2023年高等教育工学类自考-02237自动控制系统及应用考试历年高频考点试题含答案

2023年高等教育工学类自考-02237自动控制系统及应用考试历年高频考点试题含答案（图片大小可自由调整）第1卷一.参考题库(共50题)1.选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（）大于干扰通道的放大倍数（）。2.如下图所示系统，可知： 该图为具有（）负反馈和（）正反馈的直流调速系统； 图中V是（）； 图中Ld是（），它的作用是（）； 图中GT是（），它的作用是（）； 改变转速，应调节（）电位器； 整定额定转速，应调节（）电位器； 系统的输出量（或被控制量）是（）。3.选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（），干扰通道的放大倍数（）4.评价自动控制系统的过渡过程有哪些基本指标？5.什么是控制系统的稳定性，快速性，准确性？6.系统的传递函数完全由系统的什么决定？7.下列属于比例加积分（PI）调节器的传递函数的是（）A、B、C、D、8.控制系统引入积分作用是为了（），但积分的引入会使系统（），引入微分作用是为了（）。某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，在加入积分作用的过程中，应（）。9.简述闭环系统的控制原理并绘出其方框图。10.简述压差流量计的结构与方程。11.调节器的Kc值愈大，表示调节作用（），Ti值愈大，表示积分作用（），Td值愈大表示微分作用（）12.调节阀有哪些常见类型？何为调节阀的理想特性与工作特性？13.在选择污水处理监视控制方式时，应当考虑哪些因素与条件。14.积分环节的对数幅频特性曲线可表述为：在ω=1处过L（ω）=20lgK点，斜率为（）的斜直线。15.简述操作指导控制系统的工作原理与特点。16.串级控制系统中，副回路具有（）、（）、（）的特点，主回路起着（）、（）、（）的作用，主副回路相互配合，大大提高系统的控制质量。它的主回路是一个（），而副回路则是一个（）。17.自动控制系统有哪些基本组成部分？18.控制系统的时间响应，可以划分为瞬态和稳态两个过程。瞬态过程是指系统从（）到接近最终状态的响应过程；稳态过程是指时间t趋于（）时系统的输出状态。19.简述可编程控制器的基本组成？20.采用频域分析法分析自动控制系统时，有两种方法分别是？21.在选择仪表类型与检测方法时，应综合考虑那些因素与条件？当有些因素相互矛盾时，应如何考虑？22.检定0~1.6kgf/cm2的标准压力表，发现其最大绝对误差为0.0056kgf/cm2。因此，该表的最大引用误差为（），仪表实际的准确度等级为（）23.水质自动监测站点如何选择？24.简述在使用光学式检测仪与超声波式检测仪时应注意的事项。25.仪表基本误差有以下几种形式？26.某调节系统采用比例积分作用调节器，在加入微分作用的后，最大偏差A（）余差C（）调节时间ts（）稳定性n（）27.简述直接数字控制系统的工作原理与特点。28.简述恒压给水系统压力控制点位置及特点。29.直通双座调节阀的不平衡力较直通单座调节阀（），泄漏量（）30.给水监控与调度系统的基本功能与常见组成方式是什么？31.已知某控制系统框图如下图所示，则该系统在单位阶跃信号作用下的稳态误差为（） A、0B、∞C、1/K1D、K132.某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，在加入积分作用的过程中，应（）33.怎样由卡诺图建立或简化逻辑表发式？34.浊度测量的基本方法和原理是什么？35.简述自动控制系统分类。36.图表示的是（） A、比例调节器B、积分调节器C、惯性调节器D、比例积分调节器37.自动控制系统可以采取哪些抗干扰措施？38.写出与下列对数幅频特性对应的系统开环传递函数G（s）（设此系统为最小相位系统，且是单位负反馈系统），求出此系统的相位稳定裕量γ；判断此系统是否稳定。 39.控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是：干扰通道的时间常数愈大，对被控变量的影响（）；干扰通道容量滞后愈多，则调节质量（）；干扰通道的纯滞后对调节质量（）40.设某比例环节传递函数为G（s）=100，则其对数相频特性φ（ω）为（）A、0°B、45°C、90°D、-90°41.什么是单面框架式、双面框架式？42.由于微分调节规律有超前作用，因此调节器加入微分作用主要是用（）43.生化需氧量测量的基本方法和原理是什么？44.方框图的基本连接方式？45.变频调速的原理与特点是什么？46.水泵工况调节有哪些类型？47.简要证明根轨迹总是关于实数轴对称的。48.分别简述系统控制两种主要方式（开环控制和闭环控制）的原理并分析优缺点。49.在污泥浓度的检测方式中，光学式检测仪和超声波式检测仪的各自工作原理是什么？在使用中分别应注意哪些事项？50.PLC的性能指标是什么？有哪些发展趋势？第1卷参考答案一.参考题库1.正确答案:增益；增益2.正确答案:电压；电流；晶闸管；平波电抗器；使整流电流连续和减小纹波；触发电路；为晶闸管提供导通所需的触发脉冲；RP2；RP1；转速3.正确答案:增大；减小4.正确答案: 评价自动控制系统的过渡过程基本指标有： （1）最大偏差A； （2）过渡时间ts； （3）余差C； （4）衰减比； （5）振荡周期Tp。5.正确答案:稳定指控制系统在外作用消失后自动恢复原有平衡状态或自动地趋向于一个新的稳定平衡状态的能力。6.正确答案:系统的传递函数完全由系统的结构及参数决定的7.正确答案:C8.正确答案:消除余差；不稳定；克服容量滞后；减小放大倍数9.正确答案: 闭环控制系统的控制原理如下： （1）检测被控制量或输出量的实际值； （2）将实际值与给定值进行比较得出偏差值； （3）用偏差值产生控制调节作用去消除偏差。 （4）其方框图如下所示：10.正确答案: 1、结构：差压计+节流装置（文丘里管、孔板、喷嘴） 2、方程：Q=Aoa√2g△p/r11.正确答案:越强；减弱；增强12.正确答案:按阀体与流通介质的关系可将调节阀分为直通式和隔膜式，按阀门控制信号的种类可分为气动与电动调节阀。在阀前后压差恒定时得到的流量特性称为理想流量特性，在实际应用中，阀前后的压差即在调节阀上的压力降都是随流量变化的，此时的流量特性就是工作流量特性。13.正确答案: （1）处理厂的规模 （2）处理场的工艺布置 （3）工艺流程 （4）扩建可能性 （5）管理体制 （6）经济因素14.正确答案:（P150）-20dB/dec15.正确答案: 工作原理：在计算机的指挥下，定期地对生产过程中的参数作巡回检测，并对其进行处理、分析、记录及参数越限警报等。 特点：计算机不直接参与过程控制，而是有操作人员或别的控制装置根据测量结果改变设定值或进行必要的操作。计算机的结果可以帮助、指导人的操作。16.正确答案:先调；快调；粗调；后调；慢调；细调；定值控制系统；随动控制系统17.正确答案: 一个自动控制系统只要由以下基本见构成： （1）整定文件； （2）测量元件； （3）比较文件； （4）放大元件； （5）执行元件； （6）校正元件； （7）能源元件。18.正确答案:初始状态；无穷大19.正确答案: 硬件组成：1.中央处理单元，2.存储器，3.输入输出单元，4.通信接口，5.智能接口模块，6.编程装置，7.电源，8.其他外部设备。 软件组成：系统程序和用户程序。20.正确答案:一种是直接用系统的开环频率特性分析闭环系统的性能。另一种是根据开环频率特性和已有的标准线图求得闭环频率特性，再用闭环频率特性来分析闭环系统的性能。21.正确答案: 应考虑因素与条件： （1）检测的目的 （2）检测的环境条件 （3）检测精度、重现性与响应性 （4）维护管理性 （5）检测对象的特殊性 （6）各种信号的特征 （7）检测范围。 当有些因素相互矛盾时，应：根据仪表设备的设计安装的基本原则与注意事项，来选择最合适的检测方法必要的最小限度的仪表设备，使之既能满足工艺设计与自动控制提出的检测要求，又尽可能降低建设与运行费用。22.正确答案:0.35%；0.523.正确答案:在主要污染部分的上游设对照子站，监测本*区域污染前的水质状况；在主要污染部分设立污染监测子站，监测本*地区货城市对河流的污染程度，并追踪污染情况的变化；在主要污染区的下游，设立水质自净情况监测子站，检查水的自净情况以及带给下游的污染物程度。24.正确答案: 1.免由于检视窗口的污染引起的检测误差，应当定期清洗。 2.了避免由于来自上方直射日光等强光的射入引起的误差，检测仪的传感部分常常放置在水面以下30~50cm处。 3.于MLSS检测仪是根据光学原理测定MLSS浓度，当被检测的混合液颜色变化影响透光率变化时，宜使用受其影响较小的透光散射光式检测仪。 4.对MLSS检测仪进行校正时，将MLSS的手分析值和MLSS检测仪的测定值进行比较，并作成相关关系的曲线图，用来校正检测仪。手分析某一被检测试样后，依次稀释该试样，并求出与MLSS检测仪测定值之间的相关关系，来校正MLSS检测仪。 超声波式检测仪的工作原理是将一对超声波发射器与接收器相对安装在测定管两侧，超声波在传播时被污泥中的固形物吸收和分散而发生衰减，其衰减量与污泥浓度称正比，通过测定超声波的衰减量来检测污泥浓度。 使用超声波式检测仪应注意的事项如下： 1.气泡将异常地增大超声波的衰减量而引起检测误差。若气泡较多时，应当采用带有加压消泡装置的检测仪，消泡后再检测。另外，也要注意由于污泥的腐败或搅拌后空气卷入污泥中，使消泡困难，难去除气泡对检测值影响的情况。 2.有加压消泡装置时，应定期检查加压机构和空气压缩机，排出空气罐中的水。 3.由于季节变化而引起污泥颗粒形状的变化，或者由于污泥混合后不均质的情况，应用正常的污泥检测结果来校正。 4.加压消泡装置时，由于检测是按更换污泥—加压—检测的程序进行，每检测一次约需要5min左右，因此，当泵间歇运行时，如随着泵的启动开始检测的话，能够顺利地更换需要检测的污泥。25.正确答案: 1、绝对误差 2、相对误差 3、引用误差 4、引用误差最大值26.正确答案:减小；不变；缩短；提高27.正确答案: 工作原理：就是用一台计算机对多个被控制参数进行巡回检测，检测结果与设定值进行比较，再按已确定的控制规律（例如PID规律或直接数字控制方法）进行控制计算，然后输出到执行机构对被控制对象进行控制，是被控制参数稳定在设定值上 特点：与DPS相比有以下几个特点： 1)计算机参与了直接控制，系统经计算及构成了闭环，而DPS中是通过人工或别的装置来控制，计算机与对象为形成闭环。 2)设定值是预先设定好后送给或存入计算机内的，控制过程中不变化。28.正确答案: ①控制点设在水泵出口，特点：恒压值H=Hsto+sgQ2、扬程浪费、管理方便。 ②控制点设在最不利，特点：无扬程浪费、较节能、工程管理不便。29.正确答案:小；大30.正确答案: 基本功能：（1）集中监控与控制； （2）预测咨询系统； （3）设备管理与运转台账； （4）管路台账； （5）管网计算与工况分析。 组成方式：自主控制子系统、管网事故处理子系统、设备管理子系统、预测子系统等。31.正确答案:A32.正确答案:减小调节器的放大倍数33.正确答案:基本方法是：化步伐逻辑关系式或真值表中的各项对应地填入图中，标为“1”，余下的空格填为“0”；当响铃的偶数个格（对称的）皆为“1”时，就可将之合并简化为逻辑表达式的一项，其余变量之间为逻辑乘关系，其余“0”项不考虑。34.正确答案:浊度测量的基本方法：透光测定法，散色光测定法，透射光和散射光比较测定法，表面散射光法。原理都是光电光度法。35.正确答案: （1）按信号传递是否关闭：①闭环控制；②开环控制 （2）按工作原理：①反馈控件；②前馈控件；③复合控件 （3）按输入量形成：①恒值控件；②随动控件；③程序控件36.正确答案:C37.正确答案: （1）供电电源； （2）信号传输； （3）所有I/O信号（开关量信号）均经光电隔离设施； （4）配电箱、工作台等电气设备外壳均接保护地，计算机系统采用一点接地、系统浮空措施，控制共模干扰； （5）计算机系统的稳压电源具有过压、欠压和过流保护能力；前置机掉电，数据能持续保存24h，系统掉电数据存贮时间<10min； （6）软件设计按工艺条件划分模块，并有数据纠错、虑错和改错技术。38.正确答案: 39.正确答案:愈弱；愈好；无影响40.正确答案:A41.正确答案: 单面框架式  是具有台式操作盘和单面垂直屏式监视盘两种功能的仪表盘。由于上面垂直部分高度增大，可使整体尺寸缩小。特别适合因安装场地紧张需要小型盘的情况。 双面框架式  是具有台式操作盘和单面屏式监视盘两种功能的仪表盘。监视室内的配线均作为室内配线处理。42.正确答案:克服容量滞后43.正确答案: 生化需氧量（BOD）测量的基本方法：五天培养法、检压法、库伦法、微生物电极法等。 五天培养法：水样经过稀释后，在（20±1℃）条件下培养5天，求出培养前后水样中溶解氧含量，二者的差值记为BOD5。如果水样的五日生化需氧量未超过7mg/L，则不必进行稀释，可直接测定。 检压法：将水样置于装有一个以CO2吸收剂小池的密闭培养瓶中，当水样中的有机物被微生物氧化分解时，消耗的溶解氧则由气体管中的氧气补充，产生的CO2又被吸收池中的吸收剂吸收，结果导致密闭系统的压力降低，用压力计测出的压力降低值来求出水样中的BOD值，在实际测量中，先用葡萄糖—谷氨酸标准溶液校正压力计，即可从压力计中直接读出水样的BOD值。44.正确答案:方框图的基本连接方式有三种：串联连接、并联连接、反馈连接。45.正确答案: 原理：它通过改变水泵工作电源频率的方式改变水泵的转速。 特点：调节精度高；可以实现水泵的“软启动”。46.正确答案: （1）通过水泵出水口管路上的阀门来改变管路特性，实现水泵工况点的调节； （2）改变水泵的转速，从而改变水泵的特性曲线，实现水泵工况点的调节。47.正确答案: 48.正确答案: 主要从三方面比较： 1、工作原理：开环控制系统不能检测误差，也不能校正误差。控制精度和抑制干扰的性能都比较差，而且对系统参数的变动很敏感。合闭环控制系统不管出于什么原因（外部扰动或系统内部变化），只要被控制量偏离规定值，就会产生相应的控制作用去消除偏差。控制精度和抑制干扰的性能都比较差，而且对系统参数的变动很敏感。因此，一般仅用于可以不考虑外界影响，或惯性小，或精度要求不高的一些场合。 2、结构组成：开环系统没有检测设备，组成简单，但选用的元器件要严格保证质量要求。闭环系统具有抑制干扰的能力，对元件特性变化不敏感，并能改善系统的响应特性。 3、稳定性：开环控制系统的稳定性比较容易解决。闭环系统中反馈回路的引入增加了系统的复杂性49.正确答案: 光学式检测仪又分为投射光式、散射光式、和投射光式，投射光式检测仪将装有式样的测定管夹在对置的一对光源和受光器中间，照射在试样上的光被SS吸收并散射，到达受光器的透射量发生衰减。根据受光器得到的透光亮与SS浓度的相关关系检测MLSS。散射光式检测仪从光源发射到试样的光因SS存在而形成散射，根据受光器接收的散射光量与SS浓度的相关关系，检测MLSS浓度。透光散射光式检测仪根据受光器得到的透光量与SS浓度的相关关系来检测MLSS浓度。 在使用光学式检测仪时应注意以下事项：                                                           1.免由于检视窗口的污染引起的检测误差，应当定期清洗。 2.了避免由于来自上方直射日光等强光的射入引起的误差，检测仪的传感部分常常放置在水面以下30~50cm处。 3.于MLSS检测仪是根据光学原理测定MLSS浓度，当被