2025年大學(xué)本科三年級（自動化）自動控制系統(tǒng)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：每題只有一個正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)。(總共8題，每題5分)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.偏差B.輸入信號C.擾動信號D.輸出信號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)結(jié)構(gòu)和參數(shù)B.輸入信號C.輸出信號D.干擾信號4.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=1/(s+1)，其單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值為（）。A.0B.1C.2D.35.對于一階系統(tǒng)，時間常數(shù)T越小，系統(tǒng)的響應(yīng)速度（）。A.越快B.越慢C.不變D.不確定6.某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=10/(s(s+1))，其開環(huán)增益K為（）。A.1B.10C.100D.10007.線性系統(tǒng)滿足（）。A.疊加原理B.齊次性原理C.疊加原理和齊次性原理D.都不滿足8.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.輸出信號D.干擾信號第II卷（非選擇題共60分）9.簡答題：簡述自動控制系統(tǒng)的基本組成部分及其作用。(10分)10.簡答題：什么是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)？它有哪些特點(diǎn)？(10分)11.簡答題：分析二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)與阻尼比ζ的關(guān)系。(10分)12.材料分析題：材料：已知某控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=K/(s(s+1)(s+2))。問題：當(dāng)K=1時，繪制系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性曲線，并分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(15分)13.設(shè)計題：設(shè)計一個自動溫度控制系統(tǒng)，要求能夠?qū)囟确€(wěn)定在設(shè)定值附近，畫出系統(tǒng)的原理框圖，并說明各部分的作用。(15分)答案：1.A2.A3.A4.B5.A6.B7.C8.A9.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；被控對象是被控制的設(shè)備或過程；測量元件檢測被控量并反饋給控制器；執(zhí)行元件根據(jù)控制信號對被控對象施加控制作用。10.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是在零初始條件下，系統(tǒng)輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比。特點(diǎn)：只取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，與輸入輸出信號無關(guān)；反映系統(tǒng)固有特性；可用于分析系統(tǒng)性能。11.當(dāng)ζ<1時，二階系統(tǒng)有超調(diào)，ζ越小超調(diào)越大；ζ=1時，系統(tǒng)無超調(diào)，響應(yīng)速度適中；ζ>1時，系統(tǒng)響應(yīng)緩慢。ζ還影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間等性能指標(biāo)。12.開環(huán)頻率特性曲線可通過繪制幅頻特性和相頻特性得到。當(dāng)K=1時，系統(tǒng)不穩(wěn)定，因?yàn)殚_環(huán)傳遞函數(shù)有三個極點(diǎn)，在右半平面有極點(diǎn)個數(shù)為0，但奈氏曲線不包圍(-)點(diǎn)。13.原理框圖：設(shè)定值與測量溫度比較得到偏差，控制器根據(jù)偏差產(chǎn)生控制信號，執(zhí)行元件調(diào)節(jié)加熱或制冷設(shè)備