2025年中職自動(dòng)化（自動(dòng)控制基礎(chǔ)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共10題，每題4分)1.自動(dòng)控制系統(tǒng)中，反饋環(huán)節(jié)的作用是（）A.消除干擾信號(hào)B.提高系統(tǒng)的精度C.增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.改變系統(tǒng)的輸入信號(hào)2.以下哪種控制方式不屬于閉環(huán)控制（）A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.開(kāi)環(huán)控制3.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是在（）條件下定義的。A.零初始條件B.有初始條件C.任意初始條件D.穩(wěn)定狀態(tài)4.一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)T越大，則系統(tǒng)的響應(yīng)速度（）A.越快B.越慢C.不變D.不確定5.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ越小，系統(tǒng)的超調(diào)量（）A.越小B.越大C.不變D.不確定6.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與系統(tǒng)的（）有關(guān)。A.輸入信號(hào)B.輸出信號(hào)C.傳遞函數(shù)D.干擾信號(hào)7.以下哪種校正方式屬于串聯(lián)校正（）A.比例校正B.反饋校正C.前饋校正D.復(fù)合校正8.自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)不包括（）A.穩(wěn)定性B.準(zhǔn)確性C.快速性D.復(fù)雜性9.系統(tǒng)的頻率特性是系統(tǒng)對(duì)（）的響應(yīng)特性。A.單位階躍信號(hào)B.單位脈沖信號(hào)C.正弦信號(hào)D.任意信號(hào)10.控制系統(tǒng)中，積分環(huán)節(jié)的作用是（）A.消除穩(wěn)態(tài)誤差B.加快響應(yīng)速度C.提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.增加系統(tǒng)的阻尼比第II卷（非選擇題共60分）1.填空題(總共5題，每題4分)（1）自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由______、______、______和______組成。（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_(kāi)_____。（4）二階系統(tǒng)的特征方程為_(kāi)_____。（5）系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在______作用下，能夠恢復(fù)到______狀態(tài)的能力。2.簡(jiǎn)答題(總共2題，每題10分)（1）簡(jiǎn)述自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本工作原理。（2）簡(jiǎn)述比例、積分、微分控制的特點(diǎn)。3.計(jì)算題(總共1題，每題20分)已知某二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=4/(s2+2s+4)，求系統(tǒng)的固有頻率ωn、阻尼比ζ，并分析系統(tǒng)的性能。4.材料分析題(總共1題，每題10分)材料：在一個(gè)溫度控制系統(tǒng)中，采用了比例控制方式。當(dāng)溫度設(shè)定值為25℃時(shí)，初始溫度為20℃，比例系數(shù)Kp=2。問(wèn)題：當(dāng)溫度偏差為5℃時(shí)，控制器的輸出是多少？5.綜合應(yīng)用題(總共1題，每題10分)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的液位控制系統(tǒng)，要求畫(huà)出系統(tǒng)原理圖，并說(shuō)明各組成部分的作用。答案：第I卷1.B2.D3.A4.B5.B6.C7.A8.D9.C10.A第II卷1.（1）控制器、被控對(duì)象、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、測(cè)量變送裝置（2）微分方程、傳遞函數(shù)、狀態(tài)方程（3）1/(Ts+1)（4）s2+2ζωns+ωn2=0（5）擾動(dòng)、原平衡2.（1）自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本工作原理是：通過(guò)測(cè)量變送裝置檢測(cè)被控對(duì)象的輸出信號(hào)，并將其反饋到控制器；控制器根據(jù)設(shè)定值與反饋值的偏差，按照一定的控制規(guī)律產(chǎn)生控制信號(hào)；控制信號(hào)通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用于被控對(duì)象，使被控對(duì)象的輸出達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。（2）比例控制的特點(diǎn)是：控制作用及時(shí)、快速，但存在穩(wěn)態(tài)誤差；積分控制的特點(diǎn)是：能消除穩(wěn)態(tài)誤差，但控制作用緩慢、滯后；微分控制的特點(diǎn)是：能反映偏差信號(hào)的變化趨勢(shì)，具有超前控制作用，但對(duì)噪聲敏感。3.由傳遞函數(shù)G(s)=4/(s2+2s+4)可得，ωn2=4，ωn=2；2ζωn=2，ζ=0.5。系統(tǒng)為欠阻尼狀態(tài)，有一定的超調(diào)量，響應(yīng)速度適中。4.控制器輸出u=Kp×e=2×5=10。5.液位控制系統(tǒng)原理圖：水箱為被控對(duì)象，浮球液位計(jì)為測(cè)量變送裝置，將液位信號(hào)反饋給控制器；