2025年大學自動化（控制原理）上學期期末測試卷

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填寫在括號內）1.控制系統(tǒng)的數(shù)學模型不包括以下哪種？（）A.微分方程B.傳遞函數(shù)C.狀態(tài)方程D.真值表2.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ的取值范圍是（）。A.ζ>1B.0<ζ<1C.ζ=0D.ζ<03.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=1/(s2+2s+1)，其阻尼比ζ為（）。A.1B.2C.0.5D.04.單位階躍響應的穩(wěn)態(tài)值為1的系統(tǒng)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)5.根軌跡起始于（）。A.開環(huán)極點B.開環(huán)零點C.閉環(huán)極點D.閉環(huán)零點6.超前校正裝置的傳遞函數(shù)一般形式為（）。A.Gc(s)=K(s+z)/(s+p)，z>pB.Gc(s)=K(s+z)/(s+p)，z<pC.Gc(s)=K(s-p)/(s+z)，z>pD.Gc(s)=K(s-p)/(s+z)，z<p7.線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于（）。A.系統(tǒng)的輸入B.系統(tǒng)的初始狀態(tài)C.系統(tǒng)的結構和參數(shù)D.系統(tǒng)的輸出8.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與（）有關。A.系統(tǒng)的類型B.輸入信號的形式C.系統(tǒng)的增益D.以上都是9.狀態(tài)空間表達式中，輸出方程為（）。A.x'=Ax+BuB.y=Cx+DuC.x(0)=x0D.以上都不是10.離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)定義為（）。A.輸出采樣信號的Z變換與輸入采樣信號的Z變換之比B.輸出信號的Z變換與輸入信號的Z變換之比C.輸出采樣信號的拉氏變換與輸入采樣信號的拉氏變換之比D.輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比二、多項選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個或兩個以上正確答案，請將正確答案填寫在括號內，少選得2分，選錯不得分）1.控制系統(tǒng)的性能指標包括（）。A.穩(wěn)定性B.快速性C.準確性D.復雜性2.以下屬于PID控制器組成部分的是（）。A.比例環(huán)節(jié)B.積分環(huán)節(jié)C.微分環(huán)節(jié)D.加法環(huán)節(jié)3.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的特點有（）。A.與系統(tǒng)的結構和參數(shù)有關B.與輸入信號無關C.反映系統(tǒng)的動態(tài)性能D.是系統(tǒng)輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比4.根軌跡的繪制規(guī)則包括（）。A.n條根軌跡分支B.根軌跡起始于開環(huán)極點C.根軌跡終止于開環(huán)零點D.實軸上的根軌跡5.離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)有（）。A.朱利判據(jù)B.勞斯判據(jù)C.奈奎斯特判據(jù)D.李亞普諾夫判據(jù)三、判斷題（總共10題，每題2分，請判斷對錯，在括號內打√或×）1.控制系統(tǒng)的數(shù)學模型是描述系統(tǒng)輸入、輸出關系的數(shù)學表達式。（）2.二階系統(tǒng)的阻尼比越大，系統(tǒng)的響應速度越快。（）3.傳遞函數(shù)的分母多項式的根就是系統(tǒng)的零點。（）4.系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)與閉環(huán)傳遞函數(shù)之間沒有關系。（）5.根軌跡是系統(tǒng)閉環(huán)極點隨開環(huán)增益變化的軌跡。（）6.超前校正可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性。（）7.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差只與系統(tǒng)的類型有關。（）8.狀態(tài)空間表達式可以描述系統(tǒng)的動態(tài)行為。（）9.離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)與采樣周期有關。（）10.控制系統(tǒng)的性能只取決于系統(tǒng)的結構和參數(shù)。（）四、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述控制系統(tǒng)的基本組成部分及其作用。2.說明二階系統(tǒng)的阻尼比ζ對系統(tǒng)性能的影響。3.簡述根軌跡的繪制步驟。五、計算題（總共2題，每題15分）1.已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=10/(s(s+1)(s+2))，求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)，并分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2.設離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)G(z)=z/(z2-1.5z+0.5)，用朱利判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。答案：一、選擇題1.D2.B3.A4.B5.A6.A7.C8.D9.B10.A二、多項選擇題1.ABC2.ABC3.ABCD4.ABCD5.A三、判斷題1.√2.×3.×4.×5.√6.√7.×8.√9.√10.×四、簡答題1.控制系統(tǒng)基本組成部分包括控制器、被控對象、測量元件和執(zhí)行元件?？刂破鳟a生控制作用；被控對象是被控制的設備或過程；測量元件檢測輸出并反饋給控制器；執(zhí)行元件根據(jù)控制信號對被控對象施加控制作用。2.ζ較小時，系統(tǒng)響應快但超調量大；ζ適中時（0.4-0.8），超調量合適且響應速度較快；ζ較大時，響應慢但穩(wěn)定性好，超調量小。3.確定開環(huán)極點和零點；繪制實軸上的根軌跡；確定根軌跡的分支數(shù)、起始點和終止點；計算分離點和會合點；確定漸近線；計算根軌跡與虛軸的交點。五、計算題1.閉環(huán)傳遞函數(shù)