2025年大學(xué)第一學(xué)年（自動化）過程控制基礎(chǔ)測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.過程控制的核心任務(wù)是（）A.實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化B.提高產(chǎn)品質(zhì)量C.降低生產(chǎn)成本D.提高生產(chǎn)效率答案：A2.以下哪種控制方式不屬于過程控制的基本控制方式（）A.反饋控制B.前饋控制C.程序控制D.智能控制答案：D3.在過程控制系統(tǒng)中，被控對象的輸出量是（）A.被控變量B.操縱變量C.干擾變量D.設(shè)定值答案：A4.比例控制的特點是（）A.有滯后B.有超前C.無余差D.有余差答案：D5.積分控制的作用是（）A.消除余差B.加快響應(yīng)速度C.提高穩(wěn)定性D.增強(qiáng)抗干擾能力答案：A6.微分控制的作用主要是（）A.消除余差B.加快響應(yīng)速度C.提高穩(wěn)定性D.增強(qiáng)抗干擾能力答案：B第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分）答題要求：本大題共5空，每空4分。請將答案填寫在題中的橫線上。1.過程控制系統(tǒng)通常由被控對象、測量元件與變送器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)組成。2.過程控制中常用的控制規(guī)律有比例、積分、微分控制規(guī)律。3.前饋控制是按照干擾作用的大小進(jìn)行控制的一種開環(huán)控制方式。4.反饋控制系統(tǒng)是根據(jù)被控變量與設(shè)定值的偏差進(jìn)行控制的系統(tǒng)。5.過程控制的性能指標(biāo)主要有穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性。三、簡答題（共15分）答題要求：簡要回答下列問題。簡述過程控制的特點。過程控制的特點包括：被控對象的多樣性和復(fù)雜性；控制方案的多樣性；控制過程的連續(xù)性；系統(tǒng)由多個環(huán)節(jié)組成且彼此關(guān)聯(lián)；對控制品質(zhì)要求較高；干擾因素多且頻繁。四、分析題（共15分）材料：某溫度控制系統(tǒng)，采用比例控制。當(dāng)設(shè)定值為50℃，初始時被控溫度為30℃，比例系數(shù)為2。隨著時間推移，被控溫度逐漸上升到40℃后穩(wěn)定。答題要求：分析該比例控制系統(tǒng)的工作過程及比例系數(shù)對控制效果的影響。該比例控制系統(tǒng)中，初始時溫度偏差為50-30=20℃，比例控制器根據(jù)偏差輸出控制信號，通過執(zhí)行器調(diào)節(jié)被控溫度。比例系數(shù)為2，意味著控制作用與偏差成正比。隨著控制，溫度上升到40℃穩(wěn)定，此時偏差為50-40=10℃。比例系數(shù)越大，控制作用越強(qiáng)，系統(tǒng)響應(yīng)越快，但可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定；比例系數(shù)越小，控制作用越弱，系統(tǒng)響應(yīng)慢，可能存在較大余差。五、設(shè)計題（共20分）材料：有一液位控制系統(tǒng)，要求保持液位穩(wěn)定。答題要求：設(shè)計一個簡單的反饋控制系統(tǒng)，說明各環(huán)節(jié)的作用及工作原理。首先確定被控對象為液位。測量元件與變送器用于測量液位高度并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號?？刂破鹘邮諟y量信號與設(shè)定值比較，根據(jù)偏差按控制規(guī)律輸出控制信號。執(zhí)行器根據(jù)控制信號調(diào)節(jié)液位，如通過閥門控制進(jìn)水或排水。工作原理為：當(dāng)液位偏離設(shè)定值時，測量元件檢測到偏差，變送器