2025年大学（轨道交通电气与控制）电气控制理论测试试题及答案

2025年大学（轨道交通电气与控制）电气控制理论测试试题及答案

（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。请将正确答案的序号填在括号内。1.以下哪种电气控制方式常用于实现电机的正反转控制？（）A.接触器联锁正反转控制B.按钮联锁正反转控制C.接触器与按钮双重联锁正反转控制D.以上都不对2.热继电器在电路中主要起（）保护作用。A.短路B.过载C.欠压D.过压3.时间继电器的作用是（）。A.实现时间控制B.实现电流控制C.实现电压控制D.实现功率控制4.电气控制系统中，熔断器的熔体电流应（）电路的工作电流。A.大于B.小于C.等于D.不确定5.以下哪种电器元件不属于主令电器？（）A.按钮B.行程开关C.接触器D.万能转换开关6.三相异步电动机的调速方法不包括（）。A.变极调速B.变频调速C.变转差率调速D.变功率调速7.直流电动机的调速方法有（）。A.改变电枢回路电阻调速B.改变励磁磁通调速C.改变电枢电压调速D.以上都是8.继电器的线圈一般接在（）电路中。A.主B.控制C.信号D.以上都可以9.接触器的主触点用于控制（）电路。A.主B.控制C.信号D.辅助电源10.电气控制系统设计的基本要求不包括（）。A.满足生产工艺要求B.安全可靠C.操作方便D.成本越高越好11.以下哪种PLC编程语言是使用图形符号来表示控制逻辑的？（）A.梯形图B.语句表C.功能块图D.结构文本12.PLC的输入接口电路一般采用（）。A.光电耦合器B.继电器C.晶闸管D.晶体管13.以下哪种传感器可用于检测物体的位置？（）A.温度传感器B.压力传感器C.位移传感器D.速度传感器14.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.改变输入信号D.增加系统复杂性15.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16.闭环控制系统的优点是（）。A.控制精度高B.结构简单C.成本低D.响应速度快17.以下哪种调速方法适用于直流电动机的恒转矩调速？（）A.改变电枢回路电阻调速B.改变励磁磁通调速C.改变电枢电压调速D.以上都不对18.三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.转差率D.A和B19.以下哪种电器元件可用于实现顺序控制？（）A.时间继电器B.行程开关C.计数器D.以上都可以20.电气控制系统中，接地的目的是（）。A.保证人身安全B.保证设备正常运行C.防止电气干扰D.以上都是第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请将正确答案填在横线上。1.电气控制系统主要由______、______、______、______等部分组成。2.三相异步电动机的定子绕组有______、______、______三种连接方式。3.热继电器的发热元件应______在电动机的主电路中，其常闭触点应______在控制电路中。4.PLC的编程语言有______、______、______、______等。5.自动控制系统按给定信号的特征可分为______控制系统、______控制系统、______控制系统。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述电气控制系统设计的一般步骤。2.说明热继电器的工作原理及动作特性。3.简述PLC的编程语言特点及适用场合。4.分析开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。（三）分析题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。根据所给电路或系统，进行分析解答。下图为某三相异步电动机正反转控制电路，请分析其工作原理，并指出电路中的保护环节及作用。（四）设计题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。根据给定的控制要求，设计一个电气控制系统。设计一个用PLC控制的三相异步电动机Y-△降压启动控制系统，要求：按下启动按钮，电动机先Y形启动，延时一段时间后自动切换到△形运行；按下停止按钮，电动机停止运行。画出PLC的I/O接线图和梯形图程序。（五）综合题（共20分）答题要求：本大题共1小题，20分。结合所学知识，综合分析解决问题。某生产线上有一台三相异步电动机，需要实现正反转控制、调速控制以及过载保护。请设计一个完整的电气控制系统方案，包括控制电路原理图、主要电器元件选型及说明控制过程。答案：1.C2.B3.A4.A5.C6.D7.D8.B9.A10.D11.C12.A13.C14.B15.B16.A17.C18.D19.D20.D填空题答案：1.控制电路、主电路、保护环节、信号检测与转换环节2.星形、三角形、双星形3.串、串4.梯形图、语句表、功能块图、结构文本5.恒值、随动、程序简答题答案：1.确定控制要求，选择控制方式，设计控制电路，选择电器元件，绘制电气原理图，编写设计说明。2.热继电器是利用电流的热效应原理工作的。当电动机过载时，通过发热元件的电流增大，使其发热，双金属片受热弯曲，推动导板使常闭触点断开，切断控制电路，实现过载保护。其动作特性具有反时限特性，即过载电流越大，动作时间越短。3.梯形图直观易懂，适合初学者；语句表简洁，适合熟悉指令的编程人员；功能块图适合描述系统的逻辑关系；结构文本适合复杂算法的编程。4.开环控制系统优点是结构简单、成本低、响应快；缺点是控制精度低、抗干扰能力差。闭环控制系统优点是控制精度高、抗干扰能力强；缺点是结构复杂、成本高、调试困难。分析题答案：工作原理：合上电源开关QS，按下正转启动按钮SB1，接触器KM1线圈得电，KM1主触点闭合，电动机正转；按下反转启动按钮SB2，接触器KM2线圈得电，KM2主触点闭合（相序改变），电动机反转。保护环节及作用：熔断器FU作短路保护；热继电器FR作过载保护；接触器联锁防止KM1、KM2同时吸合造成电源短路。设计题答案：I/O接线图：输入：启动按钮、停止按钮接PLC输入端子；输出：接触器Y形线圈、接触器△形线圈、时间继电器线圈接PLC输出端子。梯形图程序：略。综