2025年中職（過程控制與自動化儀表）過程控制階段測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共20題，每題2分)1.過程控制的核心任務(wù)是（）A.實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化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2.以下哪種控制系統(tǒng)屬于開環(huán)控制系統(tǒng)（）A.家用空調(diào)控制系統(tǒng)B.傳統(tǒng)的交通信號燈控制系統(tǒng)C.液位控制系統(tǒng)D.溫度控制系統(tǒng)3.過程控制系統(tǒng)中，被控對象是指（）A.執(zhí)行器B.控制器C.生產(chǎn)過程中的設(shè)備或裝置D.傳感器4.比例控制規(guī)律的特點是（）A.控制作用及時，能迅速反映偏差B.控制結(jié)果存在余差C.控制作用具有超前性D.控制作用緩慢5.積分控制規(guī)律的作用是（）A.消除余差B.加快控制作用C.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性D.增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力6.微分控制規(guī)律的作用主要是（）A.消除余差B.加快控制作用C.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性D.增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力7.對于一階慣性環(huán)節(jié)，時間常數(shù)T越大，系統(tǒng)響應(yīng)（）A.越快B.越慢C.不變D.先快后慢8.以下哪種傳感器可用于測量溫度（）A.壓力傳感器B.熱電偶C.超聲波傳感器D.光電傳感器9.執(zhí)行器的作用是（）A.檢測被控變量B.將控制信號轉(zhuǎn)換為具體的控制動作C.產(chǎn)生控制信號D.對被控對象進(jìn)行調(diào)節(jié)10.調(diào)節(jié)閥的流量特性中，直線流量特性適用于（）A.負(fù)荷變化較小的場合B.負(fù)荷變化較大的場合C.任何場合D.都不適用11.過程控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)中，反映系統(tǒng)快速性的指標(biāo)是（）A.最大偏差B.衰減比C.調(diào)節(jié)時間D.余差12.系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指（）A.系統(tǒng)輸出能準(zhǔn)確跟蹤輸入B.系統(tǒng)在受到干擾后能恢復(fù)到原來狀態(tài)C.系統(tǒng)輸出不發(fā)散D.系統(tǒng)能快速響應(yīng)輸入變化13.前饋控制系統(tǒng)的特點是（）A.按干擾進(jìn)行控制B.按被控變量進(jìn)行控制C.控制作用滯后D.控制精度低14.串級控制系統(tǒng)中，主控制器的作用是（）A.克服主要干擾B.克服副回路內(nèi)的干擾C.對主變量進(jìn)行精確控制D.對副變量進(jìn)行控制15.均勻控制系統(tǒng)的目的是（）A.保證兩個變量都均勻變化B.保證一個變量均勻變化C.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性D.提高系統(tǒng)控制精度16.自適應(yīng)控制系統(tǒng)能自動適應(yīng)（）的變化。A.被控對象特性B.控制參數(shù)C.干擾D.以上都是17.智能控制系統(tǒng)具有（）等特點。A.學(xué)習(xí)、適應(yīng)、決策B.簡單、快速、準(zhǔn)確C.穩(wěn)定、可靠、高效D.以上都不是18.過程控制系統(tǒng)中，信號傳輸?shù)姆绞街饕校ǎ〢.模擬信號傳輸和數(shù)字信號傳輸B.有線傳輸和無線傳輸C.直接傳輸和間接傳輸D.以上都是19.自動化儀表的發(fā)展趨勢不包括（）A.智能化B.小型化C.復(fù)雜化D.網(wǎng)絡(luò)化20.以下哪種儀表可用于顯示過程變量的數(shù)值（）A.記錄儀B.控制器C.執(zhí)行器D.傳感器第II卷（非選擇題，共60分）21.填空題（每題2分，共10分）（1）過程控制系統(tǒng)一般由被控對象、（）、執(zhí)行器和測量變送裝置組成。（2）比例積分微分控制規(guī)律的表達(dá)式為（）。（3）調(diào)節(jié)閥的氣開和氣關(guān)形式是根據(jù)（）來選擇的。（4）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是在（）條件下，輸出拉氏變換與輸入拉氏變換之比。（5）過程控制系統(tǒng)的過渡過程形式有非周期衰減、（）、等幅振蕩和發(fā)散振蕩。22.簡答題（每題5分，共20分）（1）簡述過程控制的基本概念。（2）比例控制、積分控制和微分控制各有什么特點？（3）說明串級控制系統(tǒng)的工作原理。（4）簡述自動化儀表在過程控制中的作用。23.分析題（每題10分，共20分）（1）有一溫度控制系統(tǒng)，采用比例控制，比例系數(shù)為2。當(dāng)系統(tǒng)受到階躍干擾后，被控變量的初始偏差為5℃，經(jīng)過一段時間后，被控變量穩(wěn)定在3℃。試分析該系統(tǒng)的控制效果，并計算系統(tǒng)的余差。（2）在一個液位控制系統(tǒng)中，已知被控對象的傳遞函數(shù)為G0(s)=1/(3s+1)，采用比例積分控制，比例系數(shù)Kp=2，積分時間常數(shù)Ti=5。當(dāng)系統(tǒng)受到單位階躍干擾時，試分析系統(tǒng)的響應(yīng)情況。24.案例分析題（共10分）某化工生產(chǎn)過程中，需要對反應(yīng)釜內(nèi)的溫度進(jìn)行精確控制?，F(xiàn)采用了一個溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由溫度傳感器、控制器、調(diào)節(jié)閥和反應(yīng)釜組成。在運行過程中，發(fā)現(xiàn)溫度波動較大，控制效果不理想。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)傳感器的精度不夠，調(diào)節(jié)閥的流量特性與工藝要求不匹配。請分析該案例中存在的問題，并提出改進(jìn)措施。25.設(shè)計題（共10分）設(shè)計一個簡單的液位控制系統(tǒng)，要求采用PID控制算法，能夠?qū)崿F(xiàn)液位的穩(wěn)定控制。請說明系統(tǒng)的組成部分、工作原理以及PID參數(shù)的整定方法。答案：1.A2.B3.C4.A5.A6.B7.B8.B9.B10.A11.C12.C13.A14.C15.A16.D17.A18.A19.C20.A21.（1）控制器（2）u(t)=Kp(e(t)+1/Ti∫e(t)dt+Tdde(t)/dt)（3）生產(chǎn)安全要求（4）零初始條件（5）衰減振蕩22.（1）略（2）略（3）略（4）略23.（1）控制效果：能使被控變量較快達(dá)到穩(wěn)定，但存在余差。余差=3℃。（2）略24.問題：傳感器精度不夠影響測量準(zhǔn)確性，調(diào)節(jié)閥流量特性不匹配影響控制效果。改進(jìn)措施：更換高精度傳感器，選擇合適流量特性的調(diào)節(jié)閥并進(jìn)行匹配調(diào)試。2