2025年高職自動化（自動控制原理）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項(xiàng)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(nèi)）1.自動控制系統(tǒng)中，反饋信息是指（）A.輸入信號B.偏差信號C.輸出信號D.干擾信號2.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于（）A.系統(tǒng)的固有特性B.系統(tǒng)的輸入信號C.系統(tǒng)的初始條件D.系統(tǒng)的干擾信號3.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ越小，則系統(tǒng)的（）A.上升時間越短B.超調(diào)量越小C.振蕩越劇烈D.穩(wěn)態(tài)誤差越小4.積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是（）A.G(s)=KB.G(s)=1/sC.G(s)=sD.G(s)=K/s5.比例積分微分（PID）控制器中，積分作用的主要目的是（）A.加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度B.消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差C.提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.減小系統(tǒng)的超調(diào)量6.控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是指（）A.輸出信號與輸入信號之比B.輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比C.輸入信號與輸出信號之比D.輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比7.系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)，則其閉環(huán)傳遞函數(shù)為（）A.G(s)/(1+G(s)H(s))B.H(s)/(1+G(s)H(s))C.G(s)H(s)/(1+G(s)H(s))D.1/(1+G(s)H(s))8.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))，則其閉環(huán)傳遞函數(shù)為（）A.10/(s(s+1)+10)B.10/(s(s+1))C.s(s+1)/(s(s+1)+10)D.1/(s(s+1)+10)9.控制系統(tǒng)的頻率特性是指（）A.系統(tǒng)對不同頻率正弦輸入信號的響應(yīng)特性B.系統(tǒng)對不同頻率余弦輸入信號的響應(yīng)特性C.系統(tǒng)對不同頻率方波輸入信號的響應(yīng)特性D.系統(tǒng)對不同頻率脈沖輸入信號的響應(yīng)特性10.一階系統(tǒng)的時間常數(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.超調(diào)量越大二、多項(xiàng)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(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.反饋元件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.響應(yīng)性E.振蕩性3.二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)與阻尼比ζ和無阻尼自然頻率ωn的關(guān)系為（）A.ζ越大，超調(diào)量越小B.ζ越小，超調(diào)量越小C.ωn越大，上升時間越短D.ωn越小，上升時間越短E.ζ越大，穩(wěn)態(tài)誤差越小4.比例控制器的特點(diǎn)是（）A.能加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度B.能減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差C.不能消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差D.能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性E.會使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩5.控制系統(tǒng)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E.復(fù)合校正三、填空題（總共10題，每題2分，請將正確答案填寫在橫線上）1.自動控制系統(tǒng)是指能夠?qū)Ρ豢貙ο蟮墓ぷ鳡顟B(tài)進(jìn)行______、______和______的系統(tǒng)。2.控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有______、______和______等。3.一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=______，其單位階躍響應(yīng)為c(t)=______。4.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=______，其特征方程為______。5.系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到______作用后，能夠______恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)的能力。6.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是指系統(tǒng)在______作用下，系統(tǒng)的______與______之間的誤差。7.比例積分控制器的傳遞函數(shù)為G(s)=______，其積分作用的目的是______。8.控制系統(tǒng)的頻率特性包括______和______。9.系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性是指系統(tǒng)的______與______之比。10.系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性是指系統(tǒng)的______與______之比。四、簡答題（總共2題，每題10分）1.簡述自動控制系統(tǒng)的基本工作原理。2.簡述控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)及其含義。五、綜合題（總共1題，每題20分）已知控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=10/(s(s+1)(s+2))，試求：1.系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。2.系統(tǒng)的特征方程。3.系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4.當(dāng)輸入信號為r(t)=1(t)時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。1.C2.A3.C4.B5.B6.B7.A8.A9.A10.B1.ABCDE2.ABC3.AC4.AC5.ABCDE1.自動控制、調(diào)節(jié)、操縱2.微分方程、傳遞函數(shù)、頻率特性3.1/Ts+1、1-e^(-t/T)4.ωn^2/(s^2+2ζωns+ωn^2)、s^2+2ζωns+ωn^2=05.擾動、自動地6.輸入信號、輸出信號、輸入信號7.K(1+1/Ts)、消除穩(wěn)態(tài)誤差8.幅頻特性、相頻特性9.開環(huán)輸出信號的拉氏變換、輸入信號的拉氏變換10.閉環(huán)輸出信號的拉氏變換、輸入信號的拉氏變換四、1.自動控制系統(tǒng)的基本工作原理是通過測量元件檢測被控對象的輸出信號，并將其反饋到輸入端與給定輸入信號進(jìn)行比較，得到偏差信號?？刂破鞲鶕?jù)偏差信號產(chǎn)生控制信號，驅(qū)動執(zhí)行元件對被控對象進(jìn)行控制，使被控對象的輸出信號盡可能地接近給定輸入信號，從而實(shí)現(xiàn)對被控對象的自動控制。2.控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)及其含義如下：穩(wěn)定性：系統(tǒng)在受到擾動作用后，能夠自動恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)的能力?？焖傩裕合到y(tǒng)對輸入信號的響應(yīng)速度，通常用上升時間、調(diào)整時間等指標(biāo)來衡量。準(zhǔn)確性：系統(tǒng)的輸出信號與給定輸入信號之間的誤差，通常用穩(wěn)態(tài)誤差來衡量。五、1.系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為：G(s)/(1+G(s)H(s))=10/(s(s+1)(s+2)+10)2.系統(tǒng)的特征方程為：s(s+1)(s+2)+10=0即s^3+3s^2+2s+10=03.由勞斯判據(jù)