大學(xué)自動化試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.自動控制系統(tǒng)的基本組成不包括（）A.控制器B.被控對象C.傳感器D.執(zhí)行器2.以下哪種是線性控制系統(tǒng)（）A.繼電器控制系統(tǒng)B.晶閘管調(diào)速系統(tǒng)C.直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)D.開關(guān)控制系統(tǒng)3.單位階躍函數(shù)的拉氏變換是（）A.1/sB.sC.1D.1/s24.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)取決于（）A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)B.輸入信號形式C.輸出信號形式D.干擾信號形式5.某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=5/(s(s+2))，其開環(huán)增益是（）A.5B.2.5C.1D.06.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)T反映系統(tǒng)的（）A.響應(yīng)速度B.穩(wěn)態(tài)精度C.穩(wěn)定性D.振蕩頻率7.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ=0時，系統(tǒng)的響應(yīng)為（）A.衰減振蕩B.等幅振蕩C.單調(diào)上升D.單調(diào)下降8.若系統(tǒng)的輸入為單位斜坡函數(shù)，其穩(wěn)態(tài)誤差為零，則系統(tǒng)為（）A.0型系統(tǒng)B.I型系統(tǒng)C.II型系統(tǒng)D.無法確定9.根軌跡的起點是（）A.開環(huán)極點B.開環(huán)零點C.閉環(huán)極點D.閉環(huán)零點10.超前校正裝置的主要作用是（）A.提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度B.增加系統(tǒng)的阻尼比C.改善系統(tǒng)的動態(tài)性能D.消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.自動控制系統(tǒng)按給定值的特點分類，可分為（）A.恒值控制系統(tǒng)B.隨動控制系統(tǒng)C.程序控制系統(tǒng)D.線性控制系統(tǒng)2.控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)包括（）A.穩(wěn)定性B.快速性C.準(zhǔn)確性D.安全性3.以下屬于典型輸入信號的有（）A.單位階躍函數(shù)B.單位脈沖函數(shù)C.單位斜坡函數(shù)D.正弦函數(shù)4.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與（）有關(guān)A.系統(tǒng)的類型B.輸入信號形式C.開環(huán)增益D.干擾信號5.影響二階系統(tǒng)性能的參數(shù)有（）A.固有頻率ωnB.阻尼比ζC.時間常數(shù)TD.開環(huán)增益K6.繪制根軌跡的基本條件有（）A.幅值條件B.相角條件C.實軸條件D.分離點條件7.以下屬于頻域性能指標(biāo)的有（）A.截止頻率ωcB.相角裕度γC.幅值裕度KgD.調(diào)整時間ts8.常用的校正方式有（）A.串聯(lián)校正B.并聯(lián)校正C.反饋校正D.前饋校正9.PID控制器包括（）A.比例環(huán)節(jié)B.積分環(huán)節(jié)C.微分環(huán)節(jié)D.延遲環(huán)節(jié)10.自動化領(lǐng)域涉及的技術(shù)有（）A.控制理論B.電子技術(shù)C.計算機(jī)技術(shù)D.傳感器技術(shù)三、判斷題（每題2分，共10題）1.自動控制系統(tǒng)的目的是使被控量按一定規(guī)律變化。（）2.線性系統(tǒng)一定滿足疊加原理。（）3.傳遞函數(shù)只適用于線性定常系統(tǒng)。（）4.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差越小，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度越高。（）5.二階系統(tǒng)的阻尼比越大，系統(tǒng)的響應(yīng)越平穩(wěn)。（）6.根軌跡是系統(tǒng)閉環(huán)極點隨開環(huán)增益變化的軌跡。（）7.系統(tǒng)的相角裕度越大，系統(tǒng)的穩(wěn)定性越好。（）8.串聯(lián)超前校正可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。（）9.PID控制器中積分環(huán)節(jié)的作用是消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。（）10.自動化技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。（）四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述自動控制系統(tǒng)的基本組成及各部分作用。答：基本組成有控制器、被控對象、傳感器、執(zhí)行器。控制器根據(jù)偏差產(chǎn)生控制信號；被控對象是被控制的物理量或設(shè)備；傳感器檢測被控量；執(zhí)行器將控制信號轉(zhuǎn)化為動作改變被控量。2.什么是系統(tǒng)的穩(wěn)定性？穩(wěn)定的充要條件是什么？答：穩(wěn)定性指系統(tǒng)在受到擾動作用后，能恢復(fù)到原來平衡狀態(tài)或趨于一個新平衡狀態(tài)的能力。充要條件是系統(tǒng)特征方程的所有根都具有負(fù)實部。3.簡述根軌跡的定義及繪制根軌跡的意義。答：根軌跡是當(dāng)系統(tǒng)開環(huán)某一參數(shù)（通常是開環(huán)增益）從零變到無窮時，閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的根在s平面上變化的軌跡。意義在于直觀分析開環(huán)參數(shù)變化對閉環(huán)極點分布及系統(tǒng)性能的影響。4.說明串聯(lián)滯后校正對系統(tǒng)性能的影響。答：串聯(lián)滯后校正主要通過減小系統(tǒng)的截止頻率，提高系統(tǒng)的相角裕度，改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時可提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，但會使系統(tǒng)響應(yīng)速度變慢。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論在自動化控制系統(tǒng)設(shè)計中，如何平衡系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性。答：設(shè)計時需綜合考慮。增大開環(huán)增益可提高準(zhǔn)確性，但可能影響穩(wěn)定性；調(diào)整參數(shù)如二階系統(tǒng)的阻尼比，兼顧快速性與穩(wěn)定性?？刹捎眯Ｕb置，如超前校正提高快速性，滯后校正提升穩(wěn)態(tài)精度，最終實現(xiàn)三者平衡。2.舉例說明自動化技術(shù)在生活中的應(yīng)用及帶來的影響。答：如智能家居系統(tǒng)，能遠(yuǎn)程控制家電、調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境等。帶來生活便利，提高生活質(zhì)量，節(jié)省時間與精力。但也可能帶來隱私安全等問題，如設(shè)備被入侵導(dǎo)致信息泄露。3.分析現(xiàn)代自動化技術(shù)發(fā)展趨勢及對未來社會的影響。答：趨勢是智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化。未來會推動各行業(yè)變革，提高生產(chǎn)效率，如工業(yè)4.0實現(xiàn)智能制造。還會改變生活方式，如無人駕駛。但也可能導(dǎo)致部分就業(yè)崗位變化，需人們提升技能適應(yīng)。4.討論在自動化系統(tǒng)中，如何應(yīng)對干擾信號對系統(tǒng)性能的影響。答：可采用濾波技術(shù)去除高頻干擾；合理選擇傳感器安裝位置減少干擾；采用反饋控制及時調(diào)整偏差；增加系統(tǒng)的抗干擾能力，如提高系統(tǒng)的增益裕度和相角裕度，確保系統(tǒng)在干擾下仍能穩(wěn)定運(yùn)行。答案一、單項選擇題1.C2.C3.A4.A5.B6.A7.B8.C9.A10.C二、多項選擇題1.ABC2.ABC