中国矿业大学《电气控制》2025-2026学年期末试卷

中国矿业大学《电气控制》2025-2026学年期末试卷一、单项选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36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.在电气控制系统中，PLC（可编程逻辑控制器）的核心控制元件是

A.中央处理器（CPU）B.输入/输出接口电路C.存储器D.编程器

2.在继电器-接触器控制电路中，实现自锁功能的关键元件是

A.时间继电器B.电流继电器C.电压继电器D.接触器辅助触点

3.三相异步电动机的启动方式中，适用于大功率电动机且启动电流较小的方法是

A.直接启动B.串联电阻启动C.星三角启动D.自耦变压器启动

4.在变频器控制系统中，V/f控制方式主要适用于

A.高性能要求场合B.低速运行场合C.频率较高场合D.短时重载场合

5.在PLC编程中，实现定时控制功能的指令是

A.LDB.OUTC.TIMD.SET

6.在直流电机控制中，实现电机反转的主要方法是改变

A.电源电压B.电机接线方式C.控制电流方向D.负载大小

7.在电气控制系统中，安全继电器的主要功能是

A.实现程序控制B.提供电气隔离C.实现过载保护D.记录运行数据

8.在伺服电机控制系统中，位置控制模式的主要特点是

A.响应速度快B.精度高C.功率大D.成本低

9.在电气控制电路中，熔断器的主要保护作用是

A.过载保护B.短路保护C.缺相保护D.漏电保护

10.在PLC编程中，实现数据比较功能的指令是

A.MOVB.CMPC.JMPD.RST

11.在交流接触器控制电路中，实现互锁功能的主要目的是

A.提高控制效率B.防止误操作C.增强系统稳定性D.降低功耗

12.在变频器控制系统中，矢量控制方式的主要优势是

A.控制简单B.成本低C.动态响应好D.适用范围广

二、多项选择题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）

1.PLC控制系统的主要优点包括

A.可靠性高B.编程简单C.控制灵活D.成本低廉

2.继电器-接触器控制电路的常见故障类型有

A.短路故障B.接触不良C.过载故障D.缺相故障

3.三相异步电动机的常见启动方法包括

A.直接启动B.星三角启动C.自耦变压器启动D.串联电阻启动

4.变频器控制系统的主要组成部分包括

A.整流器B.逆变器C.控制器D.过滤器

5.PLC编程中常用的基本指令有

A.输入指令B.输出指令C.定时指令D.计数指令

6.伺服电机控制系统的主要性能指标包括

A.响应速度B.精度C.力矩D.功率

三、简答题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）

1.简述PLC控制系统的工作原理及其主要组成部分。

2.比较继电器-接触器控制电路和PLC控制系统的优缺点。

3.说明三相异步电动机星三角启动的原理及其适用范围。

4.描述变频器控制系统中矢量控制方式的主要特点和优势。

四、材料分析题（本大题共2小题，共32分）

材料一：

在某一工业生产线中，需要控制一台三相异步电动机实现自动启停和正反转功能。系统要求在启动时采用星三角启动方式，启动时间控制在10秒内；在运行过程中需要实现过载保护和缺相保护；系统还需要具备紧急停止功能。请分析该系统的电气控制方案设计要点。

材料二：

某自动化设备采用PLC控制系统，需要实现以下功能：①工件检测；②机械臂抓取；③传送带运行；④工件放置。系统要求在工件检测到后，机械臂才能抓取工件，传送带运行，并在工件放置后才能进行下一次循环。请分析该系统的PLC控制程序设计思路。

1.分析该系统的电气控制方案设计要点，并说明主要控制元件的选择依据。

2.设计该系统的主电路和控制电路，并说明各元件的功能和作用。

五、论述题（本大题共2小题，共24分）

材料一：

在某一电气控制系统中，需要设计一个自动控制系统，实现以下功能：①温度监测；②加热控制；③温度报警。系统要求在温度超过设定值时自动停止加热，并发出报警信号；在温度低于设定值时自动启动加热。请分析该系统的设计原理和实现方法。

材料二：

某工业生产线采用伺服电机控制系统，需要实现高精度的定位控制。系统要求在启动后，伺服电机能够快速响应指令