2025年大学大四（自动化）电气控制工程综合测试试题及答案

2025年大学大四（自动化）电气控制工程综合测试试题及答案

（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：本卷共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.以下哪种电机调速方法不属于电气调速（）A.变极调速B.变频调速C.改变转差率调速D.机械调速2.直流电动机的调速方法中，能实现无级调速的是（）A.电枢回路串电阻调速B.弱磁调速C.降压调速D.以上都不是3.三相异步电动机的旋转磁场转速与（）有关。A.电源频率B.磁极对数C.电源电压D.A和B4.交流接触器的主要作用是（）A.频繁通断主电路B.控制电路的通断C.保护电路D.测量电路参数5.热继电器的作用是（）A.过载保护B.短路保护C.欠压保护D.过压保护6.时间继电器的延时方式有（）A.通电延时B.断电延时C.通电和断电延时D.以上都不对7.可编程控制器（PLC）的编程语言不包括（）A.梯形图B.指令表C.C语言D.功能块图8.以下哪种传感器不属于电量传感器（）A.电流传感器B.温度传感器C.电压传感器D.功率传感器9.步进电机的步距角与（）有关。A.通电方式B.电机相数C.转子齿数D.以上都是10.自动控制系统中，反馈环节的作用是（）A.消除干扰B.提高系统精度C.增加系统稳定性D.以上都是第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述直流电动机的调速方法及其特点。12.（15分）画出三相异步电动机的正反转控制电路，并说明工作原理。13.（15分）简述可编程控制器（PLC）的工作过程。14.（15分）材料：某自动化生产线需要对生产过程中的温度进行精确控制。已知该温度控制系统采用PID控制算法，设定温度为50℃，当前温度为45℃。请回答以下问题：（1）PID控制算法中，比例、积分、微分环节的作用分别是什么？（2）根据给定的材料，说明如何调整PID参数以实现精确的温度控制。15.（15分）材料：在一个工业控制系统中，采用了PLC作为控制器，控制一台三相异步电动机的启停和正反转。请设计一个梯形图程序，实现以下功能：当按下启动按钮SB1时，电动机正转运行；当按下停止按钮SB2时，电动机停止运行；当按下正反转切换按钮SB3时，电动机反转运行。答案：1.D2.C3.D4.A5.A6.C7.C8.B9.D10.D11.直流电动机调速方法有：电枢回路串电阻调速，特点是调速范围窄、能耗大、稳定性差；降压调速，能实现无级调速，调速范围较宽，能耗小；弱磁调速，可实现无级调速，调速范围有限，适用于恒功率负载。12.三相异步电动机正反转控制电路：主电路由接触器主触头控制电动机正反转，控制电路通过按钮和接触器辅助触头实现互锁。工作原理：正转时，按下正转按钮，正转接触器吸合，电动机正转；反转时，按下反转按钮，反转接触器吸合，电动机反转，互锁防止正反转接触器同时吸合造成短路。13.PLC工作过程：包括输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段。输入采样阶段读取输入信号状态存入输入映像寄存器；程序执行阶段按顺序执行用户程序，运算结果存入相应寄存器；输出刷新阶段将输出映像寄存器内容传送到输出锁存器，驱动外部负载。周而复始循环工作。14.（１）比例环节作用是成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差；积分环节主要用于消除静差，提高系统的无差度；微分环节反映偏差信号的变化趋势，能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。（２）先根据经验设置初始PID参数，观察温度变化情况。若温度上升过快，适当减小比例系数；若存在静差，增大积分系数；若温度波动较大，适当增大微分系数。通过不断调整参数，使温度稳定在50℃。15.梯形图程序：首先在输入侧连接启动按钮SB1、停止按钮SB2、正反转切换按钮SB3。在程序中，当S