2025年高職電氣自動化（自動控制原理）實(shí)訓(xùn)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4分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填寫在括號內(nèi)）1.自動控制系統(tǒng)中，反饋控制的實(shí)質(zhì)是按（）進(jìn)行控制。A.給定值B.干擾量C.偏差D.輸出量2.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=4/(s2+2s+4)，其阻尼比ζ為（）。A.0.5B.1C.2D.43.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)取決于（）。A.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)B.輸入信號C.輸出信號D.干擾信號4.對于欠阻尼的二階系統(tǒng)，當(dāng)阻尼比ζ保持不變時，（）。A.無阻尼自然頻率ωn越大，系統(tǒng)的超調(diào)量σ%越大B.無阻尼自然頻率ωn越大，系統(tǒng)的超調(diào)量σ%越小C.無阻尼自然頻率ωn越大，系統(tǒng)的調(diào)整時間ts越長D.無阻尼自然頻率ωn越大，系統(tǒng)的調(diào)整時間ts越短5.單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=10/(s(s+1))，其閉環(huán)傳遞函數(shù)為（）。A.10/(s2+s+10)B.10/(s2+s)C.s(s+1)/10D.(s2+s)/106.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)在右半平面有零點(diǎn)或極點(diǎn)，則該系統(tǒng)（）。A.穩(wěn)定B.不穩(wěn)定C.臨界穩(wěn)定D.無法判斷穩(wěn)定性7.一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=1/(Ts+1)，其時間常數(shù)T越大，則系統(tǒng)的（）。A.響應(yīng)速度越快B.響應(yīng)速度越慢C.穩(wěn)態(tài)誤差越小D.穩(wěn)態(tài)誤差越大8.二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線呈現(xiàn)出衰減振蕩，則該系統(tǒng)是（）。A.欠阻尼系統(tǒng)B.過阻尼系統(tǒng)C.臨界阻尼系統(tǒng)D.無阻尼系統(tǒng)9.控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與（）有關(guān)。A.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)B.輸入信號的形式C.干擾信號的大小D.以上都是10.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=K/(s(s+1)(s+2))，當(dāng)K增大時，系統(tǒng)的（）。A.穩(wěn)定性變好B.穩(wěn)定性變差C.穩(wěn)態(tài)誤差減小D.穩(wěn)態(tài)誤差增大二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題6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(nèi)）1.自動控制系統(tǒng)的基本組成部分包括（）。A.控制器B.被控對象C.測量元件D.執(zhí)行元件E.比較元件2.下列關(guān)于傳遞函數(shù)的說法正確的是（）。A.傳遞函數(shù)只取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)B.傳遞函數(shù)與輸入信號有關(guān)C.傳遞函數(shù)是系統(tǒng)輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比D.傳遞函數(shù)可以描述系統(tǒng)的動態(tài)特性E.傳遞函數(shù)的分母多項(xiàng)式的根決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性3.對于二階系統(tǒng)，影響其動態(tài)性能的參數(shù)有（）。A.無阻尼自然頻率ωnB.阻尼比ζC.增益KD.時間常數(shù)TE.零點(diǎn)4.系統(tǒng)的穩(wěn)定性與（）有關(guān)。A.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)B.閉環(huán)極點(diǎn)的位置C.開環(huán)極點(diǎn)的位置D.輸入信號的大小E.干擾信號的頻率5.減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的方法有（）。A.增大系統(tǒng)的開環(huán)增益B.增加積分環(huán)節(jié)C.采用前饋補(bǔ)償D.減小系統(tǒng)的阻尼比E.提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度三、判斷題（總共10題，每題3分，請判斷下列說法的對錯，正確的打“√”，錯誤的打“×”）1.自動控制系統(tǒng)中，開環(huán)控制是按偏差進(jìn)行控制的。（）2.傳遞函數(shù)相同的系統(tǒng)，其動態(tài)性能一定相同。（）3.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ越大，系統(tǒng)的超調(diào)量σ%越大。（）4.系統(tǒng)的穩(wěn)定性只取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，與輸入信號無關(guān)。（）5.單位反饋控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)等于開環(huán)傳遞函數(shù)除以（1+開環(huán)傳遞函數(shù)）。（）6.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)T越小，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快。（）7.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)在右半平面有極點(diǎn)，則該系統(tǒng)不穩(wěn)定。（）8.控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差只與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)，與輸入信號無關(guān)。（）9.增加系統(tǒng)的積分環(huán)節(jié)可以減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，但可能會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（）10.二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線中，超調(diào)量σ%只與阻尼比ζ有關(guān)。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答下列問題）1.簡述自動控制系統(tǒng)的基本要求。2.什么是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)？它有哪些特點(diǎn)？3.分析二階系統(tǒng)的阻尼比ζ對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。五、綜合題（總共1題，每題20分，請根據(jù)題目要求進(jìn)行計(jì)算和分析）已知單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=K/(s(s+1)(s+2))，試求：1.系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。2.當(dāng)K=10時，系統(tǒng)的特征方程，并判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.若要使系統(tǒng)的阻尼比ζ=0.5，求此時的K值。答案：一、選擇題1.C2.A3.A4.D5.A6.B7.B8.A9.D10.B二、多項(xiàng)選擇題1.ABCDE2.ACDE3.AB4.ABC5.ABC三、判斷題1.×2.×3.×4.√5.√6.√7.√8.×9.√10.√四、簡答題1.自動控制系統(tǒng)的基本要求包括穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和快速性。穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到干擾后，能夠恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)或趨近于一個新的平衡狀態(tài)；準(zhǔn)確性是指系統(tǒng)的輸出能夠準(zhǔn)確地跟蹤輸入信號，穩(wěn)態(tài)誤差要??；快速性是指系統(tǒng)能夠快速地響應(yīng)輸入信號的變化，過渡過程時間要短。2.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是指在零初始條件下，系統(tǒng)輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比。它只取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，與輸入信號無關(guān)。傳遞函數(shù)的特點(diǎn)包括：可以描述系統(tǒng)的動態(tài)特性；可以通過傳遞函數(shù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能；傳遞函數(shù)是系統(tǒng)的一種數(shù)學(xué)模型，便于進(jìn)行系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)。3.當(dāng)0<ζ<1時，二階系統(tǒng)為欠阻尼系統(tǒng)，其單位階躍響應(yīng)呈現(xiàn)出衰減振蕩。阻尼比ζ越小，超調(diào)量σ%越大，振蕩越劇烈；阻尼比ζ越大，超調(diào)量σ%越小，振蕩越弱。當(dāng)ζ=1時，二階系統(tǒng)為臨界阻尼系統(tǒng)，其單位階躍響應(yīng)為非周期過程，響應(yīng)速度較快，無超調(diào)量。當(dāng)ζ>1時，二階系統(tǒng)為過阻尼系統(tǒng)，其單位階躍響應(yīng)也為非周期過程