工业自动化专业(初级)计算题(20道)
工业自动化试题目word版
部内工业自动化试题一、填空题1、STD总线的三个特点是_______________结构，________________结构，_________________结构。
标准答案小模板、开放式系统、兼容式总线2、计算机内部总线一般都是________总线，计算机外部总线一般分为_______总线________总线两种。
标准答案并行、并行、串行3、直流调速系统的机械特性是_______与________________________之间的关系。
较硬的机械特性通常是通过__________________________________来实现的，严重过载时的下垂特性通常是通过_______________________来实现的；曲线与纵轴的交点对应着_________数值，曲线与横轴的交点对应着____________________数值，曲线的转折点对应着______________数值。
标准答案转速、负载转距（或用电枢电流代替）、设置反馈环节（如转速负反馈、电压负反馈等）、设置电流截止负反馈环节、空载转速、堵转转距（或堵转电流）、截止电流对应的转距（或截止电流）。
4、在直流调速系统中，增设电流正反馈环节，实质上是一种_____________________校正。
标准答案负载转距扰动前馈补偿。
5、下图为非独立控制励磁的调压调磁调速曲线。
图中A区为________________区，属恒________调速；B区为____________________区，属恒__________调速；图中横轴上的为__________，为__________。
图中曲线①为__________，曲线②为_________，曲线③为__________，曲线④为__________，曲线⑤为__________。
标准答案恒磁调压调速、转矩、恒压调磁调速、功率、基速（95%额定转速）、临界转速（或允许最高转速）6、应用时域分析法分析典型的二阶系统的阶跃响应时，引入阻尼比ξ概念的原因是__________________________________________；当ξ>1时，称为___阻尼，响应为__________；当ξ=1时，称为______阻尼，响应为________________________________；当0<ξ<1时，称为____阻尼，响应为_____________________________；当ξ=0时，称为____阻尼，响应为_____________________________；当ξ<0时，称为____阻尼，响应为______________________________。
工业自动化工程师考试题库
工业自动化工程师考试题库1. 工业自动化的定义是什么？工业自动化是指利用各种自动化技术和装置，对生产过程中的各种生产环节进行控制和操作，实现生产过程的自动化和智能化。
2. 工业自动化的主要优势有哪些？工业自动化的主要优势包括：- 提高生产效率和品质，减少人力成本。
- 降低安全风险，提高生产环境的安全性。
- 实现生产过程的可追溯性和数据分析。
- 降低能源和资源的消耗，提高能源利用效率。
- 加强产品的柔性生产和定制化能力。
3. 工业自动化的主要应用领域有哪些？工业自动化的主要应用领域包括：- 制造业：自动化生产线、机器人应用、智能工厂等。
- 能源与交通：能源生产与分配、交通运输管理等。
- 环境保护：废气废水处理、环境监测等。
- 建筑与基础设施：楼宇自动化、城市基础设施管理等。
- 农业与食品：智能农业、食品生产与加工等。
4. 工业自动化系统的组成部分有哪些？工业自动化系统主要包括以下组成部分：- 传感器和执行器：用于采集和执行控制信号。
- 控制器：负责控制和处理传感器信息及执行器动作。
- 人机界面：提供与系统交互的界面，如触摸屏、键盘等。
- 通信网络：用于数据传输和系统之间的通信。
- 数据存储和处理：用于存储和分析生产过程中的数据。
- 软件系统：包括控制算法、监控软件等。
5. 工业自动化系统的设计流程有哪些步骤？工业自动化系统的设计流程一般包括以下步骤：1. 系统需求分析：明确系统的功能和性能需求。
2. 系统架构设计：确定系统的整体结构和组成部分。
3. 控制策略设计：设计控制算法和策略。
4. 传感器和执行器选择：选择合适的传感器和执行器设备。
5. 硬件和软件开发：开发系统的硬件和软件部分。
6. 系统集成与测试：将各个组成部分进行集成和测试。
7. 上线与运行：将系统投入生产环境并进行运行。
8. 系统优化与维护：对系统进行优化和维护，不断改进。
以上是关于工业自动化工程师考试题库的一些提纲，希望对您有帮助。
工业自动化专业初级测试题及答案
工业自动化专业初级测试题及答案1、三相异步电动机由单相电源供电时，下面说法正确的是（）。
A、起动转矩为零B、转速出现飞车C、电磁转矩为零D、旋转速度大约为三相供电时的一半答案：A2、并联电路中, 电流的分配与电阻成( )。
A、正比B、反比C、1:1D、2:1答案：B3、电流的大小用电流强度来表示,其数值等于单位时间内穿过导体横截面的（）代数和。
A、电流B、电量电荷C、电流强度D、功率答案：B4、有一线性系统，其输入分别为u1(t)和u2(t)时，输出分别为y1(t)和y2(t)。
当输入为a1u1(t)+a2u2(t)时(a1,a2为常数)，输出应为（）A、a1y1t+y2tB、a1y1t+a2y2tC、a1y1t-a2y2tD、y1t+a2y2t答案：B5、电路主要由负载、线路、电源、（）组成。
A、变压器B、开关C、发电机D、仪表答案：B6、线圈中感应电动势的方向可以根据( )定律, 并应用线圈的右手螺旋定则来判定。
A、欧姆B、基尔霍夫C、楞次D、戴维南答案：C7、电力系统中以“kWh”作为（）的计量单位A、电压B、电能C、电功率D、电位答案：B8、传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？（）A、输入信号B、初始条件C、系统的结构参数D、输入信号和初始条件答案：C9、三相异步电动机空载电流比同容量变压器大的原因是：A、异步电动机是旋转的；B、异步电动机的损耗大；C、异步电动机有气隙D、异步电动机的漏抗。
答案：C10、额定电压为220V的灯泡接在110V电源上,灯泡的功率是原来的（）。
A、2B、4C、1/2D、1/4答案：D11、导体的电阻不但与导体的长度、截面有关,而且还与导体的（）有关。
A、温度B、湿度C、距离D、材质答案：D12、变压器空载电流小的原因是：A、一次绕组匝数多电阻大；B、一次绕组的漏抗很大C、变压器的励磁阻抗很大D、二次绕组的漏抗很大答案：C13、线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下（）A、系统输出信号与输入信号之比B、系统输入信号与输出信号之比C、系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D、系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比答案：D14、变压器的空载损耗：A、全部为铜损；B、全部为铁损；C、主要为铁损；D、主要为铜损。
工业自动化与智能制造发展趋势考核试卷
4.针对某一具体行业（如汽车制造、电子制造等），论述智能制造技术的应用对该行业带来的影响和改变，并提出未来发展的建议。
标准答案
一、单项选择题
1. A
2. D
3. D
4. D
5. D
6. C
7. D
8. C
B.中国电子技术标准化研究院
C.中国机械工业联合会
D.中国互联网协会
（以下为答题纸）：
1. __________
2. __________
3. __________
4. __________
5. __________
6. __________
7. __________
8. __________
9. __________
9. D
10. D
11. B
12. C
13. C
14. D
15. C
16. D
17. A
18. D
19. D
20. D
二、多选题
1. ABCD
2. ABC
3. ABCD
4. ABCD
5. ABC
6. ABCD
7. ABCD
8. ABCD
9. ABCD
10. ABCD
11. ABCD
12. ABC
13. ABCD
C. AS/RS
D.以上都是
18.以下哪个软件是用于制造执行系统（MES）的？（）
A. ERP
B. SCADA
C. PLC
D. SAP
19.以下哪个技术不属于工业互联网安全的关键技术？（）
工业自动化专业(初级)综合题(20道)
工业自动化专业（初级）综合题（20道）@@请分析下图所示的三相笼式异步电动机的正反转控制电路：（1）指出下面的电路中各电器元件的作用；（2）根据电路的控制原理，找出主电路中的错误，并改正（用文字说明）；（3）根据电路的控制原理，找出控制电路中的错误，并改正（用文字说明）。
@@答案：三相笼式异步电动机的正反转控制电路中：（1）电路中各电器元件的作用。
刀开关Q—隔离电源（0.5分），KM1—正转接触器（0.5分），KM2—反转接触器（0.5分），热继电器FR—过载保护（0.5分）。
（2）主电路中的错误与改正（用文字说明）。
主电路没有短路保护（0.5分）——Q与KM1之间需增设熔断器FU；（0.5分）电动机不能反转（KM1与KM2接通时电源相序相同）（0.5分）——KM2与FR之间的连线任意调换两相（0.5分）。
（3）控制电路中的错误与改正（用文字说明）没有电气互锁，会引起电源短路（1分）——KM1线圈前串联KM2常闭辅助触点，KM2线圈前串联KM1常闭辅助触点（1分）。
不能实现过载保护（0.5分）——KM1、KM2线圈后应串联FR的常闭触点（0.5分）。
@@为什么变压器空载损耗可以近似地看成铁耗，负载损耗可近似地看成铜耗？@@答案：变压器等效电路中参数是由空载试验、负载试验得到的。
变压器在额定电压空载时输入的功率全部消耗于铁耗和铜耗。
此时因空载电流很小，其在一次绕组中的铜耗很小，可忽略不计，而电压为额定时的主磁通很大，故可认为空载损耗就是铁耗。
负载试验二次侧短路时电流为额定电流，一次电压很低，磁通也很小，在不计铁耗时可近似认为此时的输入功率全部都是铜耗。
@@请分析下图所示三相笼式异步电动机的Y-∆降压起动控制电路：（1）指出下面的电路中各电器元件的作用。
（2）根据电路的控制原理，找出主电路中的错误，并改正（用文字说明）。
（3）根据电路的控制原理，找出控制电路中的错误，并改正（用文字说明）@@答案：三相笼式异步电动机的Y-∆降压起动控制电路中：（1）电路中各电器元件的作用。
工业自动化中的考核试卷
9.工业自动化系统中的驱动器只负责提供动力，不参与控制。（）
10.工业物联网是工业4.0的核心技术之一，它通过互联网连接所有设备和系统。（）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述工业自动化的基本概念，并列举其在现代制造业中的主要应用。（）
2.论述PLC在工业自动化系统中的作用及其与其他控制系统的区别。（）
16. A
17. B
18. C
19. D
20. D
二、多选题
1. ABCD
2. ABC
3. ABCD
4. ABCD
5. BCD
8. ABC
9. ABCD
10. ABCD
11. ABC
12. ABCD
13. ABCD
14. ABCD
15. ABCD
16. ABCD
17. AB
D.工业相机
8.以下哪种技术是工业自动化中实现精密定位的关键？（）
A.伺服电机
B.步进电机
C.直流电机
D.交流电机
9.工业自动化中，以下哪个软件主要用于编程和仿真？（）
A. CAD
B. CAE
C. CAM
D. CATIA
10.在工业自动化设备中，以下哪种设备主要用于执行高速、高精度的加工任务？（）
A.数控机床
1.工业自动化是利用电子技术和信息技术实现生产过程自动化的技术。主要应用包括装配、焊接、喷涂、搬运等。它提高了生产效率，降低了成本，提升了产品质量。
2. PLC在工业自动化中用于逻辑控制和过程控制，与其他控制系统相比，PLC具有更强的适应性和灵活性，易于编程和维护。
3.工业机器人由机械臂、控制器、驱动器和传感器等组成。选择时需考虑工作环境、负载能力、精度和成本等因素。
工业自动化中的智能工厂与智能制造考核试卷
B.工业以太网
C.无线通信
D.光纤通信
8.智能制造系统中的数据处理包括以下哪些环节？（）
A.数据采集
B.数据存储
C.数据分析
D.数据可视化
9.以下哪些软件工具用于智能制造系统的设计与仿真？（）
A. CAD
B. CAE
C. CAM
D. CAPP
10.智能制造在产品质量控制方面主要依赖于以下哪些技术？（）
D.物联网
14.在智能工厂中，以下哪个系统主要用于设备维护和管理？（）
A. EAM
B. MES
C. SCADA
D. ERP
15.以下哪个设备在智能工厂中主要用于视觉检测？（）
A.传感器
B.工业相机
C. PLC
D.变频器
16.在工业自动化中，以下哪个技术主要用于实现设备的远程监控？（）
A. VPN
B.云计算
8. 3D打印技术在智能制造中的应用可以实现复杂零件的快速制造。（√）
9.智能制造系统中的设备维护主要依靠人工巡检。（×）
10.智能工厂的建设可以完全消除生产过程中的安全隐患。（×）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述智能工厂与智能制造的关系，并说明智能制造在提升制造业竞争力中的作用。
A.预测性维护
B.远程监控
C.故障诊断
D.自动化维修
17.以下哪些是智能工厂在安全生产方面的主要措施？（）
A.安全监控系统
B.应急预案
C.安全生产标准化
D.安全培训
18.智能制造系统在提高生产灵活性方面主要依赖于以下哪些技术？（）
A.信息化系统集成
B.模块化设计
C.自动化设备
工业自动化系统的智能优化算法考核试卷
B.执行器
C.控制器
D.互联网
2.智能优化算法在工业自动化系统中的作用是什么？
A.提高生产效率
B.降低生产成本
C.提高产品质量
D. A、B和C
3.哪种算法不属于智能优化算法？
A.遗传算法
B.粒子群算法
C.顺序搜索算法
D.神经网络算法
4.以下哪个不是遗传算法的基本操作？
A.选择
B.交叉
C.变异
10.在能源管理领域，智能优化算法可以用于__________优化和__________优化等。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.遗传算法中，选择操作总是选择适应度最高的个体进行繁殖。（）
2.粒子群优化算法中，粒子的速度更新只依赖于当前速度和个体最优解。（）
A.计算复杂性
B.存储需求
C.收敛速度
D.解的质量
11.以下哪些是蚁群算法的基本原理？
A.信息素更新
B.蚂蚁选择路径的概率与信息素浓度相关
C.路径越短，信息素浓度越高
D.蚂蚁总是选择最短路径
12.以下哪些方法可以用于处理约束优化问题？
A.遗传算法
B.粒子群算法
C.惩罚函数法
D.约束满足问题求解
13.在智能优化算法中，哪些算法具有并行处理能力？
10. ABCD
11. ABC
12. ABC
13. ABC
14. ABCD
15. BD
16. ABC
17. ABCD
18. ABC
19. ABCD
20. ABCD
三、填空题
1.非线性
2.遗传物质
3.群体
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工业自动化专业（初级）计算题（20道）@@图3所示电路在换路前已建立稳定状态，试用三要素法求开关闭合后的全响应u C (t )。
@@解：（1）求初始值V c 1010120)0(u =-⨯=-，V c c 10)0(u )0(u =-=+（2）求时间常数s RC 1.01010103=⨯⨯==-τ（3）求稳态值 V u c 51020120101010)(-=-⨯⨯++=∞（4）按三要素法求出全响应()()()()[]()0,155010>+-=∞-++∞=--t V e eu u u t u t st c c c c@@求图4所示电路的I 1、I 2、U ，并求出各电源发出的功率。
@@解：A I 0122241=-=A I 201080122-=--=V U 6024123=+⨯= 12A 电流源发出的功率W U P 7206012121=⨯== 24V 电压源发出的功率W I P 02412== 80V 电压源发出的功率W I P 1600020808023=⨯=-= @@图5所示稳态电路，()()V t t u ︒++=301000cos 2206，L 、C 元件参数L = 0.01H ，C = 100μF 试求电压表、电流表、功率表的读数。
@@解：（1）直流分量单独作用时， U 0=6V ，电容相当于开路，电感相当于短路。
等效电路如图13-2a 所示，则V I U A U I LO 210,2.01020000===+=（2）基波分量单独作用时，V U ︒=30/201，等效电路如图5-2所示。
因为：s rad LC/10001=，则 LC 串联支路发生串联谐振，LC 串联部分相当于短路。
V j I U A U I L ︒==︒==120/1010.,30/120/1111（3）功率表的读数：W I U I U P 2.211202.06cos 11100=⨯+⨯=+=ϕ电流表的读数：A I I I 02.1104.02120≈+=+=电压表的读数：V U U U L L L 2.1010042120≈+=+=@@电路如图所示，试用叠加原理求电流I@@解：对于图（a ）： ()A 2.09631I =+=对于图(b)；()A 8.096622I =+⨯=所以: ()()A 12I 1I I =+=@@如图所示的电路中，已知Us 和R ，()0c U 0u =-，试求开关K 闭合后的()t u c@@解：由三要素公式RC =τ（２分）()()0c c U 0U 0U =-=+ (2分)()()()()[]RCt C C C C e 0U 0U t U t U -+-++=稳稳S C U U =稳 ()S C U 0U =+稳得()[]RCtS C S C eU U U t U --+=@@如图所示的对称三相电路中，已知Z l =0,Ω+===∂j 1Z Z Z C A ，电源的相电压为220V ，试求负载上各相的电流及中线中的电流，并求A 相负载消耗的有功功率、无功功率及视在功率@@解：由于三相对称，所以中线电流等于0。
由于三相对称，所以可以转化为一相来求，一相电路如图V 0220U A︒∠= 令，则()A j Z U I AA ︒-∠=︒∠︒∠=+︒∠==452110452/02201/0220/ 所以，A I I A I I AC A B ︒∠=︒∠=︒-∠=︒-∠=752110120,1652110120 A 相功率为kV A2.34V A 2242002110220I U S A A ==⨯==kW 2.2445cos 2110220cos I U P A A A =︒⨯=ϕ= var k 2.2445sin 2110220sin I U Q A A A =︒⨯=ϕ=.var A A Q=U I 2201102sin45k ϕ⨯︒242A s i n ＝＝@@在R 、L 、C 串联电路中，已知R=30Ω，X L =50Ω，X C =90Ω。
接在交流电压U=220V 的电源上。
求（1）电路中的电流I ；（2）各元件上的电压（C L R U U U 、、）@@解： ()()Ω=-+=++=50905030X X R Z 222C L 2A 4.450/202Z /U I ===V 132304.4U R =⨯=V 220504.4U L =⨯= V 396904.4U C =⨯= 33.130/40R /X tg -=-==φ ︒-=φ1.53所以电路中的电压滞后电流︒1.53@@一R 、L 、C 串联电路，R=200Ω，L=1亨，C=1μF 。
当外加电压频率为50HZ 或500HZ 时，电路呈现感性还是容性，若要电路呈现电阻性时频率应该是多少？@@解：（1）当f=50H Z 时 Ω=ω=314L X LXL 7.3184C /1X C >Ω=ω=,电路呈容性 （2）当f=500H Z 时 Ω=ω=3140L X LXL 4.318C /1X C >Ω=ω=,电路呈感性 （3）C /1L ω=ω，即:当f=159.2HZ 时，电路呈阻性。
@@已知R3电阻中的电流I 3=0.2A ，试求此电路中的总电压U 和总电流I ？@@解： V 6302.0R I U 333R =⨯==A 1.060/6R /U I 43R 4===A 3.01.02.0I I I 432=+=+= V 3103.0R I U 222R =⨯==V 963U U U 3R 2R 1R =+=+=A 6.015/9R /U I 11R 1===∴ A 9.03.06.0I I I 21=+=+= V 27309.0I U R R =⨯== V 36927U U U 1R R =+=+=@@图2-3所示电路处于谐振状态，已知()V 30t 1000cos 25u S ︒+=，电流表的读数为1A ，电压表的读数为40V 。
求元件参数R 、L 和C 。
@@解:原电路的相量模型图如图2-3-1所示。
设：V 30/5U S︒= ，因为电路处于谐振状态，因此入端阻抗为R ，且 Ω===515I U R S ()H 04.0100040I U L L ==ω= ()uF 25L1C 2=ω=@@图2-4所示电路中，电源端电压U ＝100V ，频率ω＝1000 rad/s 。
电路总有功功率为1800W ，功率因数为0.6（感性）。
（1）电源发出的复功率；（2）如使电路的功率因数提高到0.9（感性），需要并联多大的电容？@@解：（1）︒==ϕ13.536.0arccos()Var 240013.53tg 1800Ptg Q =︒⨯=φ= ()VA 2400j 1800jQ P S +=+= （2）并联电容后，将原电路功率因数提高到0.9，电路仍保持感性，则︒==ϕ'-84.259.0cos 1()uF 8.15210001007.8712400U tg tg P C 22=⨯-=ωϕ'-ϕ=@@已知图2-5所示对称三相电路，电源线电压有效值为380V ，负载阻抗Ω+=100j 3100Z 。
试求两个功率表的读数及三相负载吸收的总功率。
@@解：A 相等效电路如图2-5a 所示，设V 0/220U A N︒= ()()A 90/3.3120/I I ,A 30/3.33/Z U I A C AN A ︒=︒=︒-== ，()()V 90/380120/U U ,V 30/38030/U 3U A BCB A A B ︒=︒--=︒=︒= 两个功率表读数分别为：()()W 62760cos 3.38033030cos I U P A A B 1=︒⨯⨯=︒+︒=()()W 12540cos 3.38039090cos I U P C CB 2=︒⨯⨯=︒-︒=三相负载的总功率：()W 18811254627P P P 21=+=+= @@一台并励直流电动机,铭牌数据如下:P N =3.5kW ，U N =220V ，I N =20A ，n N =1000r/min,电枢电阻R a =1Ω，△U b =1V ，励磁回路电阻R 1=440Ω，空载实验：当U=220V,n=1000r/min 时，I 0=2A ，试计算当电枢电流I a =10A 时,电机的效率（不计杂散损耗）。
@@解：励磁电流：A 5.0A 440220R U I f f f === 励磁损耗：W 110440220R U I R P 2f 2f 2ff Cuf====空载时：输入功率：P 1=UI 0=220X2W=440W 励磁功率：P f =110W电枢铜损耗：()W 25.2I I R I R I R P 2f 0a 2a a 2a a Cua =-===电刷接触损耗：W 0.3W 5.112UbI 2P 2a Cub =⨯⨯=∆=附加损耗：P ad =0则：W 75.324P P P P P P P ad Cub 'Cua f 1Fe mec =----=+当Ia=10A 时，I=Ia+I f =10.5A输入功率：P 1=UI=220X10.5W=2310WW 100W 101I R P 22a a Cua =⨯== P f =110WW 20W 1012I U 2P a b Cub =⨯⨯=∆=输出功率：()W 25.1755P P P P PP P P P Fe nec Cub f Cua112=+----=-=∑效率：%98.75%100P P 12=⨯=η @@一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N =6kW ，U N =230V ，n N =1450r/min ，R a =0.57Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻R f =177Ω，额定负载时的电枢铁损P Fe =234W ，机械损耗为P mec =61W ，求：（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩。
（2）额定负载时的效率。
@@解：（1） KW 6P P N 2==A 3.1A 177220R U I f f f ===W 299I R P 2f f f ==A 1.26A 2306000U P I N N N ===A 4.27I I I f N a =+=W 9.427I R P 2a a Cua ==所以 W 9.6726P P P P f ua C 2em =++= m .N 3.44m .N 60145029.6726P T em em =⨯π=Ω=（2）W 9.7021P P P P Fe mec em 1=++=%45.85%100P P 12=⨯=η @@一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N =23kW ，U N =230V ，n N =1500r/min ，励磁回路电阻Rf=57.5Ω，电枢电阻R a =0.1Ω,不计电枢反应磁路饱和。