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）每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填入括号内。(总共20题，每题2分，每题给出的选项中，只有一项符合题目要求)1.化工自动化的核心目标是（）A.提高生产效率B.降低成本C.确保生产过程的安全、稳定、高效运行D.减少人工操作2.以下哪种控制方式能使系统快速响应给定值的变化（）A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.比例积分控制3.被控对象的数学模型是指（）A.被控对象的物理特性B.被控对象的动态特性和静态特性的数学表达式C.被控对象的结构组成D.被控对象的操作条件4.传递函数的分母反映了（）A.系统的输入信号B.系统的输出信号C.系统的固有特性D.系统的外部干扰5.比例控制的特点是（）A.有滞后作用B.能消除余差C.控制及时，克服干扰能力强，但存在余差D.控制缓慢6.积分控制的作用是（）A.提高系统的稳定性B.加快系统的响应速度C.消除余差D.增强系统的抗干扰能力7.微分控制的作用主要是（）A.消除余差B.提高系统的稳定性C.加快系统的响应速度，抑制偏差的变化D.增强系统的抗干扰能力8.以下哪种情况会导致控制系统出现振荡（）A.比例度太小B.积分时间太长C.微分时间太短D.以上都有可能9.前馈控制的特点是（）A.基于偏差进行控制B.能及时克服干扰C.控制精度高D.结构简单10.串级控制系统中主控制器的作用是（）A.克服副回路内的干扰B.克服主回路内的干扰C.给定控制信号D.对副控制器进行控制11.均匀控制系统的目的是（）A.使两个变量都保持不变B.使两个变量都在允许范围内缓慢变化C.提高控制精度D.加快系统响应速度12.自动控制系统中，控制器的输出信号与输入信号之间的关系称为（）A.被控对象特性B.控制规律C.检测特性D.执行器特性13.以下哪种仪表不属于控制器（）A.比例积分微分控制器B.可编程逻辑控制器C.温度传感器D.智能控制器14.被控变量的选择原则不包括（）A.反映工艺过程的主要指标B.可测量C.变化剧烈D.与其他变量有一定的关联15.执行器的作用是（）A.检测被控变量B.将控制器输出信号转换为相应的控制作用C.对被控对象施加控制作用D.实现信号的传输16.气动执行器的主要组成部分不包括（）A.执行机构B.控制机构C.阀门定位器D.传感器17.电动执行器的优点不包括（）A.动作迅速B.控制精度高C.便于远传D.需要气源18.以下哪种控制系统适用于干扰频繁且幅度较大的场合（）A.简单控制系统B.串级控制系统C.前馈控制系统D.均匀控制系统19.反馈控制系统的基本组成不包括（）A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节20.控制系统的过渡过程不包括以下哪种形式（）A.非周期衰减过程B.衰减振荡过程C.等幅振荡过程D.发散振荡过程第II卷（非选择题，共60分）二、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、______和自动操纵等方面。2.控制系统中，控制器的输出信号与输入信号之间的关系称为______。3.比例控制的比例度越大，系统的稳定性越______。4.串级控制系统中，副控制器的作用是克服______的干扰。5.自动控制系统的过渡过程有非周期衰减、衰减振荡、等幅振荡和______四种形式。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述化工自动化的意义。2.说明比例、积分、微分控制的特点及作用。3.简述串级控制系统的工作原理及优点。四、分析题（共15分）某化工生产过程中，被控变量为反应釜内的温度，干扰主要来自进料流量的变化。现采用简单控制系统进行控制，一段时间后发现控制效果不理想，温度波动较大。请分析可能的原因，并提出改进措施。（请在下方空白处作答，字数150-200字）五、综合应用题（共5分）某化工生产装置，需要对液位进行精确控制。已知液位变化范围为0-10m，要求控制精度达到±0.05m。请设计一个简单控制系统，说明被控变量、操纵变量、控制器类型及控制规律的选择，并简述控制过程。（请在下方空白处作答，字数150-200字）答案：一、选择题1.C2.C3.B4.C5.C6.C7.C8.D9.B10.B11.B12.B13.C14.C15.C16.D17.D18.B19.C20.C二、填空题1.自动控制2.控制规律3.好4.副回路内5.发散振荡三、简答题1.化工自动化的意义在于提高生产效率、降低成本、确保生产安全稳定运行、提高产品质量、减轻劳动强度等。2.比例控制特点是控制及时，克服干扰能力强，但存在余差，作用是使系统快速响应偏差；积分控制作用是消除余差；微分控制作用是加快系统响应速度，抑制偏差变化。3.串级控制系统工作原理是主控制器根据主变量与给定值的偏差输出信号控制副控制器，副控制器根据主控制器输出及副变量偏差控制执行器。优点是能克服主副回路干扰，提高控制精度等。四、分析题：可能原因：简单控制系统对进料流量干扰克服能力不足。改进措施：可采用串级控制系统，将进料流量作为副变量，温度作为主变量。副控制器快速克服进料流量干扰，主控制器根据温度偏差进行精确控