輪機員自動控制系統(tǒng)實踐測驗試題及真題考試時長：120分鐘滿分：100分考核對象：輪機工程專業(yè)學生及行業(yè)從業(yè)者題型分值分布：-判斷題（總共10題，每題2分）總分20分-單選題（總共10題，每題2分）總分20分-多選題（總共10題，每題2分）總分20分-案例分析（總共3題，每題6分）總分18分-論述題（總共2題，每題11分）總分22分總分：100分---一、判斷題（每題2分，共20分）1.自動控制系統(tǒng)的核心部件是調(diào)節(jié)器，其作用是接收偏差信號并輸出控制指令。2.在輪機自動化系統(tǒng)中，PLC（可編程邏輯控制器）主要用于執(zhí)行簡單的邏輯運算和順序控制。3.模擬量信號在傳輸過程中容易受到噪聲干擾，因此通常采用數(shù)字量信號傳輸以提高精度。4.自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到擾動后能夠恢復到原平衡狀態(tài)的能力。5.在輪機自動化系統(tǒng)中，DCS（集散控制系統(tǒng)）通常用于大型船舶的集中監(jiān)控和分散控制。6.調(diào)節(jié)器的比例帶（比例度）越大，系統(tǒng)的響應速度越快。7.在輪機自動化系統(tǒng)中，傳感器的主要作用是檢測被控參數(shù)并將其轉(zhuǎn)換為電信號。8.自動控制系統(tǒng)的抗干擾能力主要取決于系統(tǒng)的濾波設計和屏蔽措施。9.在輪機自動化系統(tǒng)中，執(zhí)行器通常采用氣動或電動驅(qū)動方式。10.自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化目標是提高系統(tǒng)的響應速度和降低能耗。二、單選題（每題2分，共20分）1.下列哪一項不屬于輪機自動化系統(tǒng)的基本組成？（）A.傳感器B.執(zhí)行器C.調(diào)節(jié)器D.人機界面2.在輪機自動化系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器的比例積分（PI）控制模式主要用于解決什么問題？（）A.系統(tǒng)響應速度慢B.系統(tǒng)穩(wěn)定性差C.系統(tǒng)存在穩(wěn)態(tài)誤差D.系統(tǒng)抗干擾能力弱3.下列哪種傳感器常用于檢測輪機自動化系統(tǒng)中的溫度參數(shù)？（）A.壓力傳感器B.流量傳感器C.熱電偶D.濕度傳感器4.在輪機自動化系統(tǒng)中，集散控制系統(tǒng)（DCS）的主要優(yōu)勢是什么？（）A.控制精度高B.系統(tǒng)可靠性高C.控制速度快D.系統(tǒng)成本低5.下列哪種控制算法常用于輪機自動化系統(tǒng)中的液位控制？（）A.比例控制（P）B.比例積分控制（PI）C.比例微分控制（PD）D.比例積分微分控制（PID）6.在輪機自動化系統(tǒng)中，執(zhí)行器的輸出功率通常取決于什么因素？（）A.傳感器類型B.調(diào)節(jié)器參數(shù)C.控制信號強度D.電機功率7.自動控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)主要用于描述系統(tǒng)的什么特性？（）A.穩(wěn)定性B.響應速度C.頻率響應D.抗干擾能力8.在輪機自動化系統(tǒng)中，PLC（可編程邏輯控制器）的主要應用場景是什么？（）A.過程控制B.運動控制C.邏輯控制D.數(shù)據(jù)采集9.自動控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制是指什么？（）A.控制信號直接作用于執(zhí)行器B.控制信號通過反饋回路調(diào)節(jié)C.控制信號與被控參數(shù)無關D.控制信號僅用于顯示10.在輪機自動化系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器的積分時間（TI）主要影響什么？（）A.系統(tǒng)響應速度B.系統(tǒng)穩(wěn)定性C.系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差D.系統(tǒng)抗干擾能力三、多選題（每題2分，共20分）1.下列哪些屬于輪機自動化系統(tǒng)的常見傳感器類型？（）A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.流量傳感器D.濕度傳感器E.位置傳感器2.自動控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器參數(shù)通常包括哪些？（）A.比例帶（Kp）B.積分時間（Ti）C.微分時間（Td）D.前饋系數(shù)E.反饋系數(shù)3.在輪機自動化系統(tǒng)中，執(zhí)行器的常見驅(qū)動方式有哪些？（）A.氣動驅(qū)動B.電動驅(qū)動C.液壓驅(qū)動D.電磁驅(qū)動E.伺服驅(qū)動4.自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析通常涉及哪些方法？（）A.頻率響應分析B.頻域分析C.時域分析D.極點分布分析E.零點分布分析5.在輪機自動化系統(tǒng)中，集散控制系統(tǒng)（DCS）的主要組成部分有哪些？（）A.操作站B.控制站C.通信網(wǎng)絡D.傳感器E.執(zhí)行器6.自動控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制通常包括哪些環(huán)節(jié)？（）A.給定值B.比較環(huán)節(jié)C.調(diào)節(jié)器D.執(zhí)行器E.反饋回路7.在輪機自動化系統(tǒng)中，PLC（可編程邏輯控制器）的主要功能有哪些？（）A.數(shù)據(jù)采集B.邏輯控制C.過程控制D.運動控制E.人機交互8.自動控制系統(tǒng)的抗干擾能力通常通過哪些措施提高？（）A.濾波設計B.屏蔽措施C.信號隔離D.系統(tǒng)接地E.控制算法優(yōu)化9.在輪機自動化系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器的常見控制模式有哪些？（）A.比例控制（P）B.比例積分控制（PI）C.比例微分控制（PD）D.比例積分微分控制（PID）E.純比例控制10.自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化目標通常包括哪些？（）A.提高響應速度B.降低穩(wěn)態(tài)誤差C.提高穩(wěn)定性D.降低能耗E.提高控制精度四、案例分析（每題6分，共18分）案例一：某大型船舶的鍋爐給水系統(tǒng)采用自動控制系統(tǒng)進行控制。系統(tǒng)的主要參數(shù)包括給水流量、水壓和水位。調(diào)節(jié)器采用PID控制模式，傳感器包括流量傳感器、壓力傳感器和水位傳感器。執(zhí)行器為電動調(diào)節(jié)閥。在一次運行中，系統(tǒng)出現(xiàn)給水流量不穩(wěn)定的現(xiàn)象，導致鍋爐水位波動較大。請分析可能的原因并提出解決方案。案例二：某輪機自動化系統(tǒng)中的燃油輸送泵采用PLC控制。系統(tǒng)的主要參數(shù)包括燃油流量和泵的運行狀態(tài)。在一次運行中，系統(tǒng)出現(xiàn)燃油流量突然下降的現(xiàn)象，同時PLC報警顯示泵過載。請分析可能的原因并提出解決方案。案例三：某輪機自動化系統(tǒng)中的冷卻水系統(tǒng)采用集散控制系統(tǒng)（DCS）進行監(jiān)控。系統(tǒng)的主要參數(shù)包括冷卻水流量、水溫和泵的運行狀態(tài)。在一次運行中，系統(tǒng)出現(xiàn)冷卻水流量突然下降的現(xiàn)象，同時水溫升高。請分析可能的原因并提出解決方案。五、論述題（每題11分，共22分）論述題一：請論述輪機自動化系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器參數(shù)（比例帶Kp、積分時間Ti、微分時間Td）對系統(tǒng)性能的影響，并說明如何根據(jù)實際工況調(diào)整這些參數(shù)。論述題二：請論述輪機自動化系統(tǒng)中傳感器和執(zhí)行器的作用，并說明如何選擇合適的傳感器和執(zhí)行器以提高系統(tǒng)的控制精度和可靠性。---標準答案及解析一、判斷題1.√2.√3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.√10.√解析：6.調(diào)節(jié)器的比例帶（比例度）越大，系統(tǒng)的響應速度越慢，穩(wěn)定性越好。二、單選題1.D2.C3.C4.B5.B6.D7.C8.C9.B10.C解析：8.PLC（可編程邏輯控制器）主要用于執(zhí)行邏輯控制，適用于順序控制、邏輯運算和簡單過程控制。三、多選題1.A,B,C,D,E2.A,B,C3.A,B,C,D,E4.A,B,C,D,E5.A,B,C6.A,B,C,D,E7.A,B,C,D,E8.A,B,C,D,E9.A,B,C,D,E10.A,B,C,D,E解析：5.集散控制系統(tǒng)（DCS）的主要組成部分包括操作站、控制站和通信網(wǎng)絡。四、案例分析案例一：可能原因：1.流量傳感器故障或校準不準確。2.調(diào)節(jié)器參數(shù)（Kp,Ti,Td）設置不當。3.執(zhí)行器（電動調(diào)節(jié)閥）故障或響應遲緩。4.系統(tǒng)存在外部干擾（如泵的運行不穩(wěn)定）。解決方案：1.檢查流量傳感器并重新校準。2.重新調(diào)整調(diào)節(jié)器參數(shù)（如減小比例帶Kp，增加積分時間Ti）。3.檢查執(zhí)行器并修復或更換。4.檢查系統(tǒng)是否存在外部干擾并消除。案例二：可能原因：1.燃油流量傳感器故障或校準不準確。2.燃油輸送泵故障或過載。3.PLC程序錯誤或通信中斷。解決方案：1.檢查流量傳感器并重新校準。2.檢查燃油輸送泵并修復或更換。3.檢查PLC程序和通信線路并修復。案例三：可能原因：1.冷卻水流量傳感器故障或校準不準確。2.冷卻水泵故障或響應遲緩。3.系統(tǒng)存在外部干擾（如冷卻水溫度過高）。解決方案：1.檢查流量傳感器并重新校準。2.檢查冷卻水泵并修復或更換。3.檢查系統(tǒng)是否存在外部干擾并消除。五、論述題論述題一：調(diào)節(jié)器參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響：1.比例帶Kp：Kp越大，系統(tǒng)響應越慢，穩(wěn)定性越好，但穩(wěn)態(tài)誤差越大；Kp越小，系統(tǒng)響應越快，但穩(wěn)定性越差，易振蕩。2.積分時間Ti：Ti越大，系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差的速度越慢；Ti越小，系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差的速度越快，但可能導致超調(diào)和振蕩。3.微分時間Td：Td越大，系統(tǒng)抗干擾能力越強，響應速度越快；Td越小，系統(tǒng)抗干擾能力越弱，響應速度越慢。參數(shù)調(diào)整方法：1.先調(diào)整Kp，使系統(tǒng)響應滿足要求。2.再調(diào)整Ti，消除穩(wěn)態(tài)誤差。3.最后調(diào)整Td，提高抗干擾能力。論述題二：傳感器和執(zhí)行器的作用：1.傳感器：用于檢測被控參數(shù)并將其轉(zhuǎn)換為電信號，是系統(tǒng)的“眼睛”。2.執(zhí)行器：