2025年高职工业过程自动化技术（温度控制系统调试）试题及答案.doc

2025年高职工业过程自动化技术（温度控制系统调试）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）
每题只有一个正确答案，请将正确答案填涂在答题卡相应位置。(总共8题，每题5分，每题给出的选项中，只有一项符合题目要求)
1. 在温度控制系统调试中，对于热电偶的冷端补偿，以下哪种方法最为常用？
A. 计算修正法
B. 电桥补偿法
C. 仪表机械零点调整法
D. 补偿导线法
2. PID控制器中，积分作用主要用于消除？
A. 系统误差
B. 随机误差
C. 比例作用带来的余差
D. 干扰
3. 温度控制系统中，若要提高系统的响应速度，应适当？
A. 增大比例系数
B.减小比例系数
C.增大积分时间
D.增大微分时间
4. 以下哪种传感器常用于测量工业现场的温度，且具有较高的精度和稳定性？
A. 热敏电阻
B. 热电偶
C. 热电阻
D. 红外温度传感器
5. 在温度控制系统调试过程中，发现系统存在较大的超调量，可能的原因是？
A. 比例系数过小
B. 积分时间过长
C. 微分时间过短
D. 设定值变化太快
6. 温度控制系统的被控对象是？
A. 温度传感器
B. 控制器
C. 执行器
D. 被控制的温度对象
7. 对于温度控制系统的性能指标，调节时间反映了系统的？
A. 快速性
B. 准确性
C. 稳定性
D. 抗干扰能力
8. 在调试温度控制系统时，若要改善系统的稳态性能，应重点调整？
A. 比例作用
B. 积分作用
C. 微分作用
D. 比例和微分作用

第II卷（非选择题 共60分）
9. 简答题(总共2题，每题10分，简要回答问题)
简述温度控制系统调试中，如何进行系统的静态特性测试？
简述PID控制器中比例、积分、微分作用的各自特点及相互关系。
10. 分析题(总共1题，每题20分，分析给定的系统情况)
在一个温度控制系统中，采用了PID控制器。调试过程中发现，当系统受到阶跃干扰后，温度响应曲线出现了持续振荡且振荡幅度逐渐增大的现象。请分析可能导致这种现象的原因，并提出相应的解决措施。
11. 设计题(总共1题，每题20分，根据要求设计系统)
设计一个简单的温度控制系统，要求控制温度范围为20℃ - 80℃，控制精度为±0.5℃。画出系统的组成框图，并简要说明各组成部分的作用。

答案
1. B
2. C
3. A
4. C
5. C
6. D
7. A
8. B
9. 进行系统静态特性测试时，首先要确保系统处于稳定状态，无外界干扰。测量被控对象在不同设定温度下达到稳定后的实际温度值，记录并分析设定值与实际值的偏差情况，以此评估系统的静态准确性。同时，观察系统在稳定状态下的输出波动情况，判断系统的静态稳定性。
PID控制器中，比例作用能快速响应偏差，偏差越大，控制作用越强，但会产生余差。积分作用用于消除余差，它会对偏差进行累积，随着时间增加，控制作用逐渐增强。微分作用能根据偏差变化率提前给出控制作用，抑制偏差的快速变化，增强系统的稳定性和快速性。比例是基础，积分消除余差，微分改善动态性能，三者相互配合，共同实现良好的控制效果。
1cribed the reasons that might lead to this phenomenon and proposed corresponding solutions.
11. 系统组成框图：温度传感器→变送器→PID控制器→执行器→加热或制冷设备→被控对象（待加热或制冷的空间）。温度传感器用于测量实际温度并转换为电信号；变送器将传感器信号转换为标准信号；PID控制器根据测量值与设定值的偏差进行控制运算并输出控制信号；执行器根据控制信号调节加热或制冷设备的工作状态；加热或制冷设备改变被控对象的温度，从而实现温度控制。