2025年大学本科三年级（自动化）自动化综合阶段测试试题及答案

2025年大学本科三年级（自动化）自动化综合阶段测试试题及答案

（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.以下哪种控制系统不属于反馈控制系统？（）A.定值控制系统B.随动控制系统C.程序控制系统D.开环控制系统2.传递函数的分母多项式等于零，则系统处于（）。A.稳定状态B.不稳定状态C.临界稳定状态D.初始状态3.系统的传递函数为G(s)=1/(s²+2s+1)，其阻尼比ζ为（）。A.0B.0.5C.1D.24.一阶系统的时间常数T越大，系统的响应速度（）。A.越快B.越慢C.不变D.不确定5.二阶系统的超调量σ%只与（）有关。A.阻尼比ζB.无阻尼自然频率ωnC.阻尼比ζ和无阻尼自然频率ωnD.输入信号6.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C.初始条件D.以上都是7.线性系统的叠加原理表明（）。A.多个输入作用下的输出等于各个输入单独作用下输出之和B.系统的输出与输入成正比C.系统的输出与输入无关D.系统的输出只与初始条件有关8.以下哪种校正方式属于串联校正？（）A.比例校正B.积分校正C.微分校正D.以上都是9.系统的稳态误差与（）有关。A.系统的类型B.输入信号的形式C.系统的增益D.以上都是10.对于单位反馈系统，其开环传递函数为G(s)=K/(s(s+1)(s+2))，当K增大时，系统的稳态误差（）。A.增大B.减小C.不变D.不确定11.自动控制系统中，反馈检测元件的作用是将被控量转换为（）。A.控制信号B.反馈信号C.偏差信号D.输入信号12.以下哪种传感器不属于温度传感器？（）A.热电偶B.热电阻C.霍尔传感器D.热敏电阻13.直流电动机的调速方法不包括（）。A.改变电枢电压调速B.改变电枢回路电阻调速C.改变励磁磁通调速D.改变电源频率调速14.三相异步电动机的旋转磁场的转速与（）有关。A.电源频率B.磁极对数C.转差率D.电源频率和磁极对数15.晶闸管的导通条件是（）。A.阳极和阴极之间加正向电压，门极不加电压B.阳极和阴极之间加反向电压，门极加正向电压C.阳极和阴极之间加正向电压，门极加正向触发脉冲D.阳极和阴极之间加反向电压，门极加反向触发脉冲16.PWM控制技术中，占空比是指（）。A.高电平时间与周期之比B.低电平时间与周期之比C.高电平时间与低电平时间之比D.低电平时间与高电平时间之比17.以下哪种电力电子器件属于全控型器件？（）A.晶闸管B.二极管C.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）D.电力二极管18.数字控制系统中，采样周期T的选择应考虑（）。A.系统的稳定性B.系统的响应速度C.系统的精度D.以上都是19.以下哪种编程语言常用于PLC编程？（）A.C语言B.BASIC语言C.梯形图语言D.汇编语言20.智能控制系统不包括（）。A.模糊控制系统B.神经网络控制系统C.传统PID控制系统D.专家控制系统第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）已知系统的传递函数G(s)=10/(s²+2s+10)，求系统的无阻尼自然频率ωn、阻尼比ζ，并判断系统的稳定性。23.（10分）设计一个简单的温度控制系统，要求画出系统原理图，并说明各组成部分的作用。2材料：某自动生产线采用PLC控制，其控制要求如下：当启动按钮按下后，电机M1启动运行，延时5秒后电机M2启动运行；当停止按钮按下后，电机M2先停止运行，延时3秒后电机M1停止运行。（1）（10分）根据上述控制要求，画出PLC的梯形图程序。（2）（10分）说明梯形图中各逻辑元件的作用。25.（10分）论述智能控制在自动化领域的应用现状及发展趋势。答案：1.D2.C3.C4.B5.A6.A7.A8.D9.D10.B11.B12.C13.D14.D15.C16.A17.C18.D19.C20.C21.自动控制系统主要由被控对象、测量元件、控制器和执行元件组成。被控对象是被控制的设备或过程；测量元件用于检测被控量，并将其转换为电信号；控制器根据测量元件送来的反馈信号与给定值比较产生的偏差信号，按照一定的控制规律进行运算，发出控制信号；执行元件将控制器输出的控制信号转换为驱动被控对象的操纵信号，使被控量达到预期值。22.由传递函数G(s)=10/(s²+2s+10)可得，ωn²=10，所以ωn=√10；2ζωn=2，ζ=2/(2ωn)=2/(2√10)=1/√10。因为ζ>0，ωn>0，所以系统稳定。23.温度控制系统原理图：由温度传感器检测温度，将温度信号转换为电信号传送给控制器；控制器根据设定温度与检测温度的偏差，按照控制算法输出控制信号；控制信号驱动加热或制冷设备，调节温度。温度传感器用于检测温度，控制器进行控制运算，加热或制冷设备执行控制动作。24.（1）梯形图程序：启动按钮连接常开触点，停止按钮连接常闭触点，定时器T1设定延时5秒，定时器T2设定延时3秒，电机M1和M2分别用输出继电器控制。启动按钮按下，M1启动，T1计时，T1时间到M2启动；停止按钮按下，M2先停止，T2计时，T2时间到M1停止。（2）常开触点用于检测按钮按下状态，常闭触点用于检测按钮松开状态，定时器用于实现延时功能，输出继电器用于控制电机启动和停止。25.智能