高等教育工學(xué)類自考-02237自動控制系統(tǒng)及應(yīng)用筆試（2018-2023年）真題摘選含答案

長風(fēng)破浪會有時，直掛云帆濟滄海。高等教育工學(xué)類自考-02237自動控制系統(tǒng)及應(yīng)用筆試（2018-2023年）真題摘選含答案（圖片大小可自由調(diào)整）卷I一.參考題庫(共30題)1.在選擇污水處理監(jiān)視控制方式時，應(yīng)當考慮哪些因素與條件。2.給水監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)的基本功能與常見組成方式是什么？3.PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)比較有什么特點？4.簡述分布式控制系統(tǒng)工作原理與特點。5.在選擇儀表類型與檢測方法時，應(yīng)綜合考慮那些因素與條件？當有些因素相互矛盾時，應(yīng)如考慮？6.開環(huán)穩(wěn)定，閉環(huán)（）；開環(huán)不穩(wěn)定，閉環(huán)（）。7.定值控制系統(tǒng)是按（）進行控制的，而前饋控制是按（）進行控制的；前者是（）環(huán)控制，后者是（）環(huán)控制。前饋控制一般應(yīng)用于擾動（）和擾動（）與擾動（）的場合。8.控制系統(tǒng)引入積分作用是為了（），但積分的引入會使系統(tǒng)（），引入微分作用是為了（）。某調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用比例積分作用調(diào)節(jié)器，先用純比例調(diào)整到合適的調(diào)節(jié)輸出，在加入積分作用的過程中，應(yīng)（）。9.生化需氧量測量的基本方法和原理是什么？10.自動控制系統(tǒng)由哪些形式？11.比較比例（P）調(diào)節(jié)器與慣性（T）調(diào)節(jié)器的異同，以及各自在自動控制系統(tǒng)中的作用。12.溶解氧測量的基本方法和原理是什么？13.控制對象的干擾通道的動態(tài)特性對過渡過程的影響是：干擾通道的時間常數(shù)愈大，對被控變量的影響（）；干擾通道容量滯后愈多，則調(diào)節(jié)質(zhì)量（）；干擾通道的純滯后對調(diào)節(jié)質(zhì)量（）14.過渡過程的品質(zhì)指標有（）、（）、（）和（）等。15.自動控制系統(tǒng)有哪些基本組成部分？16.取樣位置對檢測結(jié)果有什么影響？舉例說明？17.流量測量儀表有哪些類型？在給水排水工程中常用的有哪些？18.檢測儀表的性能指標是什么？簡述重要性能指標。19.ICA是什么？20.自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)是具有被調(diào)參數(shù)（）反饋的（）系統(tǒng)。它與其它系統(tǒng)的本質(zhì)差別就在于調(diào)節(jié)系統(tǒng)有（）21.寫出與下列對數(shù)幅頻特性對應(yīng)的系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G（s）（設(shè)此系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)，且是單位負反饋系統(tǒng)），求出此系統(tǒng)的相位穩(wěn)定裕量γ；判斷此系統(tǒng)是否穩(wěn)定。 22.自動控制系統(tǒng)可以采取哪些抗干擾措施？23.智能控制系統(tǒng)的基本功能是什么？24.控制系統(tǒng)的時間響應(yīng)，可以劃分為瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩個過程。瞬態(tài)過程是指系統(tǒng)從（）到接近最終狀態(tài)的響應(yīng)過程；穩(wěn)態(tài)過程是指時間t趨于（）時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)。25.直通雙座調(diào)節(jié)閥的不平衡力較直通單座調(diào)節(jié)閥（），泄漏量（）26.有哪些常用控制方式？27.調(diào)節(jié)閥有哪些常見類型？何為調(diào)節(jié)閥的理想特性與工作特性？28.為什么進行污水處理廠水質(zhì)水量的檢測？29.簡述在使用光學(xué)式檢測儀與超聲波式檢測儀時應(yīng)注意的事項。30.水質(zhì)自動監(jiān)測站點如何選擇？卷I參考答案一.參考題庫1.參考答案: （1）處理廠的規(guī)模 （2）處理場的工藝布置 （3）工藝流程 （4）擴建可能性 （5）管理體制 （6）經(jīng)濟因素2.參考答案: 基本功能：（1）集中監(jiān)控與控制； （2）預(yù)測咨詢系統(tǒng)； （3）設(shè)備管理與運轉(zhuǎn)臺賬； （4）管路臺賬； （5）管網(wǎng)計算與工況分析。 組成方式：自主控制子系統(tǒng)、管網(wǎng)事故處理子系統(tǒng)、設(shè)備管理子系統(tǒng)、預(yù)測子系統(tǒng)等。3.參考答案: 1.可靠性高抗干擾能力強， 2.編程簡單實用方便， 3.功能完善通用性強， 4.設(shè)計安裝簡單維護方便， 5.體積小重量輕能耗低。4.參考答案: 工作原理：是以微型計算機為主的連接結(jié)構(gòu)，主要考慮信息的存取方法、傳輸延遲時間、信息吞吐量、網(wǎng)絡(luò)擴展的靈活性、可靠性與投資等因素。 特點：1）分散性。2）集中性。3）有通訊功能。5.參考答案: 應(yīng)考慮因素與條件：（1）檢測的目的 （2）檢測的環(huán)境條件 （3）檢測精度、重現(xiàn)性與響應(yīng)性 （4）維護管理性 （5）檢測對象的特殊性 （6）各種信號的特征 （7）檢測范圍。 當有些因素相互矛盾時，應(yīng)：根據(jù)儀表設(shè)備的設(shè)計安裝的基本原則與注意事項，來選擇最合適的檢測方法必要的最小限度的儀表設(shè)備，使之既能滿足工藝設(shè)計與自動控制提出的檢測要求，又盡可能降低建設(shè)與運行費用。6.參考答案:不穩(wěn)定；穩(wěn)定7.參考答案:偏差；干擾；閉；開；可測；顯著；頻繁8.參考答案:消除余差；不穩(wěn)定；克服容量滯后；減小放大倍數(shù)9.參考答案: 生化需氧量（BOD）測量的基本方法：五天培養(yǎng)法、檢壓法、庫倫法、微生物電極法等。 五天培養(yǎng)法：水樣經(jīng)過稀釋后，在（20±1℃）條件下培養(yǎng)5天，求出培養(yǎng)前后水樣中溶解氧含量，二者的差值記為BOD5。如果水樣的五日生化需氧量未超過7mg/L，則不必進行稀釋，可直接測定。 檢壓法：將水樣置于裝有一個以CO2吸收劑小池的密閉培養(yǎng)瓶中，當水樣中的有機物被微生物氧化分解時，消耗的溶解氧則由氣體管中的氧氣補充，產(chǎn)生的CO2又被吸收池中的吸收劑吸收，結(jié)果導(dǎo)致密閉系統(tǒng)的壓力降低，用壓力計測出的壓力降低值來求出水樣中的BOD值，在實際測量中，先用葡萄糖—谷氨酸標準溶液校正壓力計，即可從壓力計中直接讀出水樣的BOD值。10.參考答案: （1）閉環(huán)控制； （2）開環(huán)控制； （3）復(fù)合控制。11.參考答案: 比例調(diào)節(jié)器的輸出電壓與輸入電壓成正比。其輸出量能立即響應(yīng)輸入量的變化。 慣性調(diào)節(jié)器的穩(wěn)態(tài)輸出量和比例環(huán)節(jié)相同。但對突變的階躍信號，它的輸出量則不是突變的，而是一個逐漸變化的過程。其變化的快慢程度，取決于慣性時間常數(shù)T，T越大，則變化越慢。 在自動控制系統(tǒng)中，比例調(diào)節(jié)器常用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的增益，有時也用作反相器或信號隔離等。 在自動控制系統(tǒng)中，慣性調(diào)節(jié)器相當于一個緩沖環(huán)節(jié)，它能抑制瞬時突發(fā)脈沖信號對系統(tǒng)的沖擊，使系統(tǒng)運行更加平穩(wěn)。12.參考答案: 碘量法：在水中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，水中的溶解氧將二價的錳氧化成四價錳，?并生成氫氧化物沉淀。加酸后，沉淀溶解，四價錳又可氧化碘離子而釋放出與溶解氧量相當?shù)挠坞x碘。以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定釋放出的碘，可計算出溶解氧含量。 高錳酸鉀法：用高錳酸鉀氧化亞鐵離子，消除干擾，過量的高錳酸鉀用草酸鈉溶液除去，生成的高價鐵離子用氟化鉀掩蔽。 疊氮化鈉修正法：疊氮化鈉在酸性條件下將亞硝酸根分解破壞。 膜電極法：氧敏感膜電極浸沒在電解質(zhì)溶液中的兩個金屬電極和氧選擇性半透膜組成。氧半透膜只允許透過半透膜和其他氣體，而幾乎完全阻擋水和溶解性固體。透過膜的氧在陰極上還原，產(chǎn)生的擴散電流與水樣中氧的濃度成正比，將濃度信號變成電信號，由電流計讀出。 電導(dǎo)測定法：利用非導(dǎo)電元素或化合物與溶解氧反應(yīng)產(chǎn)生能導(dǎo)電的離子，如氧化氮氣與溶解氧生成硝酸根離子，增加電導(dǎo)率，即可求得溶解氧含量。13.參考答案:愈弱；愈好；無影響14.參考答案:最大偏差；衰減比；余差；過渡時間15.參考答案: 一個自動控制系統(tǒng)只要由以下基本見構(gòu)成： （1）整定文件； （2）測量元件； （3）比較文件； （4）放大元件； （5）執(zhí)行元件； （6）校正元件； （7）能源元件。16.參考答案: 沉砂池：了解進入污水處理廠污染物總量的最重要場所，取水應(yīng)避開返回廢水，為了避開大塊的漂浮物，應(yīng)當從水面以下50cm處取樣并迅速移至試樣瓶； 初次沉淀入口池：進口濃度高，其濃度變化受其他處理設(shè)施排水泵的運行時間的影響很大，應(yīng)當增加取樣次數(shù)； 初次沉淀出口：沉淀后污水能較好的混合，可以說曝氣池入口是最好的取樣位置； 曝氣池內(nèi)：不同位置的水樣檢測值大不相同，應(yīng)當依次從其進口至出口幾個位置取樣。鼓風(fēng)曝氣時，在擴散器上釋放氣泡的位置附近取樣；機械攪拌時，在稍微遠離攪拌葉片處取樣； 回流污泥泵：短時間濃度可能變化很大，應(yīng)短時間內(nèi)取樣； 二次沉淀池出口或排放口：每個二次沉淀池出水ss濃度不同，在匯集各池出水渠道或排放口錢計量槽取樣。17.參考答案: 1.節(jié)流流量計，2.容積流量計，3.面積流量計，4.葉輪流量計，5.電磁流量計，6.超聲波流量計，7.量熱式流量計，8.畢托管，9.層流流量計，10.動壓流量計，11.質(zhì)量流量計，12.流體震動流量計，13.激光多普勒流量計。 在給水排水常用的有壓差流量計，超聲流量計，浮子流量計，明渠流量計，電磁流量計。18.參考答案:儀表的性能指標是評價儀表性能的好壞、質(zhì)量優(yōu)劣的重要依據(jù)，它也是正確選擇和使用儀表，以達準確檢測之目的所必須的具備和了解的知識。19.參考答案:ICA是污水處理系統(tǒng)的儀表、控制和自動化技術(shù)，簡稱為ICA技術(shù)。20.參考答案:負；閉環(huán)；負反饋21.參考答案: 22.參考答案: （1）供電電源； （2）信號傳輸； （3）所有I/O信號（開關(guān)量信號）均經(jīng)光電隔離設(shè)施； （4）配電箱、工作臺等電氣設(shè)備外殼均接保護地，計算機系統(tǒng)采用一點接地、系統(tǒng)浮空措施，控制共模干擾； （5）計算機系統(tǒng)的穩(wěn)壓電源具有過壓、欠壓和過流保護能力；前置機掉電，數(shù)據(jù)能持續(xù)保存24h，系統(tǒng)掉電數(shù)據(jù)存貯時間<10min； （6）軟件設(shè)計按工藝條件劃分模塊，并有數(shù)據(jù)糾錯、慮錯和改錯技術(shù)。23.參考答案: 智能控制系統(tǒng)的基本功能是： （1）容錯性； （2）多模態(tài)性； （3）全局性； （4）混合模型和混合計算； （5）學(xué)習(xí)和聯(lián)想記憶能力； （6）動態(tài)自適應(yīng)性； （7）組織協(xié)調(diào)能力。24.參考答案:初始狀態(tài)；無窮大25.參考答案:?。淮?6.參考答案: 常用控制方式有： （1）位式控制； （2）比例控制； （3）比例積分控制； （4）比例積分微分控制。27.參考答案:按閥體與流通介質(zhì)的關(guān)系可將調(diào)節(jié)閥分為直通式和隔膜式，按閥門控制信號的種類可分為氣動與電動調(diào)節(jié)閥。在閥前后壓差恒定時得到的流量特性稱為理想流量特性，在實際應(yīng)用中，閥前后的壓差即在調(diào)節(jié)閥上的壓力降都是隨流量變化的，此時的流量特性就是工作流量特性。28.參考答案: 在污水處理場中，為了能使處理系統(tǒng)的運行安全可靠，獲得合格的處理水，或者運行中出現(xiàn)故障處理水質(zhì)惡化中，能采取有效措施；還包括遵照有關(guān)法規(guī)對處理廠排出物的檢測與記錄，以及為了在擴建與改造時提供有用的資料和統(tǒng)計值等。29.參考答案: 1.免由于檢視窗口的污染引起的檢測誤差，應(yīng)當定期清洗。 2.了避免由于來自上方直射日光等強光的射入引起的誤差，檢測儀的傳感部分常常放置在水面以下30~50cm處。 3.于MLSS檢測儀是根據(jù)光學(xué)原理測定MLSS濃度，當被檢測的混合液顏色變化影響透光率變化時，宜使用受其影響較小的透光散射光式檢測儀。 4.對MLSS檢測儀進行校正時，將MLSS的手分析值和MLSS檢測儀的測定值進行比較，并作成相關(guān)關(guān)系的曲線圖，用來校正檢測儀。手分析某一被檢測試樣后，依次稀釋該試樣，并求出與MLSS檢測儀測定值之間的相關(guān)關(guān)系，來校正MLSS檢測儀。 超聲波式檢測儀的工作原理是將一對超聲波發(fā)射器與接收器相對安裝在測定管兩側(cè)，超聲波在傳播時被污泥中的固形物吸收和分散而發(fā)生衰減，其衰減量與污泥濃度稱正比，通過測定超聲波的衰減量來檢測污泥濃度。 使用超聲波式檢測儀應(yīng)注意的事項如下： 1.氣泡將異常地增大超聲波的衰減量而引起檢測誤差。若氣泡較多時，應(yīng)當采用帶有加壓消泡裝置的檢測儀，消泡后再檢測。另外，也要注意由于污泥的腐敗或攪拌后空氣卷入污泥中，使消泡困難，難去除氣泡對檢測值影響的情況。 2.有加壓消泡裝置時，應(yīng)定期檢查加壓機構(gòu)和空氣壓縮機，排出空氣罐中的水。 3.由于季節(jié)變化而引起污泥顆粒形狀的變化，或者由于污泥混合后不均質(zhì)的情況，應(yīng)用正常的污泥檢測結(jié)果來校正。 4.加壓消泡裝置時，由于檢測是按更換污泥—加壓—檢測的程序進行，每檢測一次約需要5min左右，因此，當泵間歇運行時，如隨著泵的啟動開始檢測的話，能夠順利地更換需要檢測的污泥。30.參考答案:在主要污染部分的上游設(shè)對照子站，監(jiān)測本*區(qū)域污染前的水質(zhì)狀況；在主要污染部分設(shè)立污染監(jiān)測子站，監(jiān)測本*地區(qū)貨城市對河流的污染程度，并追蹤污染情況的變化；在主要污染區(qū)的下游，設(shè)立水質(zhì)自凈情況監(jiān)測子站，檢查水的自凈情況以及帶給下游的污染物程度。卷II一.參考題庫(共30題)1.積分環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性曲線可表述為：在ω=1處過L（ω）=20lgK點，斜率為（）的斜直線。2.水泵的調(diào)速術(shù)有那些？常用的有那些？3.方框圖的基本連接方式？4.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)完全由系統(tǒng)的什么決定？5.簡述自動控制系統(tǒng)分類。6.由于微分調(diào)節(jié)規(guī)律有超前作用，因此調(diào)節(jié)器加入微分作用主要是用（）7.調(diào)節(jié)閥的理想流量特性有（）、（）、（）和拋物線特性。8.簡述簡單均勻控制系統(tǒng)與液位定值控制系統(tǒng)的區(qū)別。9.邏輯代數(shù)有哪些基本運算？有哪些基本性質(zhì)？10.設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：，用Nyquist圖分析該系統(tǒng)穩(wěn)定性。11.某調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用比例積分作用調(diào)節(jié)器，先用純比例調(diào)整到合適的調(diào)節(jié)輸出，在加入積分作用的過程中，應(yīng)（）12.圖中示出兩條單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線，其中曲線Ⅰ為未校系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性，曲線Ⅱ為經(jīng)串聯(lián)校正之后的開環(huán)對數(shù)幅頻特性。它們都是最小相位系統(tǒng)。 13.積水排水工程自動化常用的執(zhí)行設(shè)備有哪些類？各有什么作用？14.傳遞函數(shù)的組成與輸入、輸出信號無關(guān)，僅僅決定于（），并且只適于零初始條件下的（）系統(tǒng)。15.常用熱電阻有（）熱電阻和（）熱電阻。16.簡述直接數(shù)字控制系統(tǒng)的工作原理與特點。17.求下圖所示系統(tǒng)中輸入和擾動同時作用下的穩(wěn)態(tài)誤差。 18.PH測量的基本方法和原理是什么？19.簡單控制系統(tǒng)由（）、（）、（）和（）四個環(huán)節(jié)組成。20.控制對象的調(diào)節(jié)通道的動態(tài)特性對過渡過程的影響是：調(diào)節(jié)通道時間常數(shù)愈大，則響應(yīng)（），但調(diào)節(jié)通道時間常數(shù)過小，易產(chǎn)生（）問題；調(diào)節(jié)通道的純滯后使過渡過程質(zhì)量（）21.采用頻域分析法分析自動控制系統(tǒng)時，有兩種方法分別是？22.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的增益、（）和（）有關(guān)。23.單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為試確定實軸上根軌跡的分離點和會合點的位置。24.已知系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為S5+2S4+2S3+48S2-25S-50=0，試用勞斯判倨判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性如果不穩(wěn)定請說明情況。25.已知控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（S）=試確定根軌跡的支數(shù)，起點和終點。若終點在無窮遠處，試確定漸進線和實軸的交點及漸進線的傾斜角。26.自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)常用參數(shù)整定方法（）、（）、（）、（）。27.紫外（UV）吸收測量的基本方法和原理是什么？28.簡述超聲波流量計的結(jié)構(gòu)與方程。29.變頻調(diào)速的原理與特點是什么？30.方塊圖和傳遞函數(shù)有什么作用？卷II參考答案一.參考題庫1.參考答案:（P150）-20dB/dec2.參考答案: （1）串級調(diào)速； （2）液力耦合器調(diào)速； （3）變頻調(diào)速。常用的是變頻調(diào)速。3.參考答案:方框圖的基本連接方式有三種：串聯(lián)連接、并聯(lián)連接、反饋連接。4.參考答案:系統(tǒng)的傳遞函數(shù)完全由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及參數(shù)決定的5.參考答案: （1）按信號傳遞是否關(guān)閉：①閉環(huán)控制；②開環(huán)控制 （2）按工作原理：①反饋控件；②前饋控件；③復(fù)合控件 （3）按輸入量形成：①恒值控件；②隨動控件；③程序控件6.參考答案:克服容量滯后7.參考答案:直線特性；對數(shù)特性；快開特性8.參考答案: ①調(diào)節(jié)目的不同； ②調(diào)節(jié)器參數(shù)整定不同； ③工藝過程不同。9.參考答案: 邏輯代數(shù)基本運算有： （1）單變量運算：“非”函數(shù)，“是”函數(shù)； （2）雙變量（多變量）運算：“與”函數(shù)，“或”函數(shù)。 基本性質(zhì)為：置換律、結(jié)合律。10.參考答案: 11.參考答案:減小調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)12.參考答案: 13.參考答案:各種泵與各種閥門。泵取水排水，閥門控制流量。14.參考答案:系統(tǒng)與外界之間的關(guān)系；線性定常15.參考答案:鉑；銅16.參考答案: 工作原理：就是用一臺計算機對多個被控制參數(shù)進行巡回檢測，檢測結(jié)果與設(shè)定值進行比較，再按已確定的控制規(guī)律（例如PID規(guī)律或直接數(shù)字控制方法）進行控制計算，然后輸出到執(zhí)行機構(gòu)對被控制對象進行控制，是被控制參數(shù)穩(wěn)定在設(shè)定值