2025 年大学电气工程及其自动化（自动控制原理）试题及答案

2025年大学电气工程及其自动化（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，每题给出四个选项，只有一个选项是正确的，请将正确答案填写在括号内）1.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2.二阶系统的阻尼比ζ=0.5时，系统的响应为（）A.欠阻尼B.过阻尼C.临界阻尼D.无阻尼3.系统的开环传递函数为G(s)H(s)，则系统的闭环传递函数为（）A.G(s)/(1+G(s)H(s))B.G(s)H(s)/(1+G(s)H(s))C.G(s)/(1-G(s)H(s))D.G(s)H(s)/(1-G(s)H(s))4.系统的稳态误差与（）有关A.系统的结构和参数B.输入信号的形式C.系统的初始条件D.以上都是5.控制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6.系统的传递函数为G(s)=1/(s+1)，则系统的时间常数为（）A.1B.2C.3D.47.系统的开环传递函数为G(s)H(s)=K/(s(s+1)(s+2))，则系统的型别为（）A.0型B.I型C.II型D.III型8.系统的闭环传递函数为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.1-G(s)H(s)=09.系统的传递函数为G(s)=1/(s^2+2s+1)，则系统的阻尼比为（）A.0.5B.1C.2D.310.系统的开环传递函数为G(s)H(s)=K/(s(s+1))，则系统的增益裕度为（）A.1/KB.KC.1D.0二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题给出五个选项，至少有两个选项是正确的，请将正确答案填写在括号内）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.控制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.经济性3.系统的传递函数的性质有（）A.与系统的结构和参数有关B.与输入信号有关C.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D.反映系统的动态特性E.反映系统的稳态特性4.二阶系统的动态性能指标包括（）A.上升时间B.峰值时间C.调节时间D.超调量E.稳态误差5.系统的稳定性判据有（）A.劳斯判据B.奈奎斯特判据C.根轨迹法D.李雅普诺夫判据E.波特图法三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法是否正确，正确打√，错误打×）1.自动控制系统是由控制装置和被控对象组成的。（）2.控制系统的传递函数只取决于系统的结构和参数，与输入信号无关。（）3.二阶系统的阻尼比ζ越大，系统的响应速度越快。（）4.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。（）5.控制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.系统的传递函数为G(s)=1/(s+1)，则系统是一阶系统。（）7.系统的开环传递函数为G(s)H(s)=K/(s(s+1)(s+无穷))，则系统是II型系统。（）8.系统的闭环传递函数为G(s)/(1+G(s)H(s))，则系统的特征方程为1+G(s)H(s)=0。（）9.系统的传递函数为G(s)=1/(s^2+2s+1)，则系统是欠阻尼系统。（）10.系统的开环传递函数为G(s)H(s)=K/(s(s+1))，则系统的增益裕度为1/K。（）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基本组成部分及其作用。2.什么是系统的传递函数？它有哪些性质？3.简述二阶系统的动态性能指标及其含义。五、计算题（总共2题，每题15分，请详细计算下列问题）1.已知系统传递函数G(s)=10/(s(s+1)(s+2))，输入信号为r(t)=1(t)，求系统的稳态误差。2.已知二阶系统传递函数G(s)=ωn^2/(s^2+2ζωns+ωn^2)，ωn=2，ζ=0.5，求系统的上升时间、峰值时间、调节时间和超调量。答案：一、选择题1.A2.A3.A4.D5.A6.A7.B8.A9.B10.A二、多项选择题1.ABC2.ABC3.ACDE4.ABCD5.ABCD三、判断题1.√2.√3.×4.×5.√6.√7.×8.√9.×10.√四、简答题1.自动控制系统由控制装置和被控对象组成。控制装置包括控制器、放大器、校正装置等，其作用是对输入信号进行处理，产生控制信号。被控对象是被控制的物理系统，其作用是在控制信号作用下，输出期望的响应。2.系统的传递函数是在零初始条件下，系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比。性质：与系统结构和参数有关；反映系统动态特性；只适用于线性定常系统。3.上升时间：响应从初始值上升到稳态值的规定百分比所需时间。峰值时间：响应超过稳态值达到第一个峰值所需时间。调节时间：响应达到并保持在稳态值规定范围内所需时间。超调量：响应超过稳态值的最大偏差与稳态值之比。五、计算