雙控專業(yè)考試試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種控制算法常用于溫度控制？A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.PID控制答案：D2.控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是在（）條件下定義的。A.線性定常B.線性時(shí)變C.非線性定常D.非線性時(shí)變答案：A3.單位階躍函數(shù)的拉氏變換是（）A.1/sB.sC.1D.1/s2答案：A4.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與（）有關(guān)。A.輸入信號(hào)B.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)C.干擾信號(hào)D.以上都是答案：D5.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=1/(s+1)，則其極點(diǎn)為（）A.s=1B.s=-1C.s=0D.s=j答案：B6.根軌跡起始于（）A.開環(huán)零點(diǎn)B.開環(huán)極點(diǎn)C.閉環(huán)零點(diǎn)D.閉環(huán)極點(diǎn)答案：B7.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ=1時(shí)，系統(tǒng)的響應(yīng)為（）A.欠阻尼B.臨界阻尼C.過(guò)阻尼D.無(wú)阻尼答案：B8.以下哪種控制器可以消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差？A.P控制器B.PD控制器C.PI控制器D.PID控制器答案：C9.系統(tǒng)的幅頻特性是指（）A.輸出與輸入的幅值比與頻率的關(guān)系B.輸出與輸入的相位差與頻率的關(guān)系C.輸出的幅值與頻率的關(guān)系D.輸入的幅值與頻率的關(guān)系答案：A10.最小相位系統(tǒng)是指（）A.開環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點(diǎn)和極點(diǎn)均在s平面左半平面B.閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點(diǎn)和極點(diǎn)均在s平面左半平面C.開環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點(diǎn)均在s平面左半平面D.開環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點(diǎn)均在s平面左半平面答案：A二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.控制系統(tǒng)按給定值的形式不同可分為（）A.恒值控制系統(tǒng)B.隨動(dòng)控制系統(tǒng)C.程序控制系統(tǒng)D.線性控制系統(tǒng)答案：ABC2.以下屬于系統(tǒng)性能指標(biāo)的有（）A.穩(wěn)定性B.快速性C.準(zhǔn)確性D.可靠性答案：ABC3.拉氏變換的性質(zhì)包括（）A.線性性質(zhì)B.微分性質(zhì)C.積分性質(zhì)D.延遲性質(zhì)答案：ABCD4.以下哪些方法可用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性（）A.勞斯判據(jù)B.奈奎斯特判據(jù)C.根軌跡法D.頻域分析法答案：ABC5.二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)與（）有關(guān)。A.固有頻率B.阻尼比C.開環(huán)增益D.閉環(huán)零點(diǎn)答案：AB6.常用的控制器有（）A.P控制器B.PI控制器C.PD控制器D.PID控制器答案：ABCD7.系統(tǒng)的頻率特性包括（）A.幅頻特性B.相頻特性C.實(shí)頻特性D.虛頻特性答案：ABCD8.根軌跡的繪制法則包括（）A.根軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)B.根軌跡的分支數(shù)C.實(shí)軸上的根軌跡D.根軌跡的漸近線答案：ABCD9.以下哪些屬于非線性系統(tǒng)的特點(diǎn)（）A.疊加原理不適用B.可能存在自激振蕩C.穩(wěn)定性與初始條件有關(guān)D.輸出與輸入呈線性關(guān)系答案：ABC10.控制系統(tǒng)的校正方式有（）A.串聯(lián)校正B.并聯(lián)校正C.反饋校正D.前饋校正答案：ACD三、判斷題（每題2分，共20分）1.線性系統(tǒng)一定是穩(wěn)定系統(tǒng)。（）答案：錯(cuò)2.傳遞函數(shù)只適用于線性定常系統(tǒng)。（）答案：對(duì)3.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差只與輸入信號(hào)有關(guān)。（）答案：錯(cuò)4.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快。（）答案：錯(cuò)5.根軌跡是系統(tǒng)閉環(huán)特征根在s平面上隨開環(huán)增益K變化的軌跡。（）答案：對(duì)6.奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)是利用系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性來(lái)判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（）答案：對(duì)7.PID控制器中，I作用是消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。（）答案：對(duì)8.系統(tǒng)的頻率特性是系統(tǒng)對(duì)不同頻率正弦輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性。（）答案：對(duì)9.最小相位系統(tǒng)的相角裕度一定大于零。（）答案：對(duì)10.非線性系統(tǒng)不能用傳遞函數(shù)描述。（）答案：對(duì)四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的定義。答案：若系統(tǒng)在初始狀態(tài)或有外界干擾作用下，偏離平衡狀態(tài)，當(dāng)干擾消失后，系統(tǒng)能回到原平衡狀態(tài)或趨于新平衡狀態(tài)，則稱系統(tǒng)是穩(wěn)定的，否則為不穩(wěn)定。2.簡(jiǎn)述PID控制器各環(huán)節(jié)的作用。答案：P環(huán)節(jié)即比例環(huán)節(jié)，能快速響應(yīng)偏差；I環(huán)節(jié)即積分環(huán)節(jié)，可消除穩(wěn)態(tài)誤差；D環(huán)節(jié)即微分環(huán)節(jié)，能預(yù)測(cè)偏差變化趨勢(shì)，改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。3.什么是系統(tǒng)的頻率特性？答案：系統(tǒng)的頻率特性是系統(tǒng)對(duì)不同頻率正弦輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性。包括幅頻特性（輸出與輸入幅值比和頻率關(guān)系）和相頻特性（輸出與輸入相位差和頻率關(guān)系）。4.簡(jiǎn)述根軌跡法的基本思想。答案：根軌跡法基本思想是從開環(huán)傳遞函數(shù)出發(fā)，根據(jù)已知開環(huán)零、極點(diǎn)，通過(guò)一些法則確定閉環(huán)系統(tǒng)特征根在s平面上隨開環(huán)增益變化的軌跡，從而分析系統(tǒng)性能。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論在實(shí)際控制系統(tǒng)中，如何選擇合適的控制算法？答案：需考慮系統(tǒng)特性，如線性程度、復(fù)雜程度等。簡(jiǎn)單線性系統(tǒng)可用P或PI控制；對(duì)快速性和準(zhǔn)確性要求高的復(fù)雜系統(tǒng)，可能需PID控制。還要結(jié)合成本、調(diào)試難度等因素，綜合權(quán)衡選擇。2.分析控制系統(tǒng)中引入反饋的作用。答案：引入反饋可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減小干擾和參數(shù)變化影響；能改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能，如加快響應(yīng)速度；還可精確調(diào)節(jié)輸出，提高控制精度，讓系統(tǒng)按預(yù)期運(yùn)行。3.探討如何提高二階系統(tǒng)的性能。答案：可調(diào)整固有頻率和阻尼比。增大固有頻率提高響應(yīng)速度，但可能影響穩(wěn)定性；合適阻尼比使系統(tǒng)響應(yīng)平穩(wěn)快速。還可通過(guò)校正環(huán)節(jié)，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)