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2025年中职电气工程与智能控制（电气智能控制）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. 下列哪种电机不属于直流电机的类型（ ）
A. 他励直流电机 B. 并励直流电机 C. 鼠笼式异步电机 D. 串励直流电机
2. 三相异步电动机的旋转磁场的转速由（ ）决定。
A. 电源电压 B. 磁极对数 C. 负载大小 D. 电机功率
3. 变压器的变比等于（ ）之比。
A. 一、二次侧电流有效值 B. 一、二次侧电压有效值 C. 一、二次侧功率 D. 一、二次侧电阻
4. 电力系统中，用来限制短路电流的电器是（ ）
A. 隔离开关 B. 熔断器 C. 断路器 D. 电抗器
5. 自动控制系统中，反馈环节的作用是（ ）
A. 消除干扰 B. 提高系统稳定性 C. 将输出量返回到输入端与输入量进行比较 D. 增加系统响应速度
6. 下列哪种传感器不属于电量传感器（ ）
A. 电流互感器 B. 电压互感器 C. 温度传感器 D. 霍尔传感器
7. 数字电路中，最基本的逻辑门电路是（ ）
A. 与门 B. 或门 C. 非门 D. 以上都是
8. 可编程逻辑器件（PLD）的特点不包括（ ）
A. 编程灵活 B. 集成度高 C. 速度慢 D. 可重复编程
9. 电力电子技术主要研究（ ）之间的变换和控制技术。
A. 电能与机械能 B. 电能与热能 C. 电能与其他形式能 D. 机械能与热能
10. 晶闸管导通的条件是（ ）
A. 阳极加正向电压，门极加反向电压 B. 阳极加反向电压，门极加正向电压 C. 阳极和门极都加正向电压 D. 阳极和门极都加反向电压
11. 直流斩波器中，降压斩波电路的输出电压（ ）输入电压。
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 不确定
12. 交流电动机调速方法中，属于转差功率不变型调速方法的是（ ）
A. 变极调速 B. 变频调速 C. 调压调速 D. 转子串电阻调速
13. 电力系统的中性点运行方式不包括（ ）
A. 中性点直接接地 B. 中性点不接地 C. 中性点经消弧线圈接地 D. 中性点经熔断器接地
14. 继电保护装置的基本要求不包括（ ）
A. 选择性 B. 速动性 C. 安全性 D. 灵敏性
15. 下列哪种控制器不属于常规控制器（ ）
A. 比例控制器 B. 积分控制器 C. 模糊控制器 D. 微分控制器
16. 传感器的静态特性指标不包括（ ）
A. 线性度 B. 灵敏度 C. 响应时间 D. 重复性
17. 数字信号的特点是（ ）
A. 连续变化 B. 离散取值 C. 模拟量 D. 不确定
18. 逻辑代数中的基本运算规则不包括（ ）
A. 代入规则 B. 反演规则 C. 对偶规则 D. 交换规则
19. 电力电子器件中，属于全控型器件的是（ ）
A. 晶闸管 B. 二极管 C. 绝缘栅双极型晶体管（IGBT） D. 电力二极管
20. 自动控制系统的性能指标中，反映系统快速性的指标是（ ）
A. 稳态误差 B. 超调量 C. 调节时间 D. 上升时间

第II卷（非选择题，共60分）
21. （10分）简述直流电动机的调速方法及其特点。

22. （10分）说明变压器的工作原理及主要参数。

23. （10分）分析电力系统短路的原因及危害。

24. （15分）材料：某工厂有一台三相异步电动机，额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为20A，额定转速为1450r/min。现该电动机出现故障，运行时电流过大，温度过高。
问题：请分析可能导致该电动机故障的原因，并提出相应的解决措施。

25. （15分）材料在一个自动控制系统中，采用了比例积分微分（PID）控制器。已知系统的传递函数为G(s)=1/(s^2 + 3s + 2)，比例系数Kp = 2，积分时间常数Ti = 0.5，微分时间常数Td = 0.1。
问题：
（1）计算该PID控制器的传递函数。
（2）分析该PID控制器对系统性能的影响。

答案：1.C 2.B 3.B 4.D 5.C 6.C 7.D 8.C 9.C 10.C 11.B 12.B 13.D 14.C 15.C 16.C 17.B 18.D 1.C 20.C
简答题答案：
21. 直流电动机调速方法有：电枢回路串电阻调速，特点是调速范围小，稳定性差，低速时损耗大；降低电枢电压调速，特点是调速范围宽，稳定性好，能耗低；弱磁调速，特点是调速范围有限，最高转速受限于电机机械强度。
22. 变压器工作原理是电磁感应，原边绕组通交变电流产生交变磁通，副边绕组感应出电动势。主要参数有变比、额定容量、额定电压、额定电流、空载损耗、短路损耗、阻抗电压等。
23. 短路原因有绝缘损坏、误操作、鸟兽害等。危害有短路电流大，会损坏电气设备；破坏电力系统稳定运行；造成停电事故；产生电弧引发火灾等。
24. 可能原因：负载过重，电机选型不当；电机绕组短路，绝缘损坏；电源电压异常，过高或过低；电机缺相运行；机械故障，如轴承损坏等。解决措施：检查负载，合理匹配电机；检修电机绕组，更换绝缘；检查电源电压，调整稳定；检查三相电源，恢复缺相；检修机械部件，更换损坏轴承等。
25. （1）PID控制器传递函数为Gc(s)=Kp(1 + 1/(Tis)+Tds)，代入得Gc(s)=2(1 + 2/s + 0.1s)。（2）比例系数增大可加快系统响应，但过大易引起超调；积分作用可消除稳态误差；微分作用可改善系统动态性能，抑制超调，使系统响应更平稳。综合作用可提高系统稳定性、快速性和准确性。