2025年高职化工仪表及自动化（控制系统应用）试题及答案

2025年高职化工仪表及自动化（控制系统应用）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：本大题共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.化工自动化中，能够对生产过程进行自动检测、自动保护、自动操纵和自动控制的系统是A.自动调节系统B.自动检测系统C.自动控制系统D.自动联锁保护系统答案：C2.反馈控制系统中，被控对象是指A.需要控制的生产过程B.测量被控变量的元件C.执行控制作用的元件D.比较设定值与测量值的元件答案：A3.对于一个自动控制系统，其控制质量的好坏取决于A.被控变量的大小B.控制装置的复杂程度C.干扰作用的强弱D.被控变量的控制精度和响应速度答案：D4.比例控制规律的特点是A.控制及时，能迅速克服干扰影响B.存在余差C.控制作用的大小与偏差成比例D.以上都是答案：D5.积分控制规律的作用是A.消除余差B.提高系统的稳定性C.加快系统的响应速度D.增强系统的抗干扰能力答案：A6.微分控制规律的作用是A.根据偏差的变化速度进行控制B.提高系统的稳定性C.消除余差D.减小系统的响应时间答案：A7.在PID控制中，积分时间常数Ti增大时，积分作用A.增强B.减弱C.不变D.先增强后减弱答案：B8.某控制系统采用PI控制，当比例度为50%时，系统不振荡，若将比例度减小到40%，则系统A.稳定性提高B.稳定性不变C.稳定性变差D.无法确定答案：C9.自动控制系统中，测量变送环节的作用是A.将被控变量转换为标准信号B.实现对被控对象的控制C.比较设定值与测量值D.执行控制作用答案：A10.执行器的气开、气关形式的选择主要取决于A.工艺生产的安全要求B.控制精度C.被控变量的大小D.控制器的类型答案：A11.调节阀的流量系数Kv值越大，说明调节阀的A.流量调节能力越强B.流量调节能力越弱C.阀芯直径越大D.阀芯直径越小答案：A12.当调节阀的开度增大时，流量系数Kv值A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小答案：A13.控制系统的过渡过程中，衰减振荡过程的衰减比一般要求为A.4:1~10:1B.1:4~1:10C.2:1~5:1D.1:2~1:5答案：A14.自动控制系统的静态是指A.被控变量不随时间变化B.系统处于平衡状态C.输入信号为零D.输出信号为零答案：A15.自动控制系统的动态是指A.被控变量随时间变化B.系统处于不平衡状态C.输入信号不为零D.以上都是答案：D16.前馈控制系统的特点是A.按干扰进行控制B.控制及时C.能克服可测不可控干扰D.以上都是答案：D17.串级控制系统中，主控制器的作用是A.克服主干扰B.克服副干扰C.对主变量进行精确控制D.对副变量进行精确控制答案：C18.均匀控制系统的目的是A.使两个相互联系的变量在允许范围内缓慢变化B.实现对被控变量的精确控制C.克服干扰影响D.提高系统的稳定性答案：A19.分程控制系统中不同的调节阀在不同的信号段工作，其目的是A.扩大调节阀的可调范围B.提高控制精度C.实现不同的控制要求D.以上都是答案：D20.比值控制系统中，实现流量比值控制的方法有A.开环比值控制B.单闭环比值控制C.双闭环比值控制D.以上都是答案：D第II卷（非选择题，共60分）一、填空题（每题2分，共10分）1.化工自动化主要包括自动检测、自动保护、自动操纵和______等方面。答案：自动控制2.自动控制系统按给定值的形式可分为定值控制系统、随动控制系统和______控制系统。答案：程序3.比例控制规律中，比例度越大，控制作用越______。答案：弱4.调节阀的流量特性有直线流量特性、等百分比流量特性、抛物线流量特性和______流量特性。答案：快开5.串级控制系统中，副回路具有______的特点。答案：快速克服干扰二、简答题（每题5分，共20分）1.简述自动控制系统的组成部分及其作用。答案：自动控制系统主要由被控对象、测量变送环节、控制器、执行器组成。被控对象是需要控制的生产过程；测量变送环节将被控变量转换为标准信号；控制器根据测量值与设定值的偏差进行控制运算；执行器接受控制器输出信号，改变操纵变量，实现对被控对象的控制。2.什么是比例积分控制规律？它有什么特点？答案：比例积分控制规律是将比例控制和积分控制结合起来的控制规律。其特点是控制及时，能迅速克服干扰影响；积分作用能消除余差。3.调节阀的气开、气关形式如何选择？答案：调节阀气开、气关形式的选择主要取决于工艺生产的安全要求。当气源中断时，应避免损坏设备或造成安全事故，如要求调节阀处于全关状态以保护设备，则应选气开阀；若要求调节阀处于全开状态以保证安全，则应选气关阀。4.简述前馈控制系统的工作原理。答案：前馈控制系统是按干扰进行控制的系统。它通过测量干扰信号，根据干扰的大小和方向，在干扰对被控变量产生影响之前，就通过前馈控制器发出控制信号，改变操纵变量，以抵消干扰对被控变量的影响，从而实现对被控变量的稳定控制。三（每题5分，共10分）1.某控制系统采用PI控制，比例度为50%，积分时间常数Ti=1min。当系统受到阶跃干扰后，被控变量的变化曲线如下。请分析该系统的控制效果，并说明如何进一步改善控制质量。（此处可简单描述一下大致的变化曲线情况，比如开始有波动，然后逐渐稳定等）答案：从曲线可看出系统能较快克服干扰影响，控制作用及时，但存在一定余差。可适当减小比例度，增强比例控制作用，使系统响应更快；同时适当减小积分时间常数，增强积分作用，以消除余差，进一步改善控制质量。2.已知某调节阀的流量系数Kv=100，在某工况下，