2025年高職（自動(dòng)化）過程控制系統(tǒng)期末測(cè)試試題及答案

（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）每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填在括號(hào)內(nèi)。(總共20題，每題2分，每題給出的選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi))1.過程控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象的輸出變量是（）A.操縱變量B.被控變量C.干擾變量D.設(shè)定值2.反饋控制系統(tǒng)是根據(jù)（）進(jìn)行控制的。A.給定值B.被控變量C.偏差D.操縱變量3.自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本性能要求是（）A.穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性B.穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性、靜態(tài)性C.動(dòng)態(tài)性、快速性、準(zhǔn)確性D.穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性、準(zhǔn)確性4.比例控制規(guī)律的特點(diǎn)是（）A.反應(yīng)快，控制及時(shí)，有余差B.反應(yīng)快，控制及時(shí)，無余差C.反應(yīng)慢，控制不及時(shí)，有余差D.反應(yīng)慢，控制不及時(shí)，無余差5.積分控制規(guī)律的特點(diǎn)是（）A.反應(yīng)快，控制及時(shí)，有余差B.反應(yīng)快，控制及時(shí)，無余差C.反應(yīng)慢，控制不及時(shí)，有余差D.反應(yīng)慢，控制不及時(shí)，無余差6.微分控制規(guī)律的特點(diǎn)是（）A.反應(yīng)快，控制及時(shí)，有余差B.反應(yīng)快，控制及時(shí)，無余差C.反應(yīng)慢，控制不及時(shí)，有余差D.反應(yīng)慢，控制不及時(shí)，無余差7.比例積分控制規(guī)律適用于（）A.負(fù)荷變化較大，控制要求較高的場(chǎng)合B.負(fù)荷變化較小，控制要求較高的場(chǎng)合C.負(fù)荷變化較大，控制要求較低的場(chǎng)合D.負(fù)荷變化較小，控制要求較低的場(chǎng)合8.比例微分控制規(guī)律適用于（）A.負(fù)荷變化較大，控制要求較高的場(chǎng)合B.負(fù)荷變化較小，控制要求較高的場(chǎng)合C.負(fù)荷變化較大，控制要求較低的場(chǎng)合D.負(fù)荷變化較小，控制要求較低的場(chǎng)合9.比例積分微分控制規(guī)律適用于（）A.負(fù)荷變化較大，控制要求較高的場(chǎng)合B.負(fù)荷變化較小，控制要求較高的場(chǎng)合C.負(fù)荷變化較大，控制要求較低的場(chǎng)合D.負(fù)荷變化較小，控制要求較低的場(chǎng)合10.在過程控制系統(tǒng)中，控制器的正、反作用是根據(jù)（）來確定的。A.實(shí)現(xiàn)閉環(huán)回路的正反饋B.實(shí)現(xiàn)閉環(huán)回路的負(fù)反饋C.系統(tǒng)放大倍數(shù)恰到好處D.生產(chǎn)的安全性11.當(dāng)被控對(duì)象的時(shí)間常數(shù)T較大、容積遲延τ較大時(shí)，（）控制作用可以獲得較好的控制質(zhì)量。A.比例B.積分C.微分D.比例積分12.對(duì)于干擾通道，時(shí)間常數(shù)T越大，對(duì)被控變量的影響（）A.越大B.越小C.不變D.不確定13.對(duì)于控制通道，時(shí)間常數(shù)T越大，控制作用的影響（）A.越迅速B.越緩慢C.不變D.不確定14.純遲延τ對(duì)控制質(zhì)量（）A.有影響B(tài).無影響C.影響不大D.不確定15.被控對(duì)象的放大倍數(shù)K越大，系統(tǒng)的穩(wěn)定性（）A.越好B.越差C.不變D.不確定16.自動(dòng)控制系統(tǒng)中，控制器的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間的關(guān)系稱為（）A.控制規(guī)律B.反饋規(guī)律C.調(diào)節(jié)規(guī)律D.傳遞函數(shù)17.過程控制系統(tǒng)的方塊圖中，信號(hào)線的箭頭表示（）A.信號(hào)的傳遞方向B.信號(hào)的大小C.信號(hào)的類型D.信號(hào)的作用18.過程控制系統(tǒng)的方塊圖中，比較點(diǎn)的輸出信號(hào)等于（）A.輸入信號(hào)之和B.輸入信號(hào)之差C.輸入信號(hào)之積D.輸入信號(hào)之商19.過程控制系統(tǒng)的方塊圖中，引出點(diǎn)的輸出信號(hào)（）輸入信號(hào)。A.大于B.小于C.等于D.不等于20.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.超調(diào)量B.衰減比C.調(diào)節(jié)時(shí)間D.余差第II卷（非選擇題，共60分）21.簡(jiǎn)答題(總共3題，每題10分，簡(jiǎn)要回答下列問題)-簡(jiǎn)述過程控制系統(tǒng)的組成及各部分的作用。-簡(jiǎn)述比例、積分、微分控制規(guī)律的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合。-簡(jiǎn)述被控對(duì)象的特性對(duì)控制質(zhì)量的影響。22.分析題(總共2題，每題10分，分析下列問題)-已知某過程控制系統(tǒng)的方塊圖，分析該系統(tǒng)的工作原理及各環(huán)節(jié)的作用。-某溫度控制系統(tǒng)，采用比例積分控制規(guī)律，當(dāng)溫度設(shè)定值為50℃，被控對(duì)象的初始溫度為40℃，比例系數(shù)Kp=2，積分時(shí)間Ti=10min，試分析系統(tǒng)的控制過程及控制效果。23.設(shè)計(jì)題(1題，20分，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的過程控制系統(tǒng))設(shè)計(jì)一個(gè)水箱液位控制系統(tǒng)，要求當(dāng)液位低于設(shè)定值時(shí)，水泵自動(dòng)啟動(dòng)向水箱注水；當(dāng)液位高于設(shè)定值時(shí)，水泵自動(dòng)停止。畫出系統(tǒng)的方塊圖，并說明各環(huán)節(jié)的作用。24.綜合題(1題，20分，結(jié)合材料回答問題)材料：某化工生產(chǎn)過程中，需要對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度進(jìn)行精確控制。反應(yīng)釜內(nèi)的溫度受到多種因素的影響，如進(jìn)料流量、加熱蒸汽流量、環(huán)境溫度等?，F(xiàn)采用PID控制算法對(duì)反應(yīng)釜溫度進(jìn)行控制。已知反應(yīng)釜的溫度設(shè)定值為120℃，初始溫度為100℃，比例系數(shù)Kp=3，積分時(shí)間Ti=5min，微分時(shí)間Td=1min。-簡(jiǎn)述PID控制算法的原理。-分析該系統(tǒng)在控制過程中，比例、積分、微分控制作用分別起到了什么作用。-當(dāng)反應(yīng)釜溫度達(dá)到120℃后，系統(tǒng)如何保持溫度穩(wěn)定？25.論述題(1題，20分，論述下列問題)論述過程控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性及發(fā)展趨勢(shì)。答案：1.B2.C3.A4.A5.B6.A7.A8.B9.A10.B11.D12.B13.B14.A15.B16.A17.A18.B19.C20.C21.過程控制系統(tǒng)由被控對(duì)象、測(cè)量元件與變送器、控制器、執(zhí)行器組成。被控對(duì)象是被控制的生產(chǎn)過程；測(cè)量元件與變送器將被控變量測(cè)量出來并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)；控制器根據(jù)測(cè)量信號(hào)與設(shè)定值比較產(chǎn)生的偏差進(jìn)行控制運(yùn)算；執(zhí)行器根據(jù)控制器輸出信號(hào)對(duì)被控對(duì)象施加控制作用。比例控制反應(yīng)快控制及時(shí)有余差，適用于負(fù)荷變化不大控制要求不高場(chǎng)合；積分控制無余差但反應(yīng)慢控制不及時(shí)，適用于負(fù)荷變化小控制要求高場(chǎng)合；微分控制反應(yīng)快控制及時(shí)但有超前作用，適用于負(fù)荷變化大控制要求高場(chǎng)合。被控對(duì)象時(shí)間常數(shù)大容積遲延大時(shí)，比例積分控制作用好；干擾通道時(shí)間常數(shù)大對(duì)被控變量影響??；控制通道時(shí)間常數(shù)大控制作用緩慢；純遲延對(duì)控制質(zhì)量有影響；被控對(duì)象放大倍數(shù)大系統(tǒng)穩(wěn)定性差。22.工作原理：系統(tǒng)根據(jù)被控變量與設(shè)定值偏差，經(jīng)控制器運(yùn)算后輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器改變操縱變量，使被控變量接近設(shè)定值。各環(huán)節(jié)作用：測(cè)量元件與變送器測(cè)量被控變量并轉(zhuǎn)換信號(hào)；控制器進(jìn)行控制運(yùn)算；執(zhí)行器執(zhí)行控制信號(hào)改變操縱變量；被控對(duì)象受操縱變量影響使被控變量變化。系統(tǒng)開始時(shí)溫度偏差使控制器輸出控制信號(hào)，比例作用快速響應(yīng)使溫度上升，積分作用消除余差使溫度更接近設(shè)定值，控制過程中比例積分共同作用使溫度逐漸達(dá)到設(shè)定值。23.水箱液位控制系統(tǒng)方塊圖：液位設(shè)定值與測(cè)量液位比較得偏差，控制器根據(jù)偏差控制水泵電機(jī)。作用：液位傳感器測(cè)量液位，控制器運(yùn)算控制水泵，水泵調(diào)節(jié)水箱液位。24.PID控制算法原理：根據(jù)偏差比例、積分、微分作用組合控制。比例作用根據(jù)偏差大小成比例輸出控制信號(hào)；積分作用消除余差；微分作用根據(jù)偏差變化率提前控制。比例使系統(tǒng)快速響應(yīng)偏差，積分消除余差，