2026年自动化（控制系统调试）试题及答案

2026年自动化（控制系统调试）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30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3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.自动化控制系统中，反馈环节的主要作用是A.检测输入信号B.对输出信号进行修正C.产生控制信号D.执行控制动作答案：B2.以下哪种控制算法常用于消除系统的稳态误差A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.比例积分控制答案：B3.自动化控制系统的稳定性主要取决于A.控制器的类型B.系统的结构和参数C.输入信号的大小D.干扰的强度答案：B4.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：B5.自动化控制系统中，采样周期的选择主要影响A.系统的精度B.系统的稳定性C.系统的实时性D.以上都是答案：D6.数字控制器的实现方式不包括A.软件编程B.硬件电路C.混合方式D.机械装置答案：D7.以下哪种传感器常用于测量温度A.压力传感器B.温度传感器C.位移传感器D.速度传感器答案：B8.自动化控制系统中，执行机构的作用是A.接收控制信号B.执行控制动作C.反馈执行结果D.以上都是答案：B9.开环控制系统的特点是A.有反馈环节B.无反馈环节C.控制精度高D.抗干扰能力强答案：B10.闭环控制系统的优点不包括A.控制精度高B.抗干扰能力强C.结构简单D.能自动适应环境变化答案：C第II卷（非选择题共70分）二、填空题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）1.自动化控制系统一般由______、控制器、执行机构和______等部分组成。答案：被控对象、检测装置2.PID控制中的三个参数分别是______、______和______。答案：比例系数、积分时间常数、微分时间常数3.传感器的静态特性包括______、______、重复性和______等。答案：线性度、灵敏度、迟滞4.自动化控制系统的性能指标主要有______、______、______和______等。答案：稳定性、准确性、快速性、抗干扰性5.数字控制系统中，常用的信号调理电路有______、______和______等。答案：放大电路、滤波电路、采样保持电路三、简答题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）1.简述自动化控制系统的工作原理。答案要点：自动化控制系统通过检测装置获取被控对象的相关信息，将其反馈给控制器。控制器根据设定值与反馈值的偏差，按照一定的控制算法产生控制信号，驱动执行机构对被控对象进行控制，使被控对象的输出达到预期的目标。2.说明PID控制中比例、积分、微分控制作用的特点。答案要点：比例控制作用能快速响应偏差，使系统输出迅速向设定值靠近，但存在稳态误差；积分控制作用能消除稳态误差，通过对偏差的积分积累来调整控制量；微分控制作用能根据偏差的变化率提前给出控制作用，增强系统的响应速度和稳定性。3.简述传感器在自动化控制系统中的作用。答案要点：传感器用于检测被控对象的各种物理量、化学量等信息，并将其转换为电信号等便于处理的形式。这些信号被传送给控制器，为控制器提供决策依据，从而实现对被控对象的精确控制。四、分析题（本大题共一小题，20分）材料：某温度控制系统采用PID控制器，被控对象为一个加热炉，要求将炉内温度稳定在500℃。在调试过程中，发现系统响应速度较慢，且存在一定的稳态误差。问题：请分析可能导致这些问题的原因，并提出改进措施。答案要点：响应速度慢可能原因：比例系数过小、微分时间常数过小。稳态误差可能原因：积分时间常数不合适。改进措施：适当增大比例系数，增强系统的响应能力；检查微分时间常数，若过小则适当增大；调整积分时间常数，使其能有效消除稳态误差。同时，可检查传感器的精度和稳定性，确保反馈信号准确可靠。五、设计题（本大题共一小题，20分）材料：设计一个液位控制系统，要求将水箱液位稳定在给定值。水箱液位由水泵进水和排水阀排水共同控制。问题：请设计该液位控制系统的组成结构，并说明各部分的作用。答案要点：该液位控制系统主要由液位传感器、控制器、水泵和排水阀组成。液位传感器用于检测水箱液位，并将液