2025年大学自动化（自动化技术研发）试题及答案

2025年大学自动化（自动化技术研发）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）答题要求：本卷共20小题，每小题2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。请将正确答案填涂在答题卡相应位置。1.以下哪种控制算法常用于解决具有纯滞后特性的系统控制问题？A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.史密斯预估控制2.在自动化控制系统中，能够实现信号的放大、滤波、整形等功能的部件是？A.传感器B.控制器C.执行器D.放大器3.对于线性定常系统，其传递函数的分母多项式的根决定了系统的？A.稳态性能B.动态性能C.稳定性D.响应速度4.以下哪种编程语言常用于工业自动化控制系统的编程？A.C++B.JavaC.PythonD.LadderDiagram5.自动化系统中，用于检测位置信息的传感器是？A.温度传感器B.压力传感器C.位移传感器D.速度传感器6.反馈控制系统的基本组成包括？A.给定环节、比较环节、放大环节、执行环节B.给定环节、比较环节、控制对象、执行环节C.给定环节、比较环节、控制器、执行器、控制对象D.给定环节、控制器、执行器、控制对象7.当系统的输入信号为单位阶跃信号时，系统的输出响应称为？A.脉冲响应B.阶跃响应C.频率响应D.稳态响应8.在PID控制中，积分作用主要用于消除系统的？A.稳态误差B.动态误差C.超调量D.振荡9.自动化生产线中，用于物料搬运的机器人属于？A.工业机器人B.服务机器人C.特种机器人D.智能机器人10.以下哪种控制系统能够根据系统输出的偏差自动调整控制量，使系统输出尽可能接近给定值？A.开环控制系统B.闭环控制系统C.前馈控制系统D.复合控制系统11.对于一个二阶系统，其阻尼比ζ和自然频率ωn对系统性能的影响，以下说法正确的是？A.ζ越大，系统响应越快B.ωn越大，系统响应越快C.ζ越大，系统超调量越大D.ωn越大，系统稳态误差越大12.自动化控制系统中，用于将数字信号转换为模拟信号的部件是？A.A/D转换器B.D/A转换器C.编码器D.译码器13.在自动化系统中，能够实现逻辑运算的电路是？A.加法器B.乘法器C.与门、或门、非门等逻辑门电路D.触发器14.以下哪种控制策略适用于大惯性、纯滞后的工业过程控制？A.自适应控制B.鲁棒控制C.预测控制D.模糊控制15.自动化系统中，用于实现电机正反转控制的电路是？A.自锁电路B.互锁电路C.延时电路D.放大电路16.对于一个线性系统，其传递函数G(s)=10/(s^2+2s+10)，该系统的阻尼比ζ为？A.0.1B.0.2C.0.3D.0.417.在自动化控制系统中，用于测量电流大小的仪器是？A.电压表B.电流表C.功率表D.万用表18.以下哪种自动化设备常用于工业生产中的物料分拣？A.数控机床B.工业机器人C.自动分拣机D.3D打印机19.反馈控制系统中，反馈信号与输入信号的关系是？A.相加B.相减C.相乘D.相除20.自动化系统中，用于实现程序存储和执行的部件是？A.控制器B.存储器C.运算器D.输入输出接口第II卷（非选择题共60分）21.（10分）简述自动化技术的发展历程，并说明现代自动化技术的主要特点。22.（10分）在自动化控制系统中，常用的传感器有哪些类型？请分别举例说明其工作原理和应用场景。23.（10分）已知一个控制系统的传递函数为G(s)=5/(s+1)(s+2)，当输入信号为r(t)=2t时，求系统的稳态误差。24.（15分）材料：某自动化生产线包括物料输送、加工、装配等环节。在运行过程中，发现物料输送环节出现速度不稳定的问题，影响了整个生产线的效率。问题：请分析可能导致物料输送速度不稳定的原因，并提出相应的解决措施。25.（15分）材料：某工厂采用自动化控制系统对生产过程进行监控和控制。在一次生产过程中，发现产品质量出现波动，经过检查发现是温度控制系统出现了异常。问题：请分析温度控制系统可能出现的故障类型，并说明如何进行故障诊断和排除。答案：1.D2.D3.C4.D5.C6.C7.B8.A9.A10.B11.B12.B13.C14.C15.B16.B17.B18.C19.B20.B21.自动化技术的发展历程经历了从简单的机械自动化到机电一体化，再到智能化自动化的过程。早期主要是利用机械装置实现简单的重复动作；随着电子技术的发展，进入机电一体化阶段，实现了机械与电子的结合；现代自动化技术则融合了计算机技术、人工智能等，具有智能化、网络化、柔性化等特点。智能化能够自动学习和决策，网络化便于远程监控和管理，柔性化可快速适应不同生产需求。22.常用传感器类型有：电阻式传感器，如应变片，通过电阻变化测压力等，用于压力测量等场景；电容式传感器，利用电容变化检测，如测液位；电感式传感器，基于电磁感应原理，用于检测金属物体位置等。光电传感器，利用光信号变化，如计数、检测物体有无。温度传感器，如热电偶、热电阻，测温度用于工业生产温度控制等。23.系统为二阶系统，输入为斜坡信号。先求系统的稳态误差系数Kv，G(s)=5/(s+1)(s+2)，Kv=lim(s→0)sG(s)=5/2。根据斜坡输入下稳态误差公式ess=1/Kv，可得稳态误差ess=2/5。24.原因可能有：输送带打滑，是因为张紧力不足或摩擦力不够；电机转速不稳定，比如电机故障或供电电压波动；物料堵塞，导致输送不畅。解决措施：检查输送带张紧装置，增加张紧力；检查电机，维修或稳定供电电压；清理输送通道，防止物料堵塞。25.故障类型可能有：温度传感器故障