2025年高職（機(jī)電一體化）自動(dòng)化控制綜合測(cè)試卷

（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）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，能夠?qū)Ρ豢貙?duì)象的被控量進(jìn)行測(cè)量并將其反饋到輸入端與給定值進(jìn)行比較的環(huán)節(jié)是（）A.控制器B.執(zhí)行器C.測(cè)量變送環(huán)節(jié)D.被控對(duì)象2.以下哪種控制方式不屬于反饋控制（）A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.前饋控制3.對(duì)于一階系統(tǒng)，其時(shí)間常數(shù)T越大，則系統(tǒng)的響應(yīng)速度（）A.越快B.越慢C.不變D.不確定4.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ=0時(shí)，系統(tǒng)的響應(yīng)為（）A.等幅振蕩B.單調(diào)上升C.衰減振蕩D.發(fā)散振蕩5.自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到外界干擾作用后，能夠（）A.保持原有狀態(tài)B.恢復(fù)到初始狀態(tài)C.達(dá)到新的平衡狀態(tài)D.持續(xù)振蕩6.比例控制器的輸出與輸入偏差信號(hào)之間的關(guān)系是（）A.積分關(guān)系B.微分關(guān)系C.比例關(guān)系D.非線性關(guān)系7.積分控制作用的特點(diǎn)是（）A.能迅速消除偏差B.能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性C.存在積分飽和現(xiàn)象D.能加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度8.微分控制作用主要用于（）A.消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差B.提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度C.改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.抑制系統(tǒng)的噪聲干擾9.以下哪種控制器的控制規(guī)律是P+I（）A.比例控制器B.積分控制器C.比例積分控制器D.比例微分控制器10.在PID控制器中，積分時(shí)間常數(shù)Ti增大時(shí)，積分作用（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.先增強(qiáng)后減弱1工業(yè)自動(dòng)化儀表按其功能可分為（）A.檢測(cè)儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表B.溫度儀表、壓力儀表、流量?jī)x表C.電動(dòng)儀表、氣動(dòng)儀表、液動(dòng)儀表D.現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制室儀表、盤裝儀表12.熱電偶溫度計(jì)是利用（）原理工作的。A.熱電效應(yīng)B.熱阻效應(yīng)C.熱膨脹效應(yīng)D.熱輻射效應(yīng)13.壓力傳感器的輸出信號(hào)通常為（）A.電流信號(hào)B.電壓信號(hào)C.電阻信號(hào)D.電容信號(hào)14.流量測(cè)量中，常用的流量計(jì)有（）A.電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)、孔板流量計(jì)B.熱電偶流量計(jì)、熱電阻流量計(jì)、超聲波流量計(jì)C.壓力流量計(jì)、液位流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)D.容積式流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)15.以下哪種執(zhí)行器屬于電動(dòng)執(zhí)行器（）A.氣動(dòng)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16.可編程邏輯控制器（PLC）的編程語(yǔ)言不包括（）A.梯形圖B.指令表C.功能塊圖D.流程圖17.PLC的輸入/輸出接口電路采用（）進(jìn)行隔離。A.光電耦合器B.變壓器C.繼電器D.晶閘管18.工業(yè)以太網(wǎng)的特點(diǎn)不包括（）A.傳輸速率高B.可靠性高C.實(shí)時(shí)性好D.成本低19.自動(dòng)化生產(chǎn)線中，用于物料搬運(yùn)的設(shè)備有（）A.機(jī)器人、輸送帶、AGVB.傳感器、控制器、執(zhí)行器C.電機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器D.氣缸、液壓缸、電動(dòng)推桿20.智能控制系統(tǒng)的特點(diǎn)不包括（）A.具有學(xué)習(xí)能力B.具有自適應(yīng)能力C.具有自組織能力D.具有確定性第II卷（非選擇題共60分）21.（10分）簡(jiǎn)述自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成及各部分的作用。22.（10分）什么是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)？它有哪些特點(diǎn)？23.（10分）分析比例、積分、微分控制規(guī)律對(duì)系統(tǒng)性能的影響。材料題24.（15分）某溫度控制系統(tǒng)，采用熱電偶作為溫度傳感器，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，經(jīng)放大后送入PID控制器進(jìn)行控制，控制器輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)加熱功率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制。已知熱電偶的靈敏度為0.04mV/℃，放大倍數(shù)為100，PID控制器的比例系數(shù)KP=2，積分時(shí)間常數(shù)Ti=100s，微分時(shí)間常數(shù)Td=10s。當(dāng)溫度設(shè)定值為50℃，實(shí)際溫度為40℃時(shí)，求：（1）傳感器輸出的電壓信號(hào)；（2）PID控制器的輸出控制信號(hào)；（3）說明比例、積分、微分控制作用在該系統(tǒng)中的具體表現(xiàn)。材料題25.（15分）某自動(dòng)化生產(chǎn)線由輸送單元、加工單元、裝配單元和檢測(cè)單元組成。輸送單元負(fù)責(zé)將物料輸送到各個(gè)加工位置；加工單元對(duì)物料進(jìn)行加工處理；裝配單元將加工好的零件進(jìn)行裝配；檢測(cè)單元對(duì)裝配好的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各單元之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行，并說明PLC的選型及各單元的控制要求。答案：1.C2.D3.B4.A5.C6.C7.C8.B9.C10.B11.A12.A13.B14.A15.B16.D17.A18.D19.A20.D21.自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由控制器、執(zhí)行器、測(cè)量變送環(huán)節(jié)、被控對(duì)象和反饋環(huán)節(jié)組成。控制器根據(jù)輸入信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)；執(zhí)行器將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為具體的動(dòng)作；測(cè)量變送環(huán)節(jié)測(cè)量被控量并轉(zhuǎn)換為信號(hào)傳至輸入端；被控對(duì)象是被控制的對(duì)象；反饋環(huán)節(jié)將被控量反饋到輸入端與給定值比較。22.傳遞函數(shù)是在零初始條件下，線性定常系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比。特點(diǎn)：只與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，反映系統(tǒng)固有特性；可用于分析系統(tǒng)性能；便于研究系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性。23.比例控制能快速響應(yīng)偏差，減小穩(wěn)態(tài)誤差，但不能消除；積分控制可消除穩(wěn)態(tài)誤差，但響應(yīng)速度慢，可能產(chǎn)生積分飽和；微分控制能提高響應(yīng)速度，抑制超調(diào)，但對(duì)噪聲敏感。24.（1）傳感器輸出電壓信號(hào)為(40-50)×0.04×100=-40mV。（2）首先計(jì)算偏差e=40-50=-10℃。比例作用輸出uP=KP×e=2×(-10)=-20。積分作用輸出uI=KP/Ti×∫edt，這里近似計(jì)算uI=KP/Ti×e×t=2/100×(-10)×10=-2。微分作用輸出uD=KP×Td×de/dt，這里近似計(jì)算uD=KP×Td×(e-e0)/Δt，假設(shè)采樣周期Δt=1s，e0為上一時(shí)刻偏差，這里e0=0，則uD=2×10×(-10-0)/1=-200。所以PID控制器輸出控制信號(hào)u=uP+uI+uD=-20-2-200=-222。（3）比例控制根據(jù)偏差大小立即產(chǎn)生控制作用，使系統(tǒng)快速響應(yīng)；積分控制隨時(shí)間積累偏差，消除穩(wěn)態(tài)誤差；微分控制根