2025年高职第一学年（化工自动化技术）化工控制工程基础测试题及答案

2025年高职第一学年（化工自动化技术）化工控制工程基础测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）每题有四个选项，只有一个选项是正确的。请将正确选项填在括号内。(总共20题，每题2分，每题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上)1.化工自动化的核心任务是（）A.实现化工生产的安全稳定运行B.提高化工产品的质量C.降低化工生产的成本D.提高化工生产的效率2.以下哪种控制系统不属于反馈控制系统（）A.定值控制系统B.随动控制系统C.程序控制系统D.前馈控制系统3.在控制系统中，被控变量是指（）A.工艺参数B.操纵变量C.干扰变量D.设定值4.比例控制作用的特点是（）A.反应快，控制及时，有余差B.反应慢，控制不及时，无余差C.反应快，控制及时，无余差D.反应慢，控制不及时，有余差5.积分控制作用的特点是（）A.反应快，控制及时，有余差B.反应慢，控制不及时，无余差C.反应快，控制及时，无余差D.反应慢，控制不及时，有余差6.微分控制作用的特点是（）A.反应快，控制及时，有余差B.反应慢，控制不及时，无余差C.反应快，控制及时，无余差D.反应慢，控制不及时，有余差7.对于一个控制系统，当比例度增大时，其控制作用（）A.增强B.减弱C.不变D.先增强后减弱8.对于一个控制系统，当积分时间增大时，其积分作用（）A.增强B.减弱C.不变D.先增强后减弱9.对于一个控制系统，当微分时间增大时，其微分作用（）A.增强B.减弱C.不变D.先增强后减弱10.以下哪种控制器属于模拟控制器（）A.单片机控制器B.PLC控制器C.电动控制器D.智能控制器11.电动控制器的信号传输方式一般为（）A.电流信号B.电压信号C.气压信号D.液压信号12.气动控制器的信号传输方式一般为（）A.电流信号B.电压信号C.气压信号D.液压信号13.以下哪种执行器属于电动执行器（）A.气动薄膜调节阀B.电动调节阀C.液动调节阀D.手动调节阀14.电动调节阀的输入信号一般为（）A.电流信号B.电压信号C.气压信号D.液压信号15.气动调节阀的输入信号一般为（）A.电流信号B.电压信号C.气压信号D.液压信号16.在控制系统中，检测变送环节的作用是（）A.检测被控变量并将其转换为标准信号B.接受控制器的输出信号并对执行器进行控制C.对被控对象施加控制作用D.对干扰进行补偿17.以下哪种传感器不属于温度传感器（）A.热电偶B.热电阻C.压力传感器D.热敏电阻18.热电偶产生热电势的条件是（）A.两热电极材料相同，两接点温度相同B.两热电极材料不同，两接点温度相同C.两热电极材料相同，两接点温度不同D.两热电极材料不同，两接点温度不同19.热电阻的阻值与温度的关系一般为（）A.线性关系B.非线性关系C.指数关系D.对数关系20.以下哪种仪表属于显示仪表（）A.控制器B.执行器C.记录仪D.传感器第II卷（非选择题，共60分）(总共5题，每题12分，解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)21.简述化工自动化的含义及主要内容。22.什么是反馈控制系统？简述其工作原理。23.比例、积分、微分控制作用各有什么特点？它们在控制系统中是如何配合使用的？24.某化学反应器的温度控制系统，工艺要求反应温度保持在80℃。已知该系统采用电动控制器控制，控制器的比例度为50%，积分时间为1分钟，微分时间为0.1分钟。当反应温度出现阶跃干扰，从75℃上升到85℃时，试分析控制器的控制作用及系统的过渡过程。25.某化工生产过程中，需要对流量进行控制。已知流量测量范围为0-100m³/h，采用差压式流量计测量流量，其输出信号为4-20mA。控制器采用PID控制器，控制算法为位置式PID。若流量设定值为50m³/h，当前测量值为40m³/h，比例度为40%，积分时间为0.5分钟，微分时间为0.1分钟，试计算控制器的输出值。答案1.A2.D3.A4.A5.B6.A7.B8.B9.A10.C11.A12.C13.B14.A15.C16.A17.C18.D19.A20.C21.化工自动化是指在化工生产过程中，利用自动化技术对生产过程进行检测、控制、优化，以实现生产过程的安全稳定运行、提高产品质量、降低生产成本、提高生产效率等目的。主要内容包括：自动检测系统、自动控制系统、自动操纵及自动开停车系统、自动信号和联锁保护系统等。22.反馈控制系统是指系统的输出信号通过反馈环节返回到输入端，与输入信号进行比较，产生偏差信号，控制器根据偏差信号进行控制，使输出信号趋近于设定值。工作原理：当被控变量受到干扰作用而偏离设定值时，检测变送环节将被控变量的实际值测量出来并转换为标准信号，反馈到输入端与设定值进行比较，产生偏差信号。控制器根据偏差信号的大小和方向，按照一定的控制规律进行运算，输出控制信号，通过执行器对被控对象施加控制作用，使被控变量回到设定值。23.比例控制作用特点：反应快，控制及时，有余差。积分控制作用特点：反应慢，控制不及时，无余差。微分控制作用特点：反应快，控制及时，无余差。配合使用：比例控制用于克服干扰的影响，使系统迅速响应；积分控制用于消除余差，提高控制精度；微分控制用于改善系统的动态性能，抑制被控变量的变化趋势。根据被控对象的特性和控制要求，合理调整比例度、积分时间和微分时间，以实现最佳的控制效果。24.当反应温度从75℃上升到85℃时，偏差为85-80=5℃。控制器比例作用输出为5×(1/50%)=10。积分作用输出为5×(1/1)=5。微分作用输出为5×0.1×(85-75)/1=5。总输出为10+5+5=20。系统过渡过程：由于比例作用使温度迅速向设定值靠近，积分作用逐渐消除余差，微分作用抑制温度变化趋势，最终温度稳定在80℃。25.偏差e=50-40=10m³/h。比例输出uP=