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2026年自动化(自动化控制)考题及答案
(考试时间:90分钟 满分100分)
班级______ 姓名______
第I卷(选择题 共30分)
(总共6题,每题5分,每题只有一个正确答案,请将正确答案填在括号内)
w1. 以下关于自动化控制系统的基本组成部分,说法错误的是( )
A. 控制器是控制系统的核心,用于对输入信号进行处理并产生控制信号
B. 执行器直接作用于被控对象,以改变被控量
C. 传感器的作用是将被控量转换为电信号等便于处理的信号形式
D. 被控对象是控制系统中被控制的物理实体,不包括其工作过程
w2. 反馈控制系统中,反馈信号的作用是( )
A. 直接作用于被控对象,改变其状态
B. 与给定值比较,产生偏差信号
C. 直接影响控制器的输出
D. 对输入信号进行预处理
w3. 比例控制规律中,比例系数增大时,控制系统的( )
A. 稳定性增强,响应速度变慢
B. 稳定性变差,响应速度变快
C. 稳定性和响应速度都增强
D. 稳定性和响应速度都变差
w4. 积分控制作用主要用于消除( )
A. 系统的稳态误差
B. 系统的动态误差
C. 干扰信号的影响
D. 被控对象的非线性特性
w5. 微分控制作用能反映输入信号的( )
A. 大小
B. 变化速度
C. 积分值
D. 平均值
w6. 对于一个二阶系统,其传递函数为G(s)=ωn²/(s² + 2ζωn s + ωn²),当ζ=0时,系统处于( )
A. 欠阻尼状态
B. 过阻尼状态
C. 临界阻尼状态
D. 无阻尼状态
第II卷(非选择题 共70分)
w7. 简答题(15分)
简述自动化控制系统中开环控制和闭环控制的特点及适用场合。
w8. 分析题(20分)
已知一个简单的温度控制系统,其控制器采用比例控制规律,比例系数为Kp。当系统受到一个阶跃干扰信号作用后,分析比例系数Kp对系统响应的影响。
w9. 设计题(20分)
设计一个液位控制系统,要求保持液位稳定在设定值。画出控制系统的原理框图,并说明各组成部分的作用。
w10. 综合题(15分)
材料:某自动化生产线中,有一个物料输送环节,需要将物料从A点准确输送到B点。目前存在物料输送位置不准确的问题。
问题:请分析可能导致该问题的原因,并提出改进措施。
答案:
w1. D
w2. B
w3. B
w4. A
w5. B
w6. D
w7. 开环控制特点:结构简单,成本低,不存在稳定性问题,但控制精度低,对干扰无抑制能力。适用场合:对控制精度要求不高,干扰较小的场合。闭环控制特点:能自动检测被控量与给定值的偏差,并通过控制作用减小偏差,控制精度高,抗干扰能力强,但结构复杂,成本高,存在稳定性问题。适用场合:对控制精度要求高,存在干扰的场合。
w8. 当比例系数Kp增大时,系统的响应速度加快,能更快地对干扰做出反应,使被控量迅速接近设定值。但系统稳定性变差,可能会出现振荡甚至不稳定的情况。因为Kp增大,控制器输出变化更剧烈,对被控对象的控制作用更强,容易导致系统过度调节。
w9. 原理框图:液位传感器→控制器→调节阀→水箱。液位传感器检测水箱液位并转换为电信号传至控制器,控制器将检测信号与设定值比较得到偏差信号,根据控制算法输出控制信号给调节阀,调节阀调节进水流量从而保持液位稳定。
w10. 可能原因:输送设备的速度控制不准确;定位传感器精度不够;控制系统的参数设置不合理。改进措施:更换高精度的速度控制装置;选用精度更高的定位传感器;重新调整控制系统的参数,如比例、积分、微分系数等,优化控制算法,提高控制精度。
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