自动控制工程师招聘笔试题及解答(某大型集团公司)2024年

2024年招聘自动控制工程师笔试题及解答(某大型集团公司)(答案在后面)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、在自动控制系统设计中，开环增益的概念是指系统在（）下的增益。A、受控状态B、闭环运行C、开环运行D、稳态2、下列哪项不属于比例-微分（PD）控制策略的特点？A、能够改善系统的稳态误差B、具有一定的预测性，能够快速响应外部干扰C、适用于所有类型控制系统D、可以提高系统的稳定性能3、以下哪种编程语言可以不借助其他程序直接让单片机工作？A.汇编语言outputB.机器人语言outputC.C语言outputD.C++语言output4、对于国内某大城市的许多地铁车站，通常都采用哪种网络拓扑结构来进行无线网络的覆盖？A.网状结构outputB.环状结构outputC.树状结构outputD.总线结构output5.（分数：5分）关于PID控制器的参数调整，以下说法正确的是：A.PID控制器的比例系数只影响响应速度，不影响稳定性。B.增加积分项参数可以增加系统的稳定性，减少误差累积。C.微分项参数主要影响系统的动态响应速度。D.PID控制器参数调整不需要考虑系统的动态特性。6.（分数：5分）在自动化控制系统中，以下哪种设备属于执行器类别？A.传感器B.变频器C.PLC控制器D.电动调节阀在自动控制系统设计中，以下哪项通常不是系统设计的主要考虑因素？A.系统的稳定性B.实现成本C.用户界面友好性D.响应时间在控制系统中，PID控制器因其哪些特点而被广泛使用？A.可以实现精确的闭环控制B.结构简单，易于实现C.对模型误差不敏感D.以上都是9、当系统阶跃输入时，理想传递函数G(s)=1/(s+2)的输出响应的稳态误差是多少？A、0B、1C、十分之一D、无穷大10、在PID控制器中，当系统正处于超调时，下列哪个量应该增加？A、P项B、I项C、D项D、P项和I项应该减少二、多项选择题（本大题有10小题，每小题4分，共40分）1、关于自动控制系统稳定性的判断，下列叙述错误的是：A.闭环系统稳定性比开环系统更容易判断B.无输入信号的闭环系统稳定性与系统零阶保持特性相关C.系统的特征方程的根为复数时，系统可能是不稳定的D.系统的根轨迹分析可以判断系统稳定性2、下列哪个选项不是PID控制器调节参数的控制目标？上升时间最大超调量settlingtime(调节时间)系统的开环增益3、自动控制工程的能力考试成绩评分表如下，其中有几分是符合实际情况的？得分细则评分标准每项满分扣分标准———均方误差要进行256次加法运算X5少于一次扣1分；少于0.1次，总扣4分数据处理要把关键数据取出X4低于80次和错误筛选，每项扣1分滤波要消除500次电平跳跃X3少于500次或电平跳跃次数大于20％，每项扣1分；电平跳跃平均周期大于5μs，扣2分稳定性自激概率不大于1.5‰X2自激概率大于3‰扣1分，大于10‰扣2分———A.评分标准的制定来自理论和实践的结合B.每个评分细则是明确的、易于判断的C.扣分标准的设定将偏重于实际操作的难度D.每一项评分标准都对应一个实验步骤4、自动化工程的分析题目中包含下列选项，请帮我确认哪些部分是工程中通用的实际工作日程安排：A.目视检查95％的组别用于为分析收集数据。B.测量组别、维修组别和安装新组别，在检测周期内报告。C.在注意到异常情况后履行的检查碳水化合物含量的工作。D.保持5％的剩余量，以防误差或者替换。在自动控制系统中，以下哪些属于常用的控制算法？A.PID控制B.最小二乘法C.卡尔曼滤波D.以上都是在自动控制工程中，以下哪些因素可能会影响控制系统的性能？A.控制对象的特性B.控制器的增益C.传感器和执行器的精度D.以上都是7、在执行器的调节过程中，如果输入信号的偏差是正反馈的，则会:A、增加系统的稳态误差B、使系统不稳定C、加快系统调节速度D、降低调节精度8、在电机调速系统中，为了实现平滑的调速，应该选择以下哪种控制方式:A、开环控制B、PID控制C、模糊控制D、观测器控制9、对于标量系统，稳定性分析中下列哪个结论是正确的?所有线性时不变（LTI）系统都是稳定的所有非线性系统都是不稳定的稳定性是系统的自身特性，与初始条件无关稳定性分析可以仅通过系统的零点信息来判断10、下列关于状态空间描述的叙述，哪些是正确的？A.状态空间描述可以表示任意线性系统B.状态空间描述包含系统状态变量和输入输出变量C.状态转移矩阵决定了系统的动态行为D.状态空间描述不受系统阶数的限制三、判断题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、可编程控制器（PLC）是一种工业计算机。2、对于小型PLC系统，使用交叉总线作为通讯网络可以减少通讯负荷，提高系统的响应速度。在自动控制系统设计中，PID控制器因其结构简单、稳定性能好而被广泛应用于各种工业过程中。（）为了保证自动控制系统的稳定性和准确性，系统中的传感器和执行器必须具有高精度和高稳定性。（）5、传感器安装在系统中的最佳位置可以提高系统的动态性能。6、在控制系统设计中，积分环节用于消除系统的稳态误差。7、判断题：在自动控制系统中，调节器的输出总是与设定值成正比。8、判断题：在串级控制系统中，主控制器能够直接影响输出，而副控制回路则用于抑制外界干扰对主控制器的示值或输出信号的影响。9、PID调节器是一种广泛应用于自动控制系统中的自整定控制器。（）四、问答题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）第一题答案及解析：题目要求设计一个基于可编程控制器的自动控制系统，这样的系统应该是能够根据外部环境条件的变化自动调整内部参数，以维持系统性能稳定与优化。以下是针对此问题一个可能的解答框架。第二题题目：在某大型集团公司中，新开发了一个自动化生产线，该生产线集成了多种传感器和控制算法。为了确保生产线的稳定运行和高效生产，公司决定引入一个智能化的监控系统来实时监测生产线的运行状态，并对异常情况进行预警和处理。请回答以下问题：描述一下你认为一个高效的智能化监控系统应该具备哪些关键功能？假设生产线上的一个关键传感器突然失效，导致生产线停滞不前。请你描述一下你如何处理这种情况？2024年招聘自动控制工程师笔试题及解答(某大型集团公司)一、单项选择题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、在自动控制系统设计中，开环增益的概念是指系统在（）下的增益。A、受控状态B、闭环运行C、开环运行D、稳态答案：C解析：开环增益是指系统在没有反馈的情况下（即开环运行）的增益。这通常是控制系统设计中的一个重要参数，因为它决定了系统的基本性能。在设计过程中，工程师会通过调整开环增益来优化系统的响应和稳定性。2、下列哪项不属于比例-微分（PD）控制策略的特点？A、能够改善系统的稳态误差B、具有一定的预测性，能够快速响应外部干扰C、适用于所有类型控制系统D、可以提高系统的稳定性能答案：C解析：比例-微分（PD）控制策略通过组合比例控制和微分控制来提高系统的响应速度和稳定性。它的特点包括改善系统的稳态误差、快速响应外部干扰和提高系统的稳定性能。然而，PD控制策略并不是适用于所有类型的控制系统。例如，对于滞后或者非线性强的系统，单纯使用PD控制策略可能效果不佳。因此，选项C不属于PD控制策略的特点。正确答案是C。3、以下哪种编程语言可以不借助其他程序直接让单片机工作？A.汇编语言outputB.机器人语言outputC.C语言outputD.C++语言output答案：A解析：单片机的工作需要硬件支持的指令集，汇编语言直接用于操作硬件指令，故A选项正确。4、对于国内某大城市的许多地铁车站，通常都采用哪种网络拓扑结构来进行无线网络的覆盖？A.网状结构outputB.环状结构outputC.树状结构outputD.总线结构output答案：A5.（分数：5分）关于PID控制器的参数调整，以下说法正确的是：A.PID控制器的比例系数只影响响应速度，不影响稳定性。B.增加积分项参数可以增加系统的稳定性，减少误差累积。C.微分项参数主要影响系统的动态响应速度。D.PID控制器参数调整不需要考虑系统的动态特性。答案：C解析：PID控制器的比例系数影响响应速度和误差大小；积分项参数主要用于消除稳态误差，提高系统无差度；微分项参数主要影响系统的动态响应速度，可以对偏差的变化趋势进行预先控制；PID控制器参数调整时必须考虑系统的动态特性。因此，选项C描述正确。6.（分数：5分）在自动化控制系统中，以下哪种设备属于执行器类别？A.传感器B.变频器C.PLC控制器D.电动调节阀答案：D解析：执行器是自动化控制系统中的关键部件，用于执行控制信号以改变被控对象的运行状态。传感器用于检测被控对象的参数；变频器用于电机调速；PLC控制器属于控制器类别；电动调节阀是接受控制信号并改变流体介质流量的装置，属于执行器类别。因此，正确答案为D。在自动控制系统设计中，以下哪项通常不是系统设计的主要考虑因素？A.系统的稳定性B.实现成本C.用户界面友好性D.响应时间答案：C.用户界面友好性解析：在自动控制系统设计中，系统的稳定性、实现成本和响应时间是最主要的考虑因素。用户界面友好性虽然重要，但通常不是系统设计的主要考虑因素，特别是在性能敏感的应用中。在控制系统中，PID控制器因其哪些特点而被广泛使用？A.可以实现精确的闭环控制B.结构简单，易于实现C.对模型误差不敏感D.以上都是答案：D.以上都是解析：PID（比例-积分-微分）控制器因其结构简单、易于实现、能够实现精确的闭环控制以及对模型误差有一定的鲁棒性而被广泛使用。9、当系统阶跃输入时，理想传递函数G(s)=1/(s+2)的输出响应的稳态误差是多少？A、0B、1C、十分之一D、无穷大答案：A解析：对于理想传递函数G(s)=1/(s+2)，当系统接收到阶跃输入时，其输出响应将会是指数上升直至到达稳态值，稳态误差为零。这是因为系统是线性时不变的，并且其对阶跃输入的稳态误差是零。10、在PID控制器中，当系统正处于超调时，下列哪个量应该增加？A、P项B、I项C、D项D、P项和I项应该减少答案：C解析：PID控制器中，D项（比例-微分）项主要用来抑制系统的超调。当系统正处于超调时，D项应该增加，以更快地减少系统的波动和恢复到稳态值。P项（比例）通常用来控制系统的稳态误差，I项（积分）用来消除稳态误差。这两个项的调整通常是为了改善系统的稳态性能。二、多项选择题（本大题有10小题，每小题4分，共40分）1、关于自动控制系统稳定性的判断，下列叙述错误的是：A.闭环系统稳定性比开环系统更容易判断B.无输入信号的闭环系统稳定性与系统零阶保持特性相关C.系统的特征方程的根为复数时，系统可能是不稳定的D.系统的根轨迹分析可以判断系统稳定性答案：A解析：闭环系统和开环系统都可能轻易判断其稳定性，关键在于分析系统的特性和传递函数。2、下列哪个选项不是PID控制器调节参数的控制目标？上升时间最大超调量settlingtime(调节时间)系统的开环增益答案：D解析：PID控制器调节参数的目标是优化系统的动态性能，如上升时间、最大超调量、调节时间等，而开环增益是系统结构参数，PID调节不能直接改变开环增益。3、自动控制工程的能力考试成绩评分表如下，其中有几分是符合实际情况的？得分细则评分标准每项满分扣分标准———均方误差要进行256次加法运算X5少于一次扣1分；少于0.1次，总扣4分数据处理要把关键数据取出X4低于80次和错误筛选，每项扣1分滤波要消除500次电平跳跃X3少于500次或电平跳跃次数大于20％，每项扣1分；电平跳跃平均周期大于5μs，扣2分稳定性自激概率不大于1.5‰X2自激概率大于3‰扣1分，大于10‰扣2分———A.评分标准的制定来自理论和实践的结合B.每个评分细则是明确的、易于判断的C.扣分标准的设定将偏重于实际操作的难度D.每一项评分标准都对应一个实验步骤答案：B、D分析：A项中，将“进行256次加法运算”作为“均方误差”的条件之一，这显然是一个理论上的要求，而非实际上所有数字信号处理工程都要做到的。因此，A项不符合实际情况。B项说的是评分标准是明确的，易于判断。这是标准测试题的一个基本要求，让考生在评分上不会因为标准模糊而产生歧义。因此，B项是符合实际情况的。C项中，扣分标准“自激概率不大于1.5‰”应该是明确的数值限制，然而“偏重于实际操作的难度”这个概念并不具体，是无法作为实际评判的依据。因而，C项缺乏明确的指导意义，不符合实际情况。D项提到“每一个评分标准都对应一个实验步骤”，由于这个“实验步骤”可以认为是根据已定的标准可能概论上的操作流程，符合理论和实践结合的原则。因此，D项是符合实际情况的。4、自动化工程的分析题目中包含下列选项，请帮我确认哪些部分是工程中通用的实际工作日程安排：A.目视检查95％的组别用于为分析收集数据。B.测量组别、维修组别和安装新组别，在检测周期内报告。C.在注意到异常情况后履行的检查碳水化合物含量的工作。D.保持5％的剩余量，以防误差或者替换。答案：A、B、D解析：A项描述的是一个在收集数据中的采样频率问题，其中提到的“95%的组别用于为分析收集数据”属于工程分析中的采样原则。B项中，“测量组别”和“维修组别”的概念，以及它们在“检测周期内报告”的要求，涉及到工程项目中的流程和日常维保工作。C项所描述的过程更为具体，“检查碳水化合物含量”是一个特定的测量任务。这可能是一项日常的物理测试，但该选项没有提供足够信息来确定它是否是一个通用日常工作需求。工程上虽然会检查一些特定的参数，但“异常情况后履行的工作”可能是特定于控制系统、设施的检修还是个别问题的响应措施约定层面的工作，无法直接判断其通用性。D项中“保持5％的剩余量，以防误差或者替换”反映的是工程中的容错机制和资源管理，适用于各种工程和工作环境，因此符合普遍的工程实践。综上所述，选项A、B和D更符合工程中的通用实际工作日程安排。选项C的描述相对模糊，没有足够的上下文来确定其是否为通用实践。因此，正确答案是A、B、D。在自动控制系统中，以下哪些属于常用的控制算法？A.PID控制B.最小二乘法C.卡尔曼滤波D.以上都是答案：D解析：PID控制（比例-积分-微分控制）、最小二乘法和卡尔曼滤波都是自动控制系统中常用的控制算法。PID控制通过调整三个参数来优化系统的响应；最小二乘法常用于参数估计和模型识别；卡尔曼滤波则是一种高效的递归滤波器，用于估计动态系统的状态。在自动控制工程中，以下哪些因素可能会影响控制系统的性能？A.控制对象的特性B.控制器的增益C.传感器和执行器的精度D.以上都是答案：D解析：控制对象的特性（如延迟、非线性等）、控制器的增益（影响系统的稳定性和响应速度）、传感器和执行器的精度（直接影响到控制结果的准确性）都是影响控制系统性能的重要因素。7、在执行器的调节过程中，如果输入信号的偏差是正反馈的，则会:A、增加系统的稳态误差B、使系统不稳定C、加快系统调节速度D、降低调节精度答案：B解析：正反馈（也称为反馈）通常会导致非线性系统的动态稳定性恶化，从而增加系统的波动性和不稳定性。在自动控制系统中，正反馈可能会导致系统整体更不稳定，尤其是在设计控制方法或者选择控制参数时需要特别注意避免设计出具有正反馈环节的系统。此外，正反馈也可能导致稳态误差（如果系统最终达到了一个新的稳态）或根本不能达到稳态（如果系统不稳定）。因此，选项B是正确的。8、在电机调速系统中，为了实现平滑的调速，应该选择以下哪种控制方式:A、开环控制B、PID控制C、模糊控制D、观测器控制答案：C解析：模糊控制（FuzzyControl）是一种基于模糊逻辑系统的智能控制方法，它通过构建模糊推理系统来模拟人类对不确定性和复杂系统的决策过程。模糊控制的主要特点是可以利用模糊集合和隶属度函数来表示控制目标和系统的性能，这样可以实现平滑的调速。与此对比，PID控制虽然也广泛用于工业系统中，但其在调整速度时可能不会平滑。开环控制通常不用于速度控制，因为闭环控制可以提供更多的系统稳定性。观测器控制主要用于故障诊断和系统辨识，其控制输入的平滑调整不如模糊控制直接。因此，选项C是正确的。9、对于标量系统，稳定性分析中下列哪个结论是正确的?所有线性时不变（LTI）系统都是稳定的所有非线性系统都是不稳定的稳定性是系统的自身特性，与初始条件无关稳定性分析可以仅通过系统的零点信息来判断答案：C解析：稳定性是系统自身特性，独立于初始条件。LTI系统稳定性的判断方法包括差分方程分析、根轨迹法等。10、下列关于状态空间描述的叙述，哪些是正确的？A.状态空间描述可以表示任意线性系统B.状态空间描述包含系统状态变量和输入输出变量C.状态转移矩阵决定了系统的动态行为D.状态空间描述不受系统阶数的限制答案：AC解析：A、C是正确的。状态空间描述是一种通用的数学模型，可以表示任意线性系统。状态转移矩阵描述了系统状态随时间的变化规律，决定了系统的动态行为。B和D并不完全正确。状态空间描述不仅包含状态变量，还包含输入和输出变量。而状态空间描述在描述高阶系统时，虽然可以理论上表示，但在实际应用中容易导致计算冗长。三、判断题（本大题有10小题，每小题2分，共20分）1、可编程控制器（PLC）是一种工业计算机。答案：正确解析：PLC是一种专为工业环境下使用的计算机，与普通计算机相比，它具有更高的稳定性、可靠性和适应能力。2、对于小型PLC系统，使用交叉总线作为通讯网络可以减少通讯负荷，提高系统的响应速度。答案：错误解析：交叉总线适用于大型系统的通信网络，用于提高数据传输速度和效率，但对于小型PLC系统，使用传统的串行通讯足以满足需求，采用交叉总线反而可能增加系统的复杂性和成本。在自动控制系统设计中，PID控制器因其结构简单、稳定性能好而被广泛应用于各种工业过程中。（）答案：正确解析：PID（比例-积分-微分）控制器是广泛应用于工业过程控制的一种控制器。它根据期望值与过程变量之间的误差，利用比例、积分和微分三种控制作用来减小系统的误差，使系统达到预期的设定值。其结构简单、稳定性能好，因此被广泛应用于各种工业过程中。为了保证自动控制系统的稳定性和准确性，系统中的传感器和执行器必须具有高精度和高稳定性。（）答案：正确解析：传感器和执行器是自动控制系统的关键组成部分。传感器用于检测过程变量的实际值，并将其转换为电信号供控制器使用；执行器则根据控制器的输出信号对过程变量进行调节。为了保证自动控制系统的稳定性和准确性，传感器和执行器必须具有高精度和高稳定性，以确保测量和控制的准确性和可靠性。5、传感器安装在系统中的最佳位置可以提高系统的动态性能。答案：正确。传感器安装在系统中的最佳位置有助于精确地监控系统状态，从而可以提高系统的动态性能。例如，传感器可以用于实时监测设备的运行参数，这些数据可以用来进行控制策略的调整，以减小动态误差。解析：传感器的位置选择对于设计一个有效的控制系统至关重要。理想的位置可以确保传感器能够获得最有用的信息，并在最小干扰的情况下准确地测量系统参数。这样可以确保控制器能够做出快速而准确的响应，从而提高系统的整体动态性能。6、在控制系统设计中，积分环节用于消除系统的稳态误差。答案：正确。积分环节在控制系统设计中通常用于改善稳态性能。积分环节能够消除稳态误差，尤其是在需要精确跟踪设定值的系统中非常关键。积分环节通过累积误差信号，确保最终可以与设定值一致。解析：在设计自动控制系统时，稳态误差指的是系统最终稳定后的输出与期望输出之间的差异。积分环节本质上是信号的积分运算，它可以将小的误差信号累积为一个足够大的信号，以消除稳态误差。这对于要求高精度的控制应用非常重要，如那些需要长期精度控制的应用场合，比如温度控制、流量控制等。7、判断题：在自动控制系统中，调节器的输出总是与设定值成正比。答案：错误。解析：自动控制系统中的调节器输出并不总是与设定值成正比。调节器的设计考虑了多种因素，如控制器的类型（如比例、积分、微分等）、控制参数（如比例系数Kp、积分时间Ti、微分时间Td）、偏差大小以及系统特性等。不同类型的控制器和不同设计参数的选择决定了调节器输出的特性，无法简单认为输出总是与设定值成正比。8、判断题：在串级控制系统中，主控制器能够直接影响输出，而副控制回路则用于抑制外界干扰对主控制器的示值或输出信号的影响。答案：正确。解析：串级控制系统是一种复杂控制系统，其结构上包含两个控制回路。在串级控制中，主控制器负责调节主体流程的最终目标参数值，而副控制器的工作是保持进入主控制器的“扰动”或“干扰”在尽可能小的范围内。这样一来，主控制器可以更加专注于调节反应迅速，不受小干扰影响。因此，可以说主控制器能够直接影响输出，而副控制回路的目的就是为了抑制外界干扰。9、PID调节器是一种广泛应用于自动控制系统中的自整定控制器。（）答案：√解析：PID调节器是一种经典的自整定控制器，其控制算法通过比例、积分、微分作用对系统进行控制，并具有自动调节参数的能力。10、克罗二元规则是用于设计线性时不变稳定系统的必备条件。（）答案:解析:克罗尼稳定性判据是用于判定线性时不变系统是否稳定的必要条件，而非必备条件。系统满足克罗尼稳定性判据，不一定就能保证系统一定是稳定的。一些其他因素也会影响系统的稳定性。四、问答题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）第一题答案及解析：题目要求设计一个基于可编程控制器的自动控制系统，这样的系统应该是能够根据外部环境条件的变化自动调整内部参数，以维持系统性能稳定与优化。以下是针对此问题一个可能的解答框架。答案：设计一个自动控制系统可以包括以下几个步骤：系统需求分析：明确自动控制系统的目的及需要达到的性能指标，例如维持固定温度、压力或者液位等。硬件配置：传感器选择：根据需求选择适合的环境传感器（如温度传感器、压力传感器）用于检测环境参数。PLC选择和编程：选择性能合适的PLC型号，编写程序以执行自动控制功能。执行机构：根据系统需求选择和配置执行机构（如阀门、加热器、冷却设备等）。软件编程：编写PLC的梯形图或者阶梯式程序，使得PLC能够接收传感器信号，计算新旧参数差，并根据差异发出控制指令给执行机构。系统编程逻辑：控制算法：应用PID控制算法(比例、积分、微分控制)，根据当前的偏差执行纠正操作。超限保护：设定上下限保护程序，防止参数超出安全范围。调试与测试：试运行系统，根据反馈调整P、I、D参数，优化控制算法，直至系统满足设计要求。系统维护与升级：在实际运行中持续监控系统性能，遇到问题及时维护，并根据新需求实施升级。解析：此题目旨在考察应聘者对于可编程控制器的理解和在具体环境监视和控制系统设计中的应用。解答需关注几个关键点：硬件设备的选择：能够根据环境参数的正确选择传感器是设计成功的一半，还需要了解PLC的基本功能和挑选合适的执行机构。软件编程与算法应用：掌握PLC编程技能并理解PID控制原理对于解决