2025年高职电气自动化技术（自动化工程创意）试题及答案

2025年高职电气自动化技术（自动化工程创意）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：本卷共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.以下哪种电气元件常用于实现电路的短路保护？A.熔断器B.继电器C.接触器D.电容器2.直流电动机的调速方法中，通过改变电枢电压来调速的方式属于哪种调速特性？A.恒转矩调速B.恒功率调速C.弱磁调速D.串电阻调速3.对于PLC控制系统，其编程语言中梯形图语言的特点是？A.与电气原理图相似，直观易懂B.适合逻辑运算复杂的程序编写C.常用于复杂数学运算D.主要用于数据处理4.三相异步电动机的旋转磁场转速与下列哪个因素有关？A.电源电压B.电机极对数C.负载大小D.电机功率5.下列哪种传感器可用于检测物体的位置变化？A.温度传感器B.压力传感器C.光电传感器D.湿度传感器6.在自动控制系统中，反馈环节的作用是？A.消除干扰B.提高系统稳定性C.将输出量送回输入端与输入量比较D.增加系统响应速度7.交流接触器的主要组成部分不包括以下哪项？A.电磁系统B.触头系统C.灭弧装置D.熔断器8.步进电机的步距角与以下哪个参数有关？A.脉冲频率B.电机相数C.负载转矩D.电源频率9.下列哪种调速方法适用于绕线式异步电动机？A.变频调速B.变极调速C.转子串电阻调速D.调压调速10.对于晶闸管，其导通条件是？A.阳极加正向电压，门极加正向触发脉冲B.阳极加反向电压，门极加正向触发脉冲C.阳极加正向电压，门极加反向触发脉冲D.阳极加反向电压，门极加反向触发脉冲11.以下哪种电路可实现将交流电转换为直流电？A.整流电路B.逆变电路C.放大电路D.振荡电路12.数字电路中，实现逻辑非运算的门电路是？A.与门B.或门C.非门D.与非门13.电气自动化系统中，用于数据采集与处理的设备通常是？A.PLCB.DCSC.传感器D.工控机14.以下哪种电机属于控制电机？A.直流电动机B.步进电机C.三相异步电动机D.同步发电机15.自动控制系统的性能指标不包括以下哪项？A.稳定性B.快速性C.准确性D.功率因数16.对于变压器，其变比等于？A.一次侧电压与二次侧电压之比B.一次侧电流与二次侧电流之比C.一次侧匝数与二次侧匝数之比D.以上都是17.下列哪种电力电子器件属于全控型器件？A.晶闸管B.二极管C.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）D.普通晶闸管18.三相四线制供电系统中，线电压与相电压的关系是？A.线电压等于相电压B.线电压等于√3倍相电压C.线电压等于2倍相电压D.线电压等于3倍相电压19.工业自动化中常用的现场总线不包括以下哪种？A.CAN总线B.RS-232C.ProfibusD.Ethernet20.以下哪种电路可用于实现信号的放大？A.滤波电路B.振荡电路C.PWM电路D.放大电路第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请将答案填写在题中的横线上。21.三相异步电动机主要由定子和______两大部分组成______。22.直流电动机的调速方法有改变电枢电压调速、______调速和弱磁调速______。23.PLC的编程语言主要有梯形图、______和功能块图等______。24.传感器按工作原理可分为物理传感器、化学传感器和______传感器______。25.自动控制系统按控制方式可分为开环控制系统、闭环控制系统和______控制系统______。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。26.简述交流接触器的工作原理。27.什么是PID控制？简述其组成及作用。28.在电气自动化系统中，如何选择合适的电机类型？29.简述数字电路中组合逻辑电路和时序逻辑电路的区别。（三）分析题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。请分析给定的电路或系统，并回答问题。30.如图所示为一个简单的电机正反转控制电路，请分析其工作原理，并说明如何实现电机的正反转切换。（图略）（四）综合应用题（共题15分）答题要求：本大题共1小题，15分。结合给定的材料，完成相应的任务。材料：某自动化生产线需要对产品进行计数和质量检测。已知产品通过输送带传送，在传送过程中，每隔一定时间有一个产品经过检测点。检测设备可检测产品的重量、尺寸等参数，并判断产品是否合格。要求设计一个控制系统，实现对产品的准确计数，同时将不合格产品剔除。任务：请设计一个基于PLC的控制系统方案，并简要说明其工作过程。（五）设计题（共20分）答题要求：本大题共1小题，2小题。请根据给定的要求进行设计。31.设计一个三相异步电动机的正反转控制电路，要求采用按钮和接触器实现控制，并具有过载保护和短路保护功能。答案：1.A2.A3.A4.B5.C6.C7.D8.B9.C10.A11.A12.C13.D14.B15.D16.D17.C18.B19.B20.D21.转子22.电枢回路串电阻23.指令表24.生物25.复合26.交流接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置组成。当电磁线圈通电时，产生电磁吸力，使动铁心吸合，带动触头动作，常闭触头断开，常开触头闭合，从而实现电路的通断控制。27.PID控制即比例积分微分控制。它由比例环节P、积分环节I和微分环节D组成。比例环节用于快速响应偏差，积分环节用于消除稳态误差，微分环节用于改善系统的动态性能，加快系统响应速度，减少超调量。28.选择电机类型时，需考虑负载特性（如恒转矩负载、恒功率负载等）、转速要求、调速范围、启动特性、效率、功率因数等因素。例如，恒转矩负载可选用直流电动机或三相异步电动机；恒功率负载可选用直流他励电动机或交流变频调速电动机等。29.组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入信号，没有记忆功能；时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还与电路原来的状态有关，并具有记忆功能，通常包含触发器等记忆元件。30.当按下正转按钮时，正转接触器线圈通电，主触头闭合，电机正转；按下反转按钮时，反转接触器线圈通电，主触头闭合，电机反转。通过控制正反转接触器的通断实现电机正反转切换。同时，热继电器用于过载保护，熔断器用于短路保护。31.设计思路：采用两个接触器分别控制电机正反转，通过按钮切换。用热继电器实现过载保护，熔断器实现短路保护。电路