2025 年高职电气自动化技术（自动控制原理）试题及答案

2025年高职电气自动化技术（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、单项选择题（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，反馈检测元件的作用是将被控量反馈到（）。A.输入端B.输出端C.中间环节D.控制器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越接近1，其响应特性越（）。A.振荡B.快速C.平稳D.缓慢4.单位阶跃响应的稳态值反映了系统的（）。A.稳定性B.快速性C.准确性D.动态性能5.系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其闭环特征方程为（）。A.1+G(s)H(s)=0B.G(s)H(s)=0C.1-G(s)H(s)=0D.G(s)=06.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7.当系统的输入为单位斜坡函数时，系统的稳态误差称为（）。A.位置误差B.速度误差C.加速度误差D.稳态误差8.比例积分微分（PID）控制器中，积分环节的作用是（）。A.消除稳态误差B.加快响应速度C.提高稳定性D.抑制噪声9.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下系统输出量的（）与输入量的拉氏变换之比。A.拉氏变换B.傅里叶变换C.时域表达式D.稳态值10.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.执行机构D.测量元件E.比较元件2.系统的性能指标包括（）。A.稳定性B.快速性C.准确性D.动态性能E.稳态性能3.以下哪些是系统校正的方法（）。A.串联校正B.反馈校正C.前馈校正D.复合校正E.并联校正4.典型环节包括（）。A.比例环节B.积分环节C.微分环节D.惯性环节E.振荡环节5.控制系统的数学模型有（）。A.微分方程B.传递函数C.状态方程D.频率特性E.差分方程三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打√或×）1.自动控制系统是具有被控对象和控制装置的系统。（）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.系统的稳定性与系统的结构和参数有关，与初始条件无关。（）4.二阶系统的阻尼比ζ越小，系统的振荡越剧烈。（）5.根轨迹上的点满足闭环特征方程。（）6.系统的稳态误差只与系统的结构和参数有关。（）7.PID控制器中，比例环节可以加快系统的响应速度。（）8.线性定常系统的传递函数是唯一的。（）9.控制系统的性能指标只包括稳定性和快速性。（）10.系统校正的目的是改善系统的性能。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答问题）1.简述自动控制系统的基本工作原理。2.什么是系统的传递函数？它有哪些特点？3.如何根据二阶系统传递函数判断系统的稳定性和动态性能？五、综合题（总共2题，每题15分，请详细解答问题）1.已知系统的开环传递函数为G(s)H(s)=K/s(s+1)(s+2)，试绘制系统的根轨迹，并分析系统的稳定性。2.设有一单位反馈控制系统，其开环传递函数为G(s)=K/s(s+1)，当输入为单位斜坡函数时，求系统的稳态误差，并分析K对稳态误差的影响。答案：一、单项选择题1.A2.A3.C4.C5.A6.A7.B8.A9.A10.A二、多项选择题1.ABCDE2.ABCDE3.ABCD4.ABCDE5.ABCDE三、判断题1.√2.√3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.×10.√四、简答题1.自动控制系统的基本工作原理是通过测量元件检测被控量，与给定值比较得到偏差信号，控制器根据偏差信号产生控制信号，驱动执行机构使被控量趋近给定值，从而实现对被控对象的控制。2.系统的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；与输入输出信号形式无关；反映系统固有特性；是复变量s的有理分式。3.对于二阶系统传递函数，根据阻尼比ζ判断稳定性，ζ>1稳定，ζ=1临界稳定，ζ<1不稳定。ζ影响动态性能，ζ越小振荡越剧烈，ζ适中响应快速平稳。五、综合题1.1.首先确定开环极点：p1=0，p2=-1，p3=-2。根轨迹渐近线与实轴交点：σ=(0-1-2)/3=-1；渐近线倾角：φ=(2k+1)π/3，k=0,1,2。分离点满足方程：1/p1+1/p2+1/p3+1/(p-z)=0，求出分离点。根据根轨迹绘制规则绘制根轨迹。当根轨迹位于左半平面时系统稳定，否则不稳定。2.系