自動控制自考試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.自動控制系統(tǒng)按給定值的變化規(guī)律分類不包括（）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.反饋控制系統(tǒng)2.控制系統(tǒng)的數(shù)學模型不包括（）A.微分方程B.傳遞函數(shù)C.動態(tài)結(jié)構(gòu)圖D.真值表3.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)T反映了系統(tǒng)（）A.響應速度B.穩(wěn)態(tài)精度C.抗干擾能力D.相對穩(wěn)定性4.單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=1/s(s+1)，其閉環(huán)傳遞函數(shù)是（）A.1/(s2+s+1)B.1/s(s+1)C.s(s+1)D.1/s25.若系統(tǒng)的輸入為單位斜坡函數(shù)，其穩(wěn)態(tài)誤差為0，則系統(tǒng)至少是（）A.0型系統(tǒng)B.I型系統(tǒng)C.II型系統(tǒng)D.III型系統(tǒng)6.奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)是利用系統(tǒng)的（）來判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的。A.開環(huán)幅相頻率特性B.閉環(huán)幅相頻率特性C.開環(huán)傳遞函數(shù)D.閉環(huán)傳遞函數(shù)7.系統(tǒng)的相角裕度γ反映了系統(tǒng)的（）A.快速性B.穩(wěn)定性C.準確性D.平穩(wěn)性8.比例積分控制器是（）A.P控制器B.PI控制器C.PD控制器D.PID控制器9.串聯(lián)校正中，相位超前校正主要作用是（）A.提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度B.增加系統(tǒng)阻尼比C.提高系統(tǒng)響應速度D.減小系統(tǒng)超調(diào)量10.以下不屬于線性系統(tǒng)特性的是（）A.疊加性B.齊次性C.穩(wěn)定性D.頻率保持性答案：1.D2.D3.A4.A5.C6.A7.B8.B9.C10.C二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.自動控制系統(tǒng)的基本組成環(huán)節(jié)有（）A.控制器B.執(zhí)行機構(gòu)C.測量元件D.被控對象2.以下屬于自動控制系統(tǒng)性能要求的有（）A.穩(wěn)定性B.快速性C.準確性D.安全性3.建立系統(tǒng)數(shù)學模型的方法有（）A.解析法B.實驗法C.類比法D.歸納法4.典型的輸入信號有（）A.單位階躍信號B.單位斜坡信號C.單位加速度信號D.正弦信號5.關(guān)于傳遞函數(shù)，正確的說法是（）A.與系統(tǒng)的輸入無關(guān)B.與系統(tǒng)的初始條件無關(guān)C.只適用于線性定常系統(tǒng)D.是復變量s的有理分式6.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與（）有關(guān)。A.系統(tǒng)類型B.輸入信號C.開環(huán)增益D.干擾信號7.描述系統(tǒng)頻率特性的方法有（）A.幅相頻率特性B.對數(shù)頻率特性C.實頻特性D.虛頻特性8.影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素有（）A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)B.系統(tǒng)參數(shù)C.輸入信號D.干擾信號9.常用的校正方式有（）A.串聯(lián)校正B.并聯(lián)校正C.前饋校正D.反饋校正10.以下屬于非線性系統(tǒng)特點的有（）A.疊加原理不適用B.存在自激振蕩C.頻率響應與輸入幅值有關(guān)D.穩(wěn)定性與初始條件有關(guān)答案：1.ABCD2.ABC3.AB4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.AB9.ABCD10.ABCD三、判斷題（每題2分，共10題）1.反饋控制系統(tǒng)一定是閉環(huán)控制系統(tǒng)。（）2.傳遞函數(shù)只取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，與輸入輸出無關(guān)。（）3.0型系統(tǒng)不能跟蹤單位斜坡輸入信號。（）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.奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)只能判斷系統(tǒng)的絕對穩(wěn)定性。（）6.相角裕度γ越大，系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性越好。（）7.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。（）8.串聯(lián)超前校正可以提高系統(tǒng)的響應速度和穩(wěn)定裕度。（）9.線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性只取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，與初始條件無關(guān)。（）10.系統(tǒng)的帶寬越寬，系統(tǒng)的抗干擾能力越強。（）答案：1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.×四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述自動控制系統(tǒng)的基本控制方式。答案：基本控制方式有開環(huán)控制、閉環(huán)控制和復合控制。開環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡單，無反饋；閉環(huán)控制有反饋，能自動調(diào)節(jié)；復合控制結(jié)合兩者優(yōu)點，提高控制性能。2.簡述傳遞函數(shù)的定義及性質(zhì)。答案：傳遞函數(shù)是在零初始條件下，系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比。性質(zhì)：與輸入輸出無關(guān)，取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，只適用于線性定常系統(tǒng)，是復變量s的有理分式。3.簡述穩(wěn)態(tài)誤差的概念及減小穩(wěn)態(tài)誤差的方法。答案：穩(wěn)態(tài)誤差是系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)時，輸出量的期望值與實際值之差。減小方法：提高系統(tǒng)類型、增大開環(huán)增益，還可采用復合控制，引入前饋環(huán)節(jié)補償誤差。4.簡述頻率特性的概念及作用。答案：頻率特性是線性定常系統(tǒng)在正弦信號輸入時，穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的幅值比和相位差隨頻率變化的特性。作用是分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準確性，設(shè)計校正裝置。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論在自動控制系統(tǒng)設(shè)計中，如何選擇合適的校正方式。答案：需綜合考慮系統(tǒng)性能要求與特點。若要提高響應速度和穩(wěn)定裕度，可選用串聯(lián)超前校正；要改善穩(wěn)態(tài)精度，考慮串聯(lián)滯后校正；需兼顧多方面，可采用串聯(lián)滯后-超前校正；并聯(lián)校正能改善系統(tǒng)動態(tài)性能；前饋校正可補償干擾影響。2.討論線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)在穩(wěn)定性分析上的差異。答案：線性系統(tǒng)穩(wěn)定性僅取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，用代數(shù)判據(jù)、頻率判據(jù)等分析，結(jié)果明確。非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性與初始條件有關(guān)，分析方法復雜，相平面法用于一階、二階，描述函數(shù)法分析自激振蕩，結(jié)果因情況而異。3.討論自動控制系統(tǒng)中傳感器和執(zhí)行器的重要性。答案：傳感器能精確測量被控量，為控制提供準確信息，其精度影響系統(tǒng)準確性。執(zhí)行器接收控制信號驅(qū)動被控對象，其性能影響系統(tǒng)動態(tài)和穩(wěn)