2025年高职热能动力工程技术（热能系统控制）试题及答案

2025年高职热能动力工程技术（热能系统控制）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）（总共10题，每题4分，每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请将正确选项填在括号内）1.以下哪种控制系统能有效克服对象的纯滞后？（）A.比例控制系统B.积分控制系统C.微分控制系统D.比例积分控制系统2.热工测量中，测量蒸汽流量常用的仪表是（）。A.孔板流量计B.涡轮流量计C.电磁流量计D.转子流量计3.对于一个稳定的控制系统，其传递函数的分母多项式的根应具有（）。A.正实部B.负实部C.零实部D.任意实部4.以下关于PID控制的说法，错误的是（）。A.P控制能快速响应偏差B.I控制能消除稳态误差C.D控制能改善系统的动态性能D.PID控制中比例系数越大越好5.在自动控制系统中，被控对象的输出变量是（）。A.操纵变量B.被控变量C.干扰变量D.设定值6.热工自动化系统中，实现数据采集与处理功能的设备是（）。A.传感器B.控制器C.执行器D.数据采集站7.下列哪种控制规律能使系统的响应速度加快且超调量减小？（）A.比例控制B.比例积分控制C.比例微分控制D.积分微分控制8.关于热工仪表的精度等级，以下说法正确的是（）。A.精度等级越高，测量误差越小B.精度等级与测量误差无关C.精度等级越低，测量误差越小D.精度等级只与仪表价格有关9.在一个单回路控制系统中，控制器的正反作用选择依据是（）。A.工艺安全要求B.被控对象的特性C.干扰的性质D.测量元件的特性10.热工自动化系统中，用于将模拟信号转换为数字信号的设备是（）。A.传感器B.变送器C.数据采集卡D.执行器第II卷（非选择题，共60分）（总共4题，每题15分，答题要求：解答应写出必要的文字说明、计算公式和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）11.简述比例、积分、微分控制规律的特点及作用，并说明在实际热工控制系统中如何合理选择控制规律？12.某热工对象的传递函数为G(s)=10/(3s+1)，采用比例控制，比例系数Kp=5，试求系统的闭环传递函数，并分析系统的稳定性和稳态误差。13.画出一个简单的热工单回路控制系统原理图，并说明各组成部分的作用。14.材料：在某火力发电厂的热控系统中，过热蒸汽温度是一个重要的被控参数。由于蒸汽流量、负荷等因素的变化，过热蒸汽温度容易出现波动。现有一套过热蒸汽温度控制系统，采用PID控制算法。在运行过程中，发现系统的响应速度较慢，超调量较大。问题：请分析可能导致该问题的原因，并提出改进措施。答案：第I卷：1.C2.A3.B4.D5.B6.D7.C8.A9.B10.C第II卷：11.比例控制特点是反应快，能迅速响应偏差，但有稳态误差。积分控制能消除稳态误差，使系统输出更接近设定值。微分控制能根据偏差变化率提前作用，改善系统动态性能。选择时，若对象滞后小、负荷变化不大，可采用比例控制；若有稳态误差要求，可加入积分控制；若对象惯性大、负荷变化剧烈，可考虑加入微分控制。12.闭环传递函数为G(s)/(1+G(s)Kp)=10/(3s+1+50)=10/(3s+51)。系统稳定，稳态误差为0。13.单回路控制系统原理图：被控对象（如过热器）、测量元件（如热电偶）、变送器、控制器、执行器（如调节阀）。测量元件测量被控变量并转换为信号，变送器将信号转换为标准信号，控制器根据偏差按控制规律输出控制信号，执行器根据控制信号调节操纵变量，从而控制被控变量。14.原因可能是比例系数过小，导致系统响应