2025年大学大二（自动化）过程控制工程综合测试卷

2025年大学大二（自动化）过程控制工程综合测试卷

（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，共40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，请将正确答案的序号填在括号内。1.过程控制的核心任务是（）A.实现生产过程的自动化B.提高产品质量C.降低生产成本D.提高生产效率2.以下不属于过程控制系统基本组成部分的是（）A.被控对象B.测量变送装置C.执行器D.传感器3.过程控制系统中，被控变量的选择原则不包括（）A.反映过程的主要特性B.可测量性C.与其他变量有较强耦合D.对产品质量有直接影响4.比例控制的特点是（）A.有滞后B.无余差C.控制及时D.控制精度高5.积分控制的作用是（）A.消除稳态误差B.加快响应速度C.提高系统稳定性D.增强抗干扰能力6.微分控制主要用于（）A.消除稳态误差B.抑制高频干扰C.提高系统响应速度D.改善系统稳定性7.对于一阶系统，其时间常数T越大，则系统响应（）A.越快B.越慢C.不变D.先快后慢8.二阶系统的阻尼比ζ越小，则系统（）A.越稳定B.振荡越剧烈C.响应越快D.稳态误差越小9.过程控制系统的性能指标中，反映系统快速性的是（）A.稳态误差B.调节时间C.超调量D.最大偏差10.前馈控制的特点是（）A.基于偏差控制B.能克服可测干扰C.控制及时D.有反馈作用11.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.控制副变量D.提高系统稳定性12.均匀控制系统的目的是（）A.保证两个变量都稳定B.使两个变量缓慢变化C.提高系统控制精度D.消除系统稳态误差13.比值控制系统中，实现流量比值恒定的关键是（）A.测量变送环节B.控制器C.执行器D.比值器14.分程控制系统中，不同的执行器工作区间是通过（）实现的。A.控制器输出信号B.阀门定位器C.分程器D.测量变送信号15.选择调节阀时，不需要考虑的因素是（）A.流量系数B.口径大小C.阀芯形状D.管道材质16.电动执行器的特点不包括（）A.动作迅速B.控制精度高C.输出力大D.便于远传17.气动执行器的优点是（）A.防爆性能好B.动作速度快C.控制精度高D.输出力大18.测量变送环节的作用是（）A.将被控变量转换为标准信号B.放大信号C.滤波信号D.对信号进行运算处理19.传感器的主要性能指标不包括（）A.精度B.量程C.响应时间D.功率20.过程控制系统的干扰因素不包括（）A.被控对象内部参数变化B.给定值变化C.环境温度变化D.操作人员误操作第II卷（非选择题共60分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每空1分，共10分。请在横线上填写正确答案。1.过程控制系统按给定值信号的特点可分为______控制系统、______控制系统和______控制系统。2.比例控制器的比例度越大，系统的增益越______，控制作用越______。3.积分时间TI越小，积分作用越______，消除稳态误差的速度越______。4.串级控制系统中，副回路的作用是______、______。5.调节阀的流量特性有______特性、______特性、______特性和快开特性。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分，共20分。简要回答问题。1.简述过程控制系统的基本要求。2.说明比例积分微分控制的特点及适用场合。3.分析串级控制系统的工作原理及优势。4.简述调节阀选型的主要依据。四、综合分析题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。阅读以下材料，回答问题。材料：某化工生产过程中，对反应釜内的温度进行控制。采用了常规的单回路控制系统，控制器采用比例积分控制。在生产过程中，发现温度波动较大，控制效果不理想。问题：请分析可能导致温度波动大的原因，并提出改进措施。五、设计题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。为某小型加热炉设计一个温度控制系统。要求说明系统的组成、控制方案及各部分的作用。答案：1.A2.D3.C4.C5.A6.C7.B8.B9.B10.C11.A12.B13.D14.C15.D16.C17.A18.A19.D20.B填空题答案：1.定值、随动、程序2.小、弱3.强、快4.克服副干扰、改善系统动态特性5.直线、对数、抛物线简答题答案：1.稳定性好、准确性高、快速性好。2.比例控制及时，积分消除稳态误差，微分加快响应速度。适用于控制通道滞后大、负荷变化大、控制质量要求高的场合。3.主控制器根据主变量与给定值偏差控制副控制器，副控制器控制执行器。优势是克服干扰能力强、改善系统动态特性等。4.根据工艺要求、流量系数、口径、阀芯形状、材质等。综合分析题答案：可能原因：比例度不合适、积分时间不合理、干扰因素多等。改进措施：调整比例度和积分时间，优化控制参数；加强对干扰的监测和抑制，如