2025年中职（自动化控制基础）控制基础阶段测试题及答案

2025年中职（自动化控制基础）控制基础阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案的序号填在括号内。1.自动化控制系统中，反馈的作用是（）A.消除干扰B.使系统性能变好C.将输出量返回到输入端与输入量进行比较D.提高系统稳定性2.开环控制系统的特点是（）A.有反馈环节B.系统精度高C.结构简单，成本低D.抗干扰能力强3.以下属于自动控制系统基本组成部分的是（）A.控制器、被控对象、执行机构、测量装置B.传感器、放大器、执行器、被控对象C.输入信号、处理电路、输出信号、反馈回路D.电源、控制器、负载、反馈装置4.比例控制规律的特点是（）A.控制及时，能迅速反映偏差B.存在余差C.控制作用的大小与偏差成比例D.以上都是5.积分控制规律的作用是（）A.消除余差B.加快控制速度C.提高系统稳定性D.增强抗干扰能力6.微分控制规律的特点是（）A.能反映偏差变化的速度B.对偏差有超前控制作用C.不能单独使用D.以上都是7.自动控制系统的性能指标中，反映系统快速性的是（）A.稳态误差B.上升时间C.超调量D.调节时间8.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9.线性定常系统的传递函数（）A.与输入信号有关B.与输出信号有关C.与初始条件有关D.只取决于系统的结构和参数10.单位阶跃响应的上升时间是指（）A.响应曲线从0上升到稳态值的90%所需的时间B.响应曲线从0上升到稳态值的10%所需的时间C.响应曲线从稳态值的10%上升到90%所需的时间D.响应曲线从稳态值的50%上升到95%所需的时间11.自动控制系统中，被控对象的输出量是（）A.控制量B.输入量C.被控制的物理量D.干扰量12.控制系统的稳定性与（）有关。A.系统的结构和参数B.输入信号的大小C.输出信号的大小D.干扰信号的大小13.二阶系统的阻尼比ζ=0.5时，系统的响应为（）A.单调上升B.等幅振荡C.衰减振荡D.发散振荡14.当二阶系统的阻尼比ζ<1时，系统的超调量（）A.等于0B.大于0C.小于0D.不确定15.自动控制系统的过渡过程中，如果系统的输出量振荡次数过多，说明系统（）A.稳定性好B.稳定性差C.快速性好D.准确性好16.以下哪种控制方式不属于闭环控制（）A.比例控制B.比例积分控制C.开环控制D.比例微分控制17.自动控制系统中，执行机构的作用是（）A.接受控制器的控制信号，驱动被控对象B.测量被控对象的输出量C.对偏差信号进行处理D.产生控制信号18.控制系统的稳态误差反映了系统的（）A.快速性B.稳定性C.准确性D.抗干扰能力19.对于一个稳定的控制系统，其开环传递函数的极点（）A.全部位于s平面的右半平面B.全部位于s平面的左半平面C.有部分极点位于s平面的右半平面D.有部分极点位于虚轴上20.自动控制系统中，测量装置的作用是（）A.测量被控对象的输出量，并将其转换为与输入量同一物理量的信号B.对输入信号进行放大C.对控制信号进行处理D.产生控制信号第II卷（非选择题共60分）21.（10分）简述自动控制系统的基本组成部分及其作用。22.（10分）什么是比例、积分、微分控制规律？它们各自的特点和作用是什么？23.（10分）已知某系统的传递函数为G(s)=10/(s²+2s+10)，试求该系统的阻尼比ζ和无阻尼自然频率ωn，并判断系统的稳定性。24.（15分）材料：某温度控制系统，要求将温度控制在25℃。系统采用比例积分控制方式，比例系数Kp=2，积分时间常数Ti=10。初始温度为20℃，干扰信号为5℃。问题：当温度偏差为5℃时，计算控制器的输出控制信号。25.（15分）材料：某液位控制系统，被控对象为一个水箱，液位高度h为被控量。系统采用比例控制，比例系数Kp=3。初始液位高度为h0=1m，输入信号为使液位上升0.5m的阶跃信号。问题：画出系统的方框图，并计算液位上升到1.5m时所需的时间。答案：1.C2.C3.A4.D5.A6.D7.B8.A9.D10.A11.C12.A13.C14.B15.B16.C17.A18.C19.B20.A21.自动控制系统基本组成部分包括控制器、被控对象、执行机构、测量装置。控制器接收测量装置反馈的偏差信号，按照控制规律产生控制信号；被控对象是被控制的物理对象；执行机构接受控制器控制信号驱动被控对象；测量装置测量被控对象输出量并转换为与输入量同物理量信号，以便与输入量比较产生偏差信号。22.比例控制规律：控制作用大小与偏差成比例，能迅速反映偏差，控制及时，但存在余差。积分控制规律：能消除余差，通过对偏差积分积累控制作用。微分控制规律：反映偏差变化速度，对偏差有超前控制作用，不能单独使用。23.传递函数G(s)=10/(s²+2s+10)，与标准二阶系统传递函数G(s)=ωn²/(s²+2ζωns+ωn²)对比，可得ωn²=10，ωn=√10；2ζωn=2，ζ=1/√10。因为ζ>0，ωn>0，所以系统稳定。24.首先计算比例控制作用：uP=Kp×e=2×5=10。然后计算积分控制作用：uI=Kp/Ti×∫edt，因为初始偏差为5，积分时间Ti=10，所以uI=2/10×5×t（t为积分时间），这里假设经过一个单位时间t=1，则uI=1。控制器输出控制信号u=uP+uI=10+1=11。25.系统方框图：输入信号→控制器（比例系数Kp=3）→执行机构→水箱（被控对象）←测量装置（测