2025 年大学自动化（自动控制）下学期单元测试卷

2025年大学自动化（自动控制）下学期单元测试卷

（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，请将正确答案填在括号内）1.自动控制系统中，反馈控制的实质是按（）进行控制。A.给定值B.干扰量C.偏差D.输出量2.系统的传递函数取决于（）。A.系统结构和参数B.输入信号C.输出信号D.干扰信号3.一阶系统的传递函数为G(s)=1/(Ts+1)，其时间常数T越大，则系统的响应速度（）。A.越快B.越慢C.不变D.先快后慢4.二阶系统的阻尼比ζ越大，则系统的超调量（）。A.越大B.越小C.不变D.先大后小5.若系统的传递函数为G(s)=K/(s(s+1)(s+2))，则该系统为（）。A.一阶系统B.二阶系统C.三阶系统D.四阶系统6.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下（）。A.系统输出信号与输入信号之比B.系统输入信号与输出信号之比C.系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比D.系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比7.控制系统的稳定性取决于（）。A.系统的结构和参数B.系统的输入信号C.系统的初始条件D.系统的干扰信号8.单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=10/(s(0.1s+1))，则其闭环传递函数为（）。A.10/(s(0.1s+1)+10)B.10/(s(0.1s+1)-10)C.(0.1s+1)/(s(0.1s+1)+10)D.(0.1s+1)/(s(0.1s+1)-10)9.若系统的传递函数为G(s)=K/s²，则该系统为（）。A.无阻尼系统B.欠阻尼系统C.临界阻尼系统D.过阻尼系统10.控制系统的稳态误差与（）有关。A.系统的结构和参数B.系统的输入信号C.系统的初始条件D.系统的干扰信号二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.自动控制系统按输入信号的特征可分为（）。A.恒值控制系统B.随动控制系统C.程序控制系统D.线性控制系统E.非线性控制系统2.系统的性能指标包括（）。A.稳定性B.准确性C.快速性D.可靠性E.安全性3.下列属于一阶系统的是（）。A.G(s)=1/(Ts+1)B.G(s)=K/sC.G(s)=K/(s²+2ζωns+ωn²)D.G(s)=K/(s(s+1))E.G(s)=1/s4.二阶系统的动态性能指标有（）。A.上升时间B.峰值时间C.超调量D.调整时间E.振荡次数5.提高系统稳态性能的方法有（）。A.增大系统开环增益B.增加积分环节个数C.采用复合控制D.减小系统的时间常数E.增大系统的阻尼比三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法是否正确，正确打√，错误打×）1.自动控制系统中，开环控制是按偏差进行控制的。（）2.系统的传递函数只与系统的结构和参数有关，与输入输出信号无关。（）3.一阶系统的时间常数T越小，系统的响应速度越快。（）4.二阶系统的阻尼比ζ=0时，系统为无阻尼系统。（）5.系统的稳定性与系统的初始条件和干扰信号无关。（）6.单位反馈系统的闭环传递函数等于开环传递函数除以（1+开环传递函数）。（）7.若系统的传递函数为G(s)=K/s(s+1)，则该系统为二阶系统。（）8.控制系统的稳态误差只与系统的结构和参数有关。（）9.增加积分环节个数可以提高系统的稳态精度，但可能会降低系统的稳定性。（）10.系统的传递函数是系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比，且初始条件为零。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述自动控制系统由哪些基本环节组成，并说明各环节的作用。2.什么是系统的传递函数？它有哪些特点？3.分析二阶系统的阻尼比ζ对系统性能的影响。五、计算题（总共2题，每题15分，请写出详细的计算过程）1.已知系统的传递函数为G(s)=10/(s(0.5s+1))，当输入信号为r(t)=2t时，求系统的稳态误差。2.二阶系统的传递函数为G(s)=4/(s²+2s+4)，求系统的自然频率ωn、阻尼比ζ、上升时间tr、峰值时间tp、超调量σp和调整时间ts。答案：一、选择题1.C2.A3.B4.B5.C6.C7.A8.A9.A10.B二、多项选择题1.ABC2.ABC3.AE4.ABCDE5.ABC三、判断题1.×2.√3.√4.√5.√6.×7.×8.×9.√10.√四、简答题1.自动控制系统由控制器、被控对象、测量元件、比较元件、放大元件等基本环节组成。控制器产生控制作用；被控对象是被控制的对象；测量元件检测输出量；比较元件比较输入与反馈信号；放大元件放大信号。2.系统的传递函数是在零初始条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比。特点：与系统结构和参数有关，反映系统固有特性，可用于分析系统性能等。3.ζ较小时，系统超调量大，响应速度快；ζ增大，超调量减小；ζ=1时为临界阻尼，无超调；ζ>1为过阻尼，响应慢；ζ=0为无阻尼，等幅振荡。五、计算题1.系统为I型系统，Kv=20，输入为r(