2025年大學(xué)大四（自動化）電氣控制工程綜合測試試題及答案

（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10小題，每小題3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.以下哪種電機(jī)調(diào)速方法不屬于電氣調(diào)速（）A.變極調(diào)速B.變頻調(diào)速C.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速D.機(jī)械調(diào)速2.直流電動機(jī)的調(diào)速方法中，能實現(xiàn)無級調(diào)速的是（）A.電樞回路串電阻調(diào)速B.弱磁調(diào)速C.降壓調(diào)速D.以上都不是3.三相異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速與（）有關(guān)。A.電源頻率B.磁極對數(shù)C.電源電壓D.A和B4.交流接觸器的主要作用是（）A.頻繁通斷主電路B.控制電路的通斷C.保護(hù)電路D.測量電路參數(shù)5.熱繼電器的作用是（）A.過載保護(hù)B.短路保護(hù)C.欠壓保護(hù)D.過壓保護(hù)6.時間繼電器的延時方式有（）A.通電延時B.斷電延時C.通電和斷電延時D.以上都不對7.可編程控制器（PLC）的編程語言不包括（）A.梯形圖B.指令表C.C語言D.功能塊圖8.以下哪種傳感器不屬于電量傳感器（）A.電流傳感器B.溫度傳感器C.電壓傳感器D.功率傳感器9.步進(jìn)電機(jī)的步距角與（）有關(guān)。A.通電方式B.電機(jī)相數(shù)C.轉(zhuǎn)子齒數(shù)D.以上都是10.自動控制系統(tǒng)中，反饋環(huán)節(jié)的作用是（）A.消除干擾B.提高系統(tǒng)精度C.增加系統(tǒng)穩(wěn)定性D.以上都是第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述直流電動機(jī)的調(diào)速方法及其特點。12.（15分）畫出三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路，并說明工作原理。13.（15分）簡述可編程控制器（PLC）的工作過程。14.（15分）材料：某自動化生產(chǎn)線需要對生產(chǎn)過程中的溫度進(jìn)行精確控制。已知該溫度控制系統(tǒng)采用PID控制算法，設(shè)定溫度為50℃，當(dāng)前溫度為45℃。請回答以下問題：（1）PID控制算法中，比例、積分、微分環(huán)節(jié)的作用分別是什么？（2）根據(jù)給定的材料，說明如何調(diào)整PID參數(shù)以實現(xiàn)精確的溫度控制。15.（15分）材料：在一個工業(yè)控制系統(tǒng)中，采用了PLC作為控制器，控制一臺三相異步電動機(jī)的啟停和正反轉(zhuǎn)。請設(shè)計一個梯形圖程序，實現(xiàn)以下功能：當(dāng)按下啟動按鈕SB1時，電動機(jī)正轉(zhuǎn)運行；當(dāng)按下停止按鈕SB2時，電動機(jī)停止運行；當(dāng)按下正反轉(zhuǎn)切換按鈕SB3時，電動機(jī)反轉(zhuǎn)運行。答案：1.D2.C3.D4.A5.A6.C7.C8.B9.D10.D11.直流電動機(jī)調(diào)速方法有：電樞回路串電阻調(diào)速，特點是調(diào)速范圍窄、能耗大、穩(wěn)定性差；降壓調(diào)速，能實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍較寬，能耗小；弱磁調(diào)速，可實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍有限，適用于恒功率負(fù)載。12.三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路：主電路由接觸器主觸頭控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)，控制電路通過按鈕和接觸器輔助觸頭實現(xiàn)互鎖。工作原理：正轉(zhuǎn)時，按下正轉(zhuǎn)按鈕，正轉(zhuǎn)接觸器吸合，電動機(jī)正轉(zhuǎn)；反轉(zhuǎn)時，按下反轉(zhuǎn)按鈕，反轉(zhuǎn)接觸器吸合，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，互鎖防止正反轉(zhuǎn)接觸器同時吸合造成短路。13.PLC工作過程：包括輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個階段。輸入采樣階段讀取輸入信號狀態(tài)存入輸入映像寄存器；程序執(zhí)行階段按順序執(zhí)行用戶程序，運算結(jié)果存入相應(yīng)寄存器；輸出刷新階段將輸出映像寄存器內(nèi)容傳送到輸出鎖存器，驅(qū)動外部負(fù)載。周而復(fù)始循環(huán)工作。14.（１）比例環(huán)節(jié)作用是成比例地反映控制系統(tǒng)的偏差信號，偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即產(chǎn)生控制作用，以減少偏差；積分環(huán)節(jié)主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度；微分環(huán)節(jié)反映偏差信號的變化趨勢，能在偏差信號變得太大之前，在系統(tǒng)中引入一個有效的早期修正信號，從而加快系統(tǒng)的動作速度，減少調(diào)節(jié)時間。（２）先根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置初始PID參數(shù)，觀察溫度變化情況。若溫度上升過快，適當(dāng)減小比例系數(shù)；若存在靜差，增大積分系數(shù)；若溫度波動較大，適當(dāng)增大微分系數(shù)。通過不斷調(diào)整參數(shù)，使溫度穩(wěn)定在50℃。15.梯形圖程序：首先在輸入側(cè)連接啟動按鈕SB1、停止按鈕SB2、正反轉(zhuǎn)切換按鈕SB3。在程序中，當(dāng)S