2025年高职农业自动化（温室温控系统）试题及答案.doc

2025年高职农业自动化（温室温控系统）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30分）
答题要求：本卷共6题，每题5分。每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括号内。

1. 温室温控系统中，能够精确测量室内温度的传感器是（ ）
A. 湿度传感器
B. 温度传感器
C. 光照传感器
D. 土壤湿度传感器
2. 以下哪种控制方式可以使温室温度快速稳定在设定值（ ）
A. 位式控制
B. 比例控制
C. 积分控制
D. 比例积分微分控制
3. 温室温控系统的核心控制单元通常是（ ）
A. 单片机
B. 传感器
C. 执行机构
D. 显示屏
4. 为了实现温室温度的远程监控，通常会用到（ ）
A. 蓝牙技术
B. Wi-Fi技术
C. 红外技术
D. 超声波技术
5. 在温室温控系统中，用于调节温度的执行机构一般是（ ）
A. 风机
B. 水泵
C. 遮阳网
D. 加热设备或制冷设备
6. 温室温控系统中，温度设定值的改变是通过（ ）
A. 传感器反馈
B. 人工操作界面
C. 执行机构动作
D. 控制算法调整

第II卷（非选择题，共70分）

（一）填空题（共15分）
答题要求：本大题共5空，每空3分。请在横线上填写正确答案。

1. 温室温控系统主要由______、______、______以及控制算法等部分组成。
2. 温度传感器将检测到的温度信号转换为______信号，以便后续处理。
3. 比例控制的特点是控制作用与______成比例。

（二）简答题（共20分）
答题要求：简要回答问题，条理清晰。

1. 简述温室温控系统中比例积分微分控制（PID控制）的原理。（10分）
2. 说明温室温控系统中传感器的作用。（10分）

（三）分析题（共15分）
答题要求：结合所学知识，对给定情况进行分析。

在温室温控系统运行过程中，发现温度波动较大，超出了允许范围。请分析可能导致这种情况出现的原因。（15分）

（四）材料分析题（共两题，每题10分，共20分）
答题要求：阅读材料，回答问题。

材料：某温室采用了一套温控系统，在一段时间内，室内温度出现了异常升高且持续居高不下的情况。经检查，发现温度传感器工作正常，控制算法也没有问题。进一步观察发现，加热设备一直在工作，即使室内温度已经远远超过了设定值。

1. 请分析加热设备持续工作的可能原因。（10分）
2. 针对这种情况，提出合理的解决措施。（10分）

（五）设计题（共25分）
答题要求：根据要求进行设计。

设计一个简单的温室温控系统，要求能够实现温度的实时监测、显示以及根据设定值进行自动控制。请说明系统的组成部分、工作原理以及各部分之间的连接方式。（25分）

答案：
第I卷：1. B 2. D 3. A 4. B 5. D 6. B
第II卷：（一）1. 传感器、控制单元、执行机构 2. 电 3. 偏差
（二）1. PID控制原理：比例环节根据偏差大小输出控制信号，偏差越大控制作用越强；积分环节用于消除系统的稳态误差；微分环节能根据偏差变化率提前给出控制作用，使系统响应更快、更稳定。 2. 传感器作用：检测温室内部温度、湿度、光照等环境参数，并将其转换为电信号，为控制单元提供数据依据，以便实现对温室环境的精确调控。
（三）可能原因：传感器故障虽已排除，但可能存在精度下降；控制算法参数设置不合理；执行机构动作不灵活或存在故障，如加热设备不能准确停止；温室的保温性能下降，热量散失过快等。
（四）1. 可能原因：控制执行机构的继电器故障，无法正常断开加热设备电路；控制线路出现断路或短路，导致信号传输异常；控制程序出现逻辑错误，未能正确判断温度是否达到设定值并停止加热。 2. 解决措施：检查继电器，更换损坏部件；排查控制线路，修复断路或短路问题；检查控制程序，修正逻辑错误。
（五）系统组成部分：温度传感器、单片机控制单元、显示模块、加热设备或制冷设备、继电器等。工作原理：温度传感器实时检测温室温度并转换为电信号传至单片机，单片机与设定值比较后通过控制算法输出控制信号，经继电器控制加热或制冷设备工作。连接方式：温度传感器与单片机的模拟输入引脚相连，单片机输出引脚通过继电器连接加热或制冷设备，显示模块与单片机的输出端口连接用于显示温度。