閥體部件與管道相連，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用下，改變閥芯與閥座間的流通面積，從而調(diào)節(jié)流體流量。五、綜合題1.從被控變量變化曲線看，系統(tǒng)能較快響應(yīng)干擾，超調(diào)量較小，但存在一定余差。比例系數(shù)：Kp=1/δ=1/0.4=2.5；積分系數(shù)：Ki=1/(Ti×Kp)=1/(0.5×2.5)=0.8。2.控制系統(tǒng)組成：流量傳感器、變