2025 年大学自动化（控制原理）上学期期末测试卷

2025年大学自动化（控制原理）上学期期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.控制系统的数学模型不包括以下哪种？（）A.微分方程B.传递函数C.状态方程D.真值表2.二阶系统的阻尼比ζ的取值范围是（）。A.ζ>1B.0<ζ<1C.ζ=0D.ζ<03.系统的传递函数G(s)=1/(s²+2s+1)，其阻尼比ζ为（）。A.1B.2C.0.5D.04.单位阶跃响应的稳态值为1的系统是（）。A.0型系统B.I型系统C.II型系统D.III型系统5.根轨迹起始于（）。A.开环极点B.开环零点C.闭环极点D.闭环零点6.超前校正装置的传递函数一般形式为（）。A.Gc(s)=K(s+z)/(s+p)，z>pB.Gc(s)=K(s+z)/(s+p)，z<pC.Gc(s)=K(s-p)/(s+z)，z>pD.Gc(s)=K(s-p)/(s+z)，z<p7.线性定常系统的稳定性取决于（）。A.系统的输入B.系统的初始状态C.系统的结构和参数D.系统的输出8.系统的稳态误差与（）有关。A.系统的类型B.输入信号的形式C.系统的增益D.以上都是9.状态空间表达式中，输出方程为（）。A.x'=Ax+BuB.y=Cx+DuC.x(0)=x0D.以上都不是10.离散系统的脉冲传递函数定义为（）。A.输出采样信号的Z变换与输入采样信号的Z变换之比B.输出信号的Z变换与输入信号的Z变换之比C.输出采样信号的拉氏变换与输入采样信号的拉氏变换之比D.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内，少选得2分，选错不得分）1.控制系统的性能指标包括（）。A.稳定性B.快速性C.准确性D.复杂性2.以下属于PID控制器组成部分的是（）。A.比例环节B.积分环节C.微分环节D.加法环节3.系统的传递函数的特点有（）。A.与系统的结构和参数有关B.与输入信号无关C.反映系统的动态性能D.是系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比4.根轨迹的绘制规则包括（）。A.n条根轨迹分支B.根轨迹起始于开环极点C.根轨迹终止于开环零点D.实轴上的根轨迹5.离散系统的稳定性判据有（）。A.朱利判据B.劳斯判据C.奈奎斯特判据D.李亚普诺夫判据三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打√或×）1.控制系统的数学模型是描述系统输入、输出关系的数学表达式。（）2.二阶系统的阻尼比越大，系统的响应速度越快。（）3.传递函数的分母多项式的根就是系统的零点。（）4.系统的开环传递函数与闭环传递函数之间没有关系。（）5.根轨迹是系统闭环极点随开环增益变化的轨迹。（）6.超前校正可以提高系统的稳定性和快速性。（）7.系统的稳态误差只与系统的类型有关。（）8.状态空间表达式可以描述系统的动态行为。（）9.离散系统的脉冲传递函数与采样周期有关。（）10.控制系统的性能只取决于系统的结构和参数。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述控制系统的基本组成部分及其作用。2.说明二阶系统的阻尼比ζ对系统性能的影响。3.简述根轨迹的绘制步骤。五、计算题（总共2题，每题15分）1.已知系统的开环传递函数G(s)=10/(s(s+1)(s+2))，求系统的闭环传递函数，并分析系统的稳定性。2.设离散系统的脉冲传递函数G(z)=z/(z²-1.5z+0.5)，用朱利判据判断系统的稳定性。答案：一、选择题1.D2.B3.A4.B5.A6.A7.C8.D9.B10.A二、多项选择题1.ABC2.ABC3.ABCD4.ABCD5.A三、判断题1.√2.×3.×4.×5.√6.√7.×8.√9.√10.×四、简答题1.控制系统基本组成部分包括控制器、被控对象、测量元件和执行元件。控制器产生控制作用；被控对象是被控制的设备或过程；测量元件检测输出并反馈给控制器；执行元件根据控制信号对被控对象施加控制作用。2.ζ较小时，系统响应快但超调量大；ζ适中时（0.4-0.8），超调量合适且响应速度较快；ζ较大时，响应慢但稳定性好，超调量小。3.确定开环极点和零点；绘制实轴上的根轨迹；确定根轨迹的分支数、起始点和终止点；计算分离点和会合点；确定渐近线；计算根轨迹与虚轴的交点。五、计算题1.闭环传递函数