南昌大学科学技术学院《电气控制》2025-2026学年期末试卷

南昌大学科学技术学院《电气控制》2025-2026学年期末试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1.在电气控制系统中，PLC（可编程逻辑控制器）的主要优势在于（）。

A.高速运算能力B.成本低廉C.编程灵活D.结构简单

2.继电器接触器控制系统中的时间继电器，主要用于实现（）。

A.短时断电保护B.长时间延时控制C.瞬时启动D.过载保护

3.在变频器（VFD）的应用中，其核心功能是通过改变（）。

A.电压频率来控制电机转速B.电流大小来调节负载C.功率因数来提高效率D.频率响应来优化控制

4.在电气控制电路中，热继电器的保护作用主要是针对（）。

A.短路故障B.过载故障C.接地故障D.过电压故障

5.PLC编程中，常用的指令类型包括（）。

A.逻辑运算指令B.数据处理指令C.控制流程指令D.以上都是

6.在电动机的Y-Δ启动控制中，其目的是（）。

A.提高启动电流B.减小启动电流C.增加功率损耗D.提高系统效率

7.在直流电机控制中，斩波控制技术主要用于（）。

A.提高电机效率B.降低电磁干扰C.增强控制精度D.以上都是

8.在电气控制系统中，安全继电器的主要作用是（）。

A.实现自动控制B.提供紧急停止功能C.监控系统状态D.保护设备过载

9.在伺服电机控制系统中，编码器的主要功能是（）。

A.测量电机转速B.控制电机转向C.调节电机电流D.保护电机过载

10.在变频器控制中，矢量控制技术的优势在于（）。

A.高精度控制B.简单的调试过程C.低成本实现D.广泛的适用性

二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1.电气控制系统中常见的保护环节包括（）。

A.短路保护B.过载保护C.接地保护D.过压保护

2.PLC编程中，常用的数据类型包括（）。

A.整数型B.浮点型C.字符型D.布尔型

3.在电动机控制中，软启动器的优势在于（）。

A.减小启动电流B.延长电机寿命C.提高系统效率D.简化控制电路

4.在变频器控制中，常用的控制模式包括（）。

A.V/f控制B.矢量控制C.直接转矩控制D.恒转矩控制

5.在电气控制电路中，常用的传感器包括（）。

A.温度传感器B.光电传感器C.压力传感器D.转速传感器

三、判断题、填空题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

1.在电气控制系统中，接触器的主要作用是接通或断开主电路，而继电器主要用于控制电路。（判断题）

2.填空题（200字以上）：

电气控制系统是现代工业自动化的重要组成部分，其设计需要考虑多个方面。首先，系统的可靠性是关键，需要选择合适的元器件，如接触器、继电器、变频器等，并合理设计电路结构，以避免故障发生。其次，系统的安全性也是必须重视的，需要设置短路保护、过载保护、接地保护等安全环节，确保操作人员和设备的安全。此外，系统的灵活性也是重要考量，通过PLC编程可以实现复杂的控制逻辑，满足不同工艺需求。最后，系统的经济性也不容忽视，需要在满足性能要求的前提下，尽量降低成本，提高效率。因此，在设计和维护电气控制系统时，需要综合考虑可靠性、安全性、灵活性和经济性等因素，以确保系统的长期稳定运行。

四、材料分析题（本大题共1小题，共15分）

材料一：某工厂的装配线采用PLC控制，主要设备包括传送带、机械手和传感器。传送带由三相异步电动机驱动，机械手用于抓取和放置工件，传感器用于检测工件的到位情况。原系统存在启动电流过大、控制精度不足的问题。

材料二：技术人员对系统进行了改造，采用变频器控制电机启动，并通过PLC编程优化控制逻辑，增加了PID调节功能，提高了系统的响应速度和控制精度。同时，增加了紧急停止按钮和安全继电器，提高了系统的安全性。

问题：

1.分析原系统存在的问题及其原因。（5分）

2.改造后的系统有哪些优势？（5分）

3.在电气控制系统中，如何进一步优化控制效果？（5分）

五、综合应用题（本大题共1小题，共25分）

材料一：某机械加工车间需要设计一套电气控制系统，用于控制C6150车床的启动、停止和变速。车床主电机为三相异步电动机，功率为7.5kW，额定转速为1440r/min。系统需要实现以下功能：

（1）启动按钮控制电机启动，停止按钮控制电机停止；

（2）通过按钮选择低速（600r/min）或高速（1440r/min）运行；

（3）设置过载保护和短路保护。

材料二：技术人员选择了PLC作为控制核心，并设计了相应的控制电路。电路中包括接触器、热继电器、按钮和指示灯等元器件。PLC输入输出点分配如下：

输入：启动按钮SB1，停止按钮SB2，低速按钮SB3，高速按钮SB4；

输出：接触器KM1（控制电机