2025 年大学自动化（自动控制原理）期末测试卷

2025年大学自动化（自动控制原理）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.自动控制系统中，反馈信息是指（）A.被控量的实际值B.被控量的设定值C.偏差信号D.干扰信号2.系统的传递函数取决于（）A.系统的结构和参数B.输入信号C.输出信号D.干扰信号3.二阶系统的阻尼比ζ越小，则（）A.超调量越大B.超调量越小C.调节时间越长D.峰值时间越短4.若系统的传递函数为G(s)=10/(s^2+2s+10)，则该系统的自然频率ωn为（）A.1B.2C.3D.105.对于单位反馈系统，其开环传递函数为G(s)，则闭环传递函数为（）A.G(s)B.1/(1+G(s))C.G(s)/(1+G(s))D.1/G(s)6.系统的稳定性取决于（）A.系统的结构和参数B.输入信号C.输出信号D.干扰信号7.若系统的传递函数为G(s)=1/(s+1)(s+2)，则该系统的零点为（）A.-1B.-2C.无零点D.-1和-28.对于一阶系统，其时间常数T越小，则（）A.响应速度越快B.响应速度越慢C.稳态误差越大D.稳态误差越小9.系统的稳态误差取决于（）和输入信号的形式。A.系统的结构和参数B.输入信号C.输出信号D.干扰信号10.若系统的传递函数为G(s)=5/(s^2+3s+5)，则该系统的阻尼比ζ为（）A.0.3B.0.5C.0.6D.1二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.自动控制系统的基本组成部分包括（）A.控制器B.被控对象C.测量元件D.执行元件E.比较元件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.抗干扰性3.以下哪些是典型的输入信号（）A.单位阶跃信号B.单位斜坡信号C.单位抛物线信号D.正弦信号E.脉冲信号4.二阶系统的动态性能指标包括（）A.超调量B.调节时间C.峰值时间D.上升时间E.稳态误差5.提高系统稳定性的方法有（）A.增加开环增益B.减小开环增益C.增加积分环节D.引入校正装置E.增大阻尼比三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×）1.自动控制系统是指能够对被控对象的工作状态进行自动控制的系统。（）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。（）3.二阶系统的阻尼比ζ越大，系统的响应速度越快。（）4.单位反馈系统的闭环传递函数等于开环传递函数除以1加开环传递函数。（）5.系统的稳定性是指系统在受到外界干扰后，能够恢复到原来平衡状态的能力。（）6.若系统的传递函数有零点，则系统的输出响应一定存在稳态误差。（）7.一阶系统的时间常数T越大，系统的响应速度越快。（）8.系统的稳态误差只与系统的结构和参数有关，与输入信号无关。（）9.增加积分环节可以消除系统的稳态误差，但会降低系统的稳定性。（）10.二阶系统的超调量只与阻尼比ζ有关，与自然频率ωn无关。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述自动控制系统的工作原理。2.什么是系统的传递函数？它有什么作用？3.简述二阶系统的动态性能指标及其影响因素。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^2+2s+10)，输入信号为单位阶跃信号，求系统的输出响应y(t)。2.已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=K/(s(s+1)(s+2))，要求系统的稳态误差ess≤0.01，求K的取值范围。答案：一、选择题1.A2.A3.A4.D5.C6.A7.C8.A9.A10.C二、多项选择题1.ABCDE2.ABC3.ABCDE4.ABCD5.BDE三、判断题1.√2.√3.×4.×5.×6.×7.×8.×9.√10.×四、简答题1.自动控制系统的工作原理是通过测量元件检测被控对象的输出信号，并将其反馈到输入端与给定值进行比较，得到偏差信号。控制器根据偏差信号产生控制信号，驱动执行元件对被控对象进行控制，使被控对象的输出信号尽可能接近期望值。2.系统的传递函数是指在零初始条件下，系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比。它可以描述系统的动态特性，用于分析系统的稳定性、准确性和快速性等性能指标，还可以通过传递函数进行系统的设计和校正。3.二阶系统的动态性能指标包括超调量、调节时间、峰值时间和上升时间。超调量与阻尼比ζ有关，ζ越