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2025年大学大一（轮机工程）轮机自动化试题及答案

（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。

1. 轮机自动化系统中，反馈控制的核心是根据什么来调整控制量？
A. 给定值与测量值的偏差
B. 测量值
C. 给定值
D. 干扰量

2. 电动执行机构的优点不包括以下哪一项？
A. 动作迅速
B. 控制精度高
C. 适用于易燃易爆环境
D. 便于远距离控制

3. 在船舶主机遥控系统中换向操作时需要检测的参数不包括？
A. 凸轮轴位置
B. 主机转速
C. 燃油泵行程
D. 气缸冷却水温度

4. 自动调节系统中，比例调节作用的特点是？
A. 有滞后，无偏差
B. 有偏差，无滞后
C. 有偏差，有滞后
D. 无偏差，无滞后

5. 船舶辅锅炉水位控制系统中，双位调节的缺点是？
A. 调节精度高
B. 调节动作频繁
C. 能消除静态偏差
D. 对水位变化反应灵敏

6. 电子调速器中，用于检测转速信号的元件通常是？
A. 压力传感器
B. 温度传感器
C. 测速发电机
D. 位移传感器

7. 主机遥控系统中，加速速率限制的目的是？
A. 防止主机超速
B. 使主机加速平稳
C. 保护主机零部件
D. 以上都是

8. 舵机控制系统中，采用哪种反馈方式可提高舵角控制精度？
A. 位置反馈
B. 速度反馈
C. 电流反馈
D. 电压反馈

9. 船舶电站自动调压装置主要调节的参数是？
A. 电压幅值及频率
B. 电压幅值及相位
C. 频率及相位
D. 仅电压幅值

10. 燃油粘度控制系统中，温度传感器测量的是？
A. 燃油进机温度
B. 燃油加热后温度
C. 燃油粘度
D. 燃油密度

11. 在自动化机舱中，监测主机滑油压力的传感器属于？
A. 压力开关
B. 压力变送器
C. 温度传感器
D. 流量传感器

12. 船舶空调系统的自动控制不包括对以下哪个参数的调节？
A. 温度
B. 湿度
C. 风速
D. 燃油消耗率

13. 主机遥控系统中，程序负荷控制是根据什么来设定主机负荷的？
A. 主机转速
B. 船舶航行状态
C. 燃油品质
D. 气缸冷却水温度

14. 电动调节阀的流量特性不包括？
A. 直线特性
B. 等百分比特性
C. 抛物线特性
D. 对数特性

15. 自动控制系统中，积分调节作用能够消除？
A. 动态偏差
B. 静态偏差
C. 系统振荡
D. 调节死区

16. 船舶辅机的自动保护系统通常不包括对以下哪种故障的保护？
A. 过载
B. 超速
C. 油温过低
D. 滑油压力过低

17. 在轮机自动化系统中，PID调节中比例度增大时，系统的？
A. 稳定性增强，调节精度提高
B. 稳定性增强，调节精度降低
C. 稳定性减弱，调节精度提高
D. 稳定性减弱，调节精度降低

18. 主机遥控系统中，慢转启动的主要目的是？
A. 降低启动电流
B. 检查主机各部件状态
C. 节省燃油
D. 提高启动成功率

19. 船舶轴带发电机系统的自动控制主要涉及对以下哪个参数的调节？
A. 输出电压
B. 输出频率
C. 原动机转速
D. 以上都是

20. 机舱监测报警系统中，报警信号的显示方式不包括？
A. 声光报警
B. 数字显示
C. 图形显示
D. 语音播报

第II卷（非选择题，共60分）

（一）填空题（共10分）
答题要求：本大题共5小题，每空1分。请将正确答案填写在相应的横线上。

1. 轮机自动化系统中，传感器的作用是将______转换为电信号。
2. 船舶主机遥控系统中，车钟信号通过______传输到驾驶台。
3. 自动调节系统的过渡过程有______、衰减振荡、等幅振荡和发散振荡四种形式。
4. 燃油锅炉的水位控制系统中，常见的水位调节方法有______和三冲量调节。
5. 电子调速器中，PI调节规律是比例调节作用与______调节作用的组合。

（二）简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每题5分。简要回答问题。

1. 简述反馈控制的工作原理。
2. 船舶主机遥控系统中，启动失败的原因有哪些？
3. 说明船舶辅锅炉水位双位调节的工作过程。
4. 电子调速器相比机械调速器有哪些优点？

（三）分析题（共15分）
答题要求：本大题共1小题，15分。结合所学知识分析问题。

某船舶在航行过程中，主机遥控系统出现故障，无法进行正常的换向操作。请分析可能导致该故障的原因，并提出相应的解决措施。

（四）综合题（共15分）
答题材料：某船舶的燃油粘度控制系统出现异常，燃油粘度波动较大，影响主机正常运行。已知该系统采用温度控制方式来调节燃油粘度，设有温度传感器、电动调节阀、燃油加热器等设备。
答题要求：本大题共1小题，15分。根据给定材料，综合运用所学知识解决问题。

分析该燃油粘度控制系统可能出现的故障及原因，并提出改进措施。

（五）论述题（共`10分）
答题材料：随着船舶自动化程度的不断提高，轮机自动化系统在船舶安全和高效运行中的作用越来越重要。
答题要求：本大题共1小题，10分。结合实际，论述轮机自动化系统如何提高船舶的安全性和运行效率。

答案：
1. A
2. C
3. D
4. B
5. B
6. C
7. D
8. A
9. A
10. B
11. B
12. D
13. B
14. C
15. B
16. C
17. B
18. B
19. D
20. D

填空题答案：
1. 非电量
2. 同轴电缆
3. 单调过程
4. 双位调节
5. 积分

简答题答案：
1. 反馈控制是将系统的输出信号（被控制量）通过测量装置返回到输入端，与给定值进行比较，得到偏差信号。控制器根据偏差信号产生控制作用，以减小或消除偏差，使系统输出达到预期的给定值。
2. 启动失败原因可能有：启动空气压力不足、启动电磁阀故障、主启动阀未打开、盘车机未脱开、燃油系统故障（如燃油切断阀未开、燃油泵故障等）、转速传感器故障、控制电路故障等。
3. 双位调节中，当水位上升到上限水位时，水位控制器动作，关闭燃油加热器的电源，停止加热；当水位下降到下限水位时，水位控制器动作，接通燃油加热器的电源，开始加热，使水位在上下限之间波动。
4. 电子调速器优点：控制精度高、调节速度快，可以实现复杂的控制策略、便于与其他系统集成、能适应不同工况变化、可对转速进行精确的数字显示和记录等。

分析题答案：
可能原因：换向控制电路故障，如继电器损坏、线路断路等；换向执行机构故障，如电磁阀不动作、液压缸卡滞等；凸轮轴位置传感器故障，导致无法准确检测凸轮轴位置；转速信号异常，影响换向逻辑判断；主机工况异常，如主机转速过高或过低不满足换向条件等。
解决措施：检查控制电路，更换损坏元件，修复断路线路；检修换向执行机构，清洗或更换故障部件；检查凸轮轴位置传感器，必要时更换；检查转速传感器及相关线路，确保转速信号准确；排查主机工况，调整主机运行参数使其满足换向条件。

综合题答案：
故障及原因：温度传感器故障，导致测量的燃油温度不准确，无法正确调节粘度；电动调节阀故障，如阀门开度无法准确控制，影响燃油流量进而影响粘度；燃油加热器故障，加热能力不足或不稳定；控制算法不合理，不能根据实际情况精确调节温度。
改进措施：定期校准或更换温度传感器；检修或更换电动调节阀；检查燃油加热器，维修损坏部件；优化控制算法，提高调节精度。

论述题答案：
轮机自动化系统通过实时监测主机、辅机等设备的运行参数，如温度、压力、转速等，能及时发现异常情况并报警，避免故障扩大，保障船舶安全。自动调节系统可精确控制设备运行参数，如主机转速、燃油粘度等，提高主机效率，降低燃油消耗，减少维修成本。自动化系统还能实现船舶电站的自动调压、调频，保证电力供应稳定。此外，遥控系统使船员操作更便捷，减少劳动强度，提高响应速度，从而全面提高船舶的安全性和运行效率。