2025年高职（电气自动化技术）电气自动化系统调试试题及答案.doc

2025年高职（电气自动化技术）电气自动化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）
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题后的括号内。

1. 电气自动化系统中，以下哪种设备常用于实现信号的采集与转换？（ ）
A. 接触器 B. 传感器 C. 继电器 D. 变频器
2. 自动化控制系统中，反馈环节的主要作用是（ ）
A. 比较输入与输出信号 B. 放大输入信号
C. 修正控制信号 D. 执行控制指令
3. 以下关于PLC编程语言的说法，正确的是（ ）
A. 梯形图只能用于简单逻辑控制
B. 指令表编程更适合复杂算法
C. 功能块图常用于模拟量控制
D. 顺序功能图用于描述顺序控制流程
4. 电气自动化系统中，用于将交流电转换为直流电的装置是（ ）
A. 整流器 B. 逆变器 C. 变压器 D. 稳压器
5. 在自动化生产线中，用于控制机械手臂运动的是（ ）
A. 位置传感器 B. 速度传感器 C. 压力传感器 D. 温度传感器
6. 自动化控制系统中，PID控制算法的“P”代表（ ）
A. 比例 B. 积分 C. 微分 D. 增益
7. 以下哪种电机调速方法属于变转差率调速？（ ）
A. 变频调速 B. 变极调速 C. 调压调速 D. 串级调速
8. 电气自动化系统中常用的通信协议，如Modbus协议，主要用于（ ）
A. 设备间的数据传输 B. 系统的远程监控
C. 故障诊断与报警 D. 以上都是
9. 自动化控制系统中，执行机构的作用是（ ）
A. 接收控制信号并执行动作 B. 采集现场数据
C. 处理控制算法 D. 显示系统状态
10. 在电气自动化系统中，用于保护电路过载的电器是（ ）
A. 熔断器 B. 断路器 C. 热继电器 D. 漏电保护器
11. 自动化控制系统中，开环控制系统的特点是（ ）
A. 有反馈环节 B. 控制精度高
C. 结构简单 D. 抗干扰能力强
12. 以下哪种传感器可用于检测物体的接近程度？（ ）
A. 超声波传感器 B. 光纤传感器 C. 霍尔传感器 D. 磁电式传感器
13. 电气自动化系统中，用于实现电机正反转控制的电路是（ ）
A. 自锁电路 B. 互锁电路 C. 延时电路 D. 降压启动电路
14. 自动化控制系统中，模糊控制算法适用于（ ）
A. 精确数学模型的系统 B. 难以建立精确模型的系统
C. 简单逻辑控制 D. 高速实时控制
15. 在电气自动化系统中，用于测量电流大小的仪表是（ ）
A. 电压表 B. 电流表 C. 万用表 D. 示波器
16. 自动化控制系统中，闭环控制系统比开环控制系统多了（ ）
A. 控制器 B. 执行机构 C. 反馈环节 D. 传感器
17. 以下哪种电气元件常用于实现电机的星三角降压启动？（ ）
A. 接触器 B. 继电器 C. 熔断器 D. 电阻器
18. 电气自动化系统中，用于将数字信号转换为模拟信号的设备是（ ）
A. D/A转换器 B. A/D转换器 C. 编码器 D. 译码器
19. 自动化控制系统中，PLC的编程语言中，梯形图与指令表的关系是（ ）
A. 一一对应 B梯形图可转换为指令表
C. 指令表可转换为梯形图 D. 以上都对
20. 在电气自动化系统中，用于保护电机免受短路影响的是（ ）
A. 过流保护 B. 欠压保护 C过载保护 D. 失压保护

第II卷（非选择题，共60分）
21. （10分）简述电气自动化系统中传感器的分类及各自的应用场景。

22. （10分）说明PLC控制系统的组成部分及其工作原理。

23. （10分）阐述自动化控制系统中常用的控制算法及其特点。

24 （15分）材料：某自动化生产线出现产品质量不稳定的情况。经检测发现，生产过程中某关键参数的波动较大。已知该生产线采用了PID控制算法，且传感器、控制器、执行机构等硬件设备均正常。
问题：请分析可能导致产品质量不稳定的原因，并提出改进措施。

25. （15分）材料：在一个电气自动化控制系统中，需要实现对一台电机的调速控制，要求电机能够在0 - 1000转/分钟范围内平滑调速，并且调速精度达到±1转/分钟。
问题：请设计一种可行的调速方案，并说明所选用的调速方法及相关设备的工作原理。

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

21. 传感器分类及应用场景：按测量原理分，有电阻式传感器，用于测量压力、应变等；电容式传感器，可测位移、压力等；电感式传感器，用于检测金属物体的接近、位移等。按被测量分包括温度传感器，用于监测环境或设备温度；压力传感器，测量压力大小；速度传感器，检测物体运动速度等。在工业生产中，温度传感器用于监测设备运行温度，压力传感器用于控制管道压力等。
22. PLC控制系统组成：由CPU模块、电源模块、输入输出模块、编程器等组成。工作原理：CPU模块执行用户程序，按程序逻辑处理输入信号，通过运算得出控制结果后，经输出模块驱动外部负载。输入模块采集现场信号，输出模块将控制信号传送给执行机构。编程器用于编写、调试和修改用户程序。
23. 常用控制算法及特点：PID控制算法，比例环节能快速响应偏差，积分环节可消除稳态误差，微分环节能预测偏差变化趋势，使系统快速稳定。模糊控制算法，适用于难以建立精确数学模型的系统，通过模糊规则进行控制决策，灵活性高。自适应控制算法，能自动调整控制参数以适应系统变化，提高控制性能。
24. 可能原因：PID参数设置不合理，导致对关键参数的控制不够精准。改进措施：重新整定PID参数，通过实验法或经验公式，调整比例、积分、微分系数，使系统对关键参数的控制更加稳定，减少波动，从而提高产品质量稳定性。
25. 调速方案：采用变频调速方法。变频器工作原理：通过改变电源频率来改变电机转速。当需要电机调速时，变频器将固定频率的交流电转换为频率可变的交流电，供给电机。电机转速与电源频率成正比，从而实现0 - 1000转/分钟范围内的平滑调速。通过精确控制变频器输出频率，可达到±1转/分钟的调速精度。