2025年大學(xué)本科三年級（自動化）自動化階段測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.以下哪種控制系統(tǒng)不屬于反饋控制系統(tǒng)？（）A.定值控制系統(tǒng)B.隨動控制系統(tǒng)C.程序控制系統(tǒng)D.開環(huán)控制系統(tǒng)2.傳遞函數(shù)的分母多項式等于零，則系統(tǒng)（）。A.輸出為零B.輸入為零C.處于零初始條件D.處于不穩(wěn)定狀態(tài)3.二階系統(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.44.系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=K/(s(s+1)(s+2))，則其開環(huán)增益K等于（）。A.KB.K/2C.K/4D.K/65.對于一階系統(tǒng)，其時間常數(shù)T越大，系統(tǒng)響應(yīng)速度（）。A.越快B.越慢C.不變D.不確定6.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=1/(s+1)，當(dāng)輸入為單位階躍信號時，其穩(wěn)態(tài)誤差為（）。A.0B.1C.無窮大D.無法確定7.以下哪種校正方式屬于串聯(lián)校正？（）A.比例校正B.積分校正C.微分校正D.以上都是8.線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于（）。A.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)B.輸入信號C.初始條件D.以上都不對9.系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性是指（）。A.系統(tǒng)對不同頻率正弦輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)B.系統(tǒng)對不同頻率余弦輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)C.系統(tǒng)對不同頻率脈沖輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)D.系統(tǒng)對不同頻率階躍輸入信號得穩(wěn)態(tài)響應(yīng)10.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=10/(s2+5s+10)，其截止頻率ωc約為（）。A.2B.3C.4D.511.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=K/(s(s+1))，當(dāng)K增大時，系統(tǒng)的（）。A.穩(wěn)定性增強B.穩(wěn)定性減弱C.穩(wěn)態(tài)精度提高D.響應(yīng)速度減慢12.以下哪種控制器能消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差？（）A.P控制器B.PI控制器C.PD控制器D.PID控制器13.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=1/(s2+2s+1)，其屬于（）。A.一階系統(tǒng)B.二階系統(tǒng)C.三階系統(tǒng)D.四階系統(tǒng)14.對于最小相位系統(tǒng)，其對數(shù)幅頻特性和對數(shù)相頻特性之間（）。A.有唯一確定的對應(yīng)關(guān)系B.沒有對應(yīng)關(guān)系C.不確定關(guān)系（）D.以上都不對15.已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=K/(s(s+2)(s+4))，當(dāng)K增大時，系統(tǒng)的（）。A.穩(wěn)定性增強B.穩(wěn)定性減弱C.穩(wěn)態(tài)精度降低D.響應(yīng)速度加快16.系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)為g(t)=2e^(-t)，則其傳遞函數(shù)為（）。A.2/(s+1)B.1/(s+1)C.2/(s-1)D.1/(s-1)17.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=1/(s2+3s+2)，其極點為（）。A.-1和-2B.1和2C.-1和2D.1和-218.以下哪種方法不能用于系統(tǒng)的性能分析？（）A.時域分析法B.頻域分析法C.根軌跡法D.網(wǎng)絡(luò)分析法19.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=K/(s(s+1)(s+3))，其零點為（）。A.0B.-1C.-3D.無零點（）20.對于二階欠阻尼系統(tǒng)，其超調(diào)量σ%與阻尼比ζ的關(guān)系為（）。A.ζ越大，σ%越大B.ζ越小，σ%越大C.ζ與σ%無關(guān)D.以上都不對第II卷（非選擇題共60分）21.（10分）簡述自動控制系統(tǒng)的基本組成部分及其作用。22.（10分）已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=5/(s2+3s+5)，求其單位階躍響應(yīng)。23.（10分）某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=K/(s(s+1)(s+2))，試用根軌跡法分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性與K的關(guān)系。24.（15分）材料：某溫度控制系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為G(s)=10/(s+1)(s+5)，輸入為單位階躍信號。要求：（1）求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。（2）分析系統(tǒng)的動態(tài)性能，如上升時間、峰值時間、調(diào)整時間等。25.（15分）材料：某位置控制系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=K/(s(s+2)(s+3))。要求：（1）繪制系統(tǒng)的根軌跡。（2）確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的K的取值范圍。（3）當(dāng)K=6時，分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)性能。答案：1.D2.D3.A4.C5.B6.A7.D8.A9.A10.B11.B12.B13.B14.A15.B16.A17.A18.D19.D20.B21.自動控制系統(tǒng)主要由控制器、被控對象、測量元件、執(zhí)行元件等組成?？刂破鞲鶕?jù)輸入信號和反饋信號產(chǎn)生控制信號，以調(diào)節(jié)被控對象的輸出；被控對象是被控制的設(shè)備或過程；測量元件用于測量被控對象的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進行操作。22.先將傳遞函數(shù)進行拉氏反變換，得到單位階躍響應(yīng)表達(dá)式，再具體計算。23.通過繪制根軌跡，根據(jù)根軌跡的位置和走向分析系統(tǒng)穩(wěn)定性與K的關(guān)系。24.（1）根據(jù)系統(tǒng)類型計