2025年高職化工自動化技術(shù)（化工自動化技術(shù)）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40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.化工自動化中，能夠?qū)ιa(chǎn)過程進(jìn)行實時監(jiān)測和控制的系統(tǒng)是（）A.自動檢測系統(tǒng)B.自動控制系統(tǒng)C.自動聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)D.自動操縱系統(tǒng)2.以下哪種控制規(guī)律能使系統(tǒng)的輸出快速跟隨給定值變化，且具有較強(qiáng)的抗干擾能力（）A.P控制B.PI控制C.PD控制D.PID控制3.在化工自動化中，被控變量是指（）A.工藝要求保持恒定的變量B.影響工藝生產(chǎn)的主要變量C.用來克服干擾影響的變量D.操縱變量作用的對象4.當(dāng)控制系統(tǒng)的輸入信號為階躍信號時，系統(tǒng)輸出響應(yīng)的初始變化速度稱為（）A.上升時間B.峰值時間C.響應(yīng)時間D.最大偏差5.以下不屬于執(zhí)行器的是（）A.調(diào)節(jié)閥B.電磁閥C.電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)D.傳感器6.化工自動化中，檢測儀表的精度等級是根據(jù)（）來劃分的。A.最大絕對誤差B.相對百分誤差C.引用誤差D.基本誤差7.能夠?qū)⒈豢刈兞颗c給定值進(jìn)行比較，并產(chǎn)生偏差信號的環(huán)節(jié)是（）A.控制器B.測量元件C.比較環(huán)節(jié)D.執(zhí)行器8.在PID控制中，積分作用主要用于消除（）A.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差B.系統(tǒng)的動態(tài)誤差C.干擾信號D.測量誤差9.化工自動化中，被控對象的特性不包括（）A.放大系數(shù)B.時間常數(shù)C.滯后時間D.控制規(guī)律10.對于一階慣性環(huán)節(jié)，當(dāng)輸入信號為階躍信號時，其輸出響應(yīng)（）A.立即達(dá)到穩(wěn)態(tài)值B.按指數(shù)規(guī)律上升C.按指數(shù)規(guī)律衰減D.先上升后下降11.自動控制系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可以（）A.增大放大系數(shù)B.減小時間常數(shù)C.增加滯后時間D.降低控制器的比例度12.以下哪種傳感器可用于測量壓力（）A.熱電偶B.熱電阻C.應(yīng)變片D.壓力變送器13.在化工自動化中，實現(xiàn)自動控制的核心部件是（）A.傳感器B.控制器C.執(zhí)行器D.被控對象14.當(dāng)控制系統(tǒng)的輸入信號為斜坡信號時，系統(tǒng)輸出響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差與（）有關(guān)。A.放大系數(shù)B.時間常數(shù)C.積分時間常數(shù)D.以上都對15.調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Kv值越大，說明調(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.閥芯直徑越小D.工作壓力越低16.化工自動化中的自動聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)主要用于（）A.保證生產(chǎn)過程的安全B.提高生產(chǎn)效率C.降低生產(chǎn)成本D.優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量17.對于純滯后環(huán)節(jié)，其輸出信號相對于輸入信號的延遲時間稱為（）A.時間常數(shù)B.滯后時間C.放大系數(shù)D.積分時間18.在自動控制系統(tǒng)中，反饋信號是指（）A.從被控對象輸出端取出并送回到輸入端的信號B.從控制器輸出端取出并送回到輸入端的信號C.從測量元件輸出端取出并送回到輸入端的信號D.從執(zhí)行器輸出端取出并送回到輸入端的信號19.以下哪種控制方式屬于開環(huán)控制（）A.定值控制B.程序控制C.隨動控制D.簡單控制20.化工自動化中，控制系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標(biāo)不包括（）A.最大偏差B.衰減比C.控制精度D.振蕩周期第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，請在每題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。1.化工自動化的主要內(nèi)容包括自動檢測、自動控制、自動聯(lián)鎖保護(hù)和______。2.控制器的控制規(guī)律有P、PI、PD和______。3.被控對象的特性是指被控對象輸入與輸出之間的______關(guān)系。4.調(diào)節(jié)閥的流量特性主要有直線流量特性、等百分比流量特性、______和快開流量特性。5.自動控制系統(tǒng)按給定值的形式可分為定值控制系統(tǒng)、______和程序控制系統(tǒng)。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，請簡要回答問題。1.簡述化工自動化的重要意義。2.說明PID控制中比例、積分、微分作用的特點。3.什么是被控對象的傳遞函數(shù)？4.簡述調(diào)節(jié)閥的氣開和氣關(guān)形式的選擇原則。（三）分析題（共15分）答題要求：本大題共1小題，請根據(jù)題目所給內(nèi)容進(jìn)行分析解答。某化工生產(chǎn)過程中，采用了一個溫度控制系統(tǒng)。已知該系統(tǒng)的被控對象為一個加熱爐，其傳遞函數(shù)為Gp(s)=1/(10s+1)，控制器采用PI控制，比例度為50%，積分時間常數(shù)為20s。當(dāng)系統(tǒng)的給定值為50℃，干擾信號為10℃的階躍變化時，試分析系統(tǒng)的響應(yīng)情況。（四）設(shè)計題（共10分）答題要求：本大題共1小題，請根據(jù)題目要求設(shè)計一個控制系統(tǒng)。某化工反應(yīng)釜需要保持內(nèi)部壓力恒定。已知反應(yīng)釜的壓力范圍為0-1MPa，壓力波動允許范圍為±0.05MPa。請設(shè)計一個壓力控制系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)的組成部分、控制方案以及主要設(shè)備的選型。（五）案例分析題（共5分）答題要求：本大題共1小題，請閱讀案例并回答問題。某化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，由于控制系統(tǒng)的某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致生產(chǎn)過程失控，產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)重下降，造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，是調(diào)節(jié)閥的閥芯被異物卡住，無法正常調(diào)節(jié)流量。請分析該故障對控制系統(tǒng)的影響，并提出預(yù)防措施。答案：1.B2.D3.A4.A5.D6.C7.C8.A9.D10.B11.D12.D13.B14.D15.A16.A17.B18.A19.D20.C填空題答案：1.自動操縱2.PID3.動態(tài)4.拋物線流量特性5.隨動控制系統(tǒng)簡答題答案：1.提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、降低勞動強(qiáng)度、保障生產(chǎn)安全、優(yōu)化生產(chǎn)過程等。2.比例作用能快速響應(yīng)偏差，使系統(tǒng)輸出迅速變化；積分作用可消除穩(wěn)態(tài)誤差；微分作用能抑制偏差的變化速度，改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。3.被控對象輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比。4.根據(jù)工藝安全要求選擇，