2025年中职第二学年（工业仪表及自动化）控制系统调试基础测试题及答案

2025年中职第二学年（工业仪表及自动化）控制系统调试基础测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分)1.工业仪表及自动化中，控制系统的核心组成部分是（）A.传感器B.控制器C.执行器D.被控对象2.以下哪种控制方式能使系统快速响应给定值的变化（）A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.比例积分控制3.在PID控制中，积分作用主要用于消除（）A.稳态误差B.动态误差C.比例系数过大的影响D.微分系数过大的影响4.控制系统的稳定性是指系统在受到扰动后（）A.能够快速回到初始状态B.能够保持在新的平衡状态C.不会出现振荡D.输出不会无限增大5.工业仪表中，用于检测温度的传感器是（）A.压力传感器B.热电偶C.流量传感器D.液位传感器6.自动化控制系统中，被控对象的输出量是（）A.给定值B.控制量C.反馈量D.被控量7.比例控制的特点是（）A.反应快，无稳态误差B.反应快，有稳态误差C.反应慢，无稳态误差D.反应慢，有稳态误差8.积分控制的输出与（）成正比。A.输入偏差的大小B.输入偏差的积分C.输入偏差的变化率D.时间9.微分控制的输出与（）成正比。A.输入偏差的大小B.输入偏差的积分C.输入偏差的变化率D.时间10.当控制系统的比例系数增大时，系统的（）A.稳定性增强B.响应速度加快C.稳态误差增大D.振荡加剧11.自动化控制系统中，反馈环节的作用是（）A.将被控量送回输入端与给定值比较B.将控制量送回输入端与给定值比较C.将给定值送回输入端与被控量比较D.将干扰量送回输入端与给定值比较12.工业仪表中，用于测量压力的仪表是（）A.温度计B.压力表C.流量计D.液位计13.在控制系统中，干扰作用是（）A.使系统输出量增大B.使系统输出量减小C.破坏系统的平衡状态D.使系统保持稳定14.比例积分控制适用于（）A.对快速性要求高的系统B.对稳定性要求高的系统C.对稳态精度要求高且有一定快速性要求的系统D.对动态性能要求高的系统15.自动化控制系统的性能指标不包括（）A.稳定性B.快速性C.准确性D.复杂性16.工业仪表中，用于检测流量的传感器是（）A.温度传感器B.压力传感器C.电磁流量计D.液位传感器17.控制系统的传递函数是描述系统（）之间关系的数学表达式。A.输入与输出B.控制量与被控量C.给定值与反馈量D.干扰量与输出量18.当系统的输入信号为阶跃信号时，系统的输出响应称为（）A.脉冲响应B.阶跃响应C.频率响应D.瞬态响应19.工业仪表中，用于检测液位的仪表是（）A.液位计B.温度计C.压力表D.流量计20.在PID控制系统中，微分时间常数Td增大时，系统的（）A.稳定性增强B.响应速度加快C.稳态误差增大D.振荡加剧第II卷（非选择题，共60分）21.简答题：简述工业仪表及自动化控制系统中PID控制的原理及各参数的作用。(10分)22.简答题：说明自动化控制系统中反馈控制的工作原理，并举例说明其应用场景。(10分)23.分析题：某控制系统在运行过程中出现振荡现象，分析可能导致振荡的原因，并提出相应的解决措施。(15分)24.材料分析题：材料：在一个工业生产过程中，需要对温度进行精确控制。目前采用的控制系统在温度变化较大时，控制效果不理想，存在较大的稳态误差。已知该系统采用PID控制，比例系数K=控制器的输出与输入偏差的比值，积分时间常数Ti=积分作用的强弱，微分时间常数Td=微分作用的强弱。问题：请分析如何调整PID参数来改善系统的控制效果。(15分)25.设计题：设计一个简单的液位控制系统，要求说明系统的组成部分（包括传感器、控制器、执行器等），并简述其工作原理。(10分)答案：1.B2.C3.A4.D5.B6.D7.B8.B9.C10.B11.A12.B13.C14.C15.D16.C17.A18.B19.A20.B21.PID控制原理是将比例、积分、微分三种控制作用结合起来，对控制系统进行综合控制。比例控制作用是根据偏差的大小成比例地输出控制信号，快速响应偏差，但存在稳态误差；积分控制作用是对偏差进行积分，消除稳态误差；微分控制作用是根据偏差的变化率输出控制信号，改善系统的动态性能。22.反馈控制工作原理是将被控对象的输出量通过传感器检测出来，送回到输入端与给定值比较，得到偏差信号，控制器根据偏差信号产生控制作用，使被控对象的输出量趋近于给定值。应用场景如恒温控制系统，通过检测温度并与设定温度比较，控制加热或制冷设备。23.可能原因：比例系数过大、积分时间常数过小、微分时间常数过大等。解决措施：适当减小比例系数、增大积分时间常数、减小微分时间常数等。24.可适当增大比例系数K，增强系统对偏差的响应能力；增大积分时间常数Ti，加强积分作用以消除稳态误差；减小微分时间常数Td，避免微分作用过强导致振荡加剧。25.组成部分：液位传感器用于检测液位