自动控制考试题及实训答案

自动控制考试题及实训答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.自动控制系统按给定值的特点分类不包括（）A.恒值控制系统B.随动控制系统C.程序控制系统D.开环控制系统2.控制系统中，能对被控对象的被控量进行测量和转换的装置是（）A.控制器B.执行器C.检测元件D.给定元件3.单位阶跃函数的拉氏变换是（）A.1/sB.sC.1D.04.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5.某系统的传递函数为G(s)=1/(s+2)，其极点是（）A.2B.-2C.0D.16.二阶系统的阻尼比ζ=1时，系统的响应是（）A.欠阻尼B.过阻尼C.临界阻尼D.无阻尼7.系统的稳态误差与（）有关。A.系统结构和参数B.输入信号C.干扰信号D.以上都是8.根轨迹起始于（）A.开环零点B.开环极点C.闭环零点D.闭环极点9.奈奎斯特稳定判据是利用系统的（）来判断闭环系统的稳定性。A.开环幅相频率特性B.闭环幅相频率特性C.开环传递函数D.闭环传递函数10.比例积分控制规律是指（）A.PB.IC.PID.PID答案：1.D2.C3.A4.A5.B6.C7.D8.B9.A10.C二、多项选择题（每题2分，共20分）1.自动控制系统的基本组成部分包括（）A.控制器B.执行器C.检测元件D.被控对象2.控制系统按信号传递的形式可分为（）A.连续系统B.离散系统C.线性系统D.非线性系统3.拉氏变换的性质有（）A.线性性质B.微分性质C.积分性质D.延迟性质4.系统的性能指标包括（）A.稳定性B.快速性C.准确性D.安全性5.一阶系统的特征参数有（）A.时间常数TB.放大系数KC.阻尼比ζD.无阻尼固有频率ωn6.二阶系统的性能指标与（）有关。A.阻尼比ζB.无阻尼固有频率ωnC.时间常数TD.放大系数K7.减小系统稳态误差的方法有（）A.增加系统开环增益B.提高系统型别C.采用复合控制D.减小干扰8.根轨迹的绘制法则包括（）A.根轨迹的起点和终点B.根轨迹的分支数C.根轨迹的对称性D.根轨迹的渐近线9.频率特性的表示方法有（）A.幅相频率特性B.对数频率特性C.传递函数D.微分方程10.常用的控制规律有（）A.PB.IC.PID.PID答案：1.ABCD2.AB3.ABCD4.ABC5.AB6.AB7.ABCD8.ABCD9.AB10.ABCD三、判断题（每题2分，共20分）1.开环控制系统一定不存在反馈环节。（）2.传递函数的分母多项式决定了系统的稳定性。（）3.单位脉冲函数的拉氏变换为1。（）4.一阶系统的时间常数T越大，响应速度越快。（）5.二阶系统的阻尼比ζ越大，系统的响应越平稳。（）6.系统的稳态误差只与系统本身的结构和参数有关。（）7.根轨迹上的点一定是闭环系统的极点。（）8.奈奎斯特稳定判据适用于线性定常系统。（）9.比例控制规律可以消除系统的稳态误差。（）10.积分控制规律的作用是消除系统的稳态误差。（）答案：1.√2.√3.√4.×5.√6.×7.√8.√9.×10.√四、简答题（每题5分，共20分）1.简述自动控制系统的基本控制方式。答案：基本控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制。开环无反馈，按预定规律控制；闭环有反馈，根据偏差调节；复合则结合两者，提高控制性能。2.什么是传递函数？其有什么特点？答案：传递函数是在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。特点是只与系统结构和参数有关，与输入输出信号无关，能反映系统动态特性。3.简述二阶系统欠阻尼、临界阻尼和过阻尼响应的特点。答案：欠阻尼有振荡，响应较快；临界阻尼无振荡，过渡时间短；过阻尼无振荡，过渡时间长，响应相对较慢。4.简述PID控制规律中P、I、D各自的作用。答案：P比例控制能快速响应偏差；I积分控制可消除稳态误差；D微分控制能根据偏差变化率提前调节，改善系统动态性能。五、讨论题（每题5分，共20分）1.在实际应用中，如何根据系统性能要求选择合适的控制规律？答案：若要求快速响应选P控制；要消除稳态误差，加I成PI控制；系统有较大惯性和滞后，需D构成PID控制。根据稳定性、快速性、准确性要求综合选取。2.试讨论根轨迹法和频率响应法在分析系统性能方面的优缺点。答案：根轨迹直观展示闭环极点变化，分析稳定性和动态性能方便，但难直观体现频率特性。频率响应法可通过实验获取，分析稳定性直观，能指导校正设计，但分析动态性能不够精确。3.阐述自动控制系统中干扰对系统性能的影响及抑制干扰的措施。答案：干扰会使系统输出偏离期望值，影响稳定性、准确性。抑制措施有提高系统自身抗干扰能力，如增加开环增益、合理设计结