2025 年本科自动化（自动控制原理）试题及答案

2025年本科自动化（自动控制原理）试题及答案

（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.自动控制系统的基本要求是（）A.稳定性、准确性、快速性B.稳定性、动态性、准确性C.稳定性、静态性、快速性D.动态性、静态性、准确性2.控制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=0时，系统的响应为（）A.等幅振荡B.单调上升C.衰减振荡D.发散振荡4.系统的开环传递函数为G(s)H(s)=10/(s(s+1)(s+2))，则系统的型别为（）A.0型B.I型C.II型D.III型5.比例环节的传递函数为（）A.G(s)=KB.G(s)=1/TsC.G(s)=K/sD.G(s)=s/K6.积分环节的输出信号与输入信号的（）成正比。A.幅值B.频率C.时间积分D.时间微分7.若系统的传递函数为G(s)=10/(s+1)，则其单位阶跃响应的稳态值为（）A.0B.1C.10D.∞8.系统的闭环传递函数为Φ(s)=G(s)/(1+G(s)H(s))，则系统的特征方程为（）A.1+G(s)H(s)=0B.G(s)H(s)=0C.G(s)=0D.H(s)=09.根轨迹起始于开环极点，终止于（）A.开环零点B.闭环极点C.闭环零点D.无穷远处10.若系统的开环传递函数为G(s)H(s)=K(s+1)/(s(s+2)(s+3))，则根轨迹的渐近线与实轴的夹角为（）A.60°B.90°C.120°D.180°二、多项选择题（总共5题，每题4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）1.在自动控制系统中，常用的数学模型有（）A.微分方程B.传递函数C.状态方程D.差分方程2.系统的性能指标包括（）A.稳定性B.准确性C.快速性D.复杂性3.下列属于线性系统的特点是（）A.齐次性B.叠加性C.稳定性D.时不变性4.控制系统的校正方式有（）A.串联校正B.并联校正C.反馈校正D.前馈校正5.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.根轨迹的渐近线D.根轨迹与虚轴的交点三、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.传递函数只取决于系统的结构和参数，与输入输出信号无关。（）3.系统的稳定性只取决于系统的结构，与系统的参数无关。（）4.二阶系统的阻尼比ζ越小，系统的振荡越剧烈。（）5.系统的型别越高，系统的稳态误差越小。（）6.比例环节的输出信号与输入信号成正比，且没有延迟。（）7.积分环节能够消除系统的稳态误差。（）8.根轨迹上的点满足系统的特征方程。（）9.系统的闭环极点决定了系统的稳定性和动态性能。（）10.控制系统的校正目的是改善系统的性能，使其满足要求。（）四、简答题（总共3题，请简要回答下列问题，每题10分）1.简述自动控制系统的组成部分及其作用。2.什么是系统的传递函数？它有哪些特点？3.简述根轨迹的概念及其绘制步骤。五、综合题（总共2题，请详细解答下列问题，每题20分）1.已知系统的开环传递函数为G(s)H(s)=K(s+2)/(s(s+1)(s+3))，试绘制系统的根轨迹，并分析系统的稳定性。2.设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，试确定K的取值范围。答案一、选择题1.A2.A3.A4.B5.A6.C7.C8.A9.A10.C二、多项选择题1.ABC2.ABC3.AB4.ABCD5.ABCD三、判断题1.√2.√3.×4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.√四、简答题1.自动控制系统主要由被控对象、控制器、测量元件、比较元件和执行元件组成。被控对象是被控制的设备或过程；控制器根据偏差信号产生控制作用；测量元件检测被控量；比较元件比较给定值与测量值；执行元件根据控制信号对被控对象施加控制作用。2.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：只取决于系统结构和参数，与输入输出信号无关；反映系统固有特性；可用于分析系统性能。3.根轨迹是当系统某一参数从零变到无穷大时，闭环系统特征方程的根在s平面上移动的轨迹。绘制步骤：确定开环极点和零点；计算根轨迹的分支数、起点和终点；确定渐近线；确定根轨迹与虚轴的交点；绘制根轨迹。五、综合题1.（1）开环极点：0，-1，-3；开环零点：-2。（2）根轨迹分支数为3条。（3）渐近线：与实轴夹角为6