2026 年高职自动化（自动化控制实验）试题及答案

2025年高职自动化（自动化控制实验）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，请将正确答案填入括号内）1.在自动化控制实验中，以下哪种传感器常用于检测物体的位置？（）A.温度传感器B.压力传感器C.光电传感器D.加速度传感器2.控制系统的开环传递函数为G(s)=1/(s+1)(s+2)，其闭环特征方程为（）A.s²+3s+3=0B.s²+2s+2=0C.s²+3s+2=0D.s²+2s+3=03.以下哪种控制算法能够有效减少系统的稳态误差？（）A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.比例积分控制4.自动化控制系统中，执行机构的作用是（）A.检测被控对象的状态B.对被控对象施加控制作用C.处理控制信号D.设定控制目标5.对于二阶系统，当阻尼比ζ=0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6.在PID控制器中，积分时间常数Ti越大，积分作用（）A.越强B.越弱C.不变D.先强后弱7.自动化控制实验中，常用的信号发生器可以产生（）A.正弦波信号B.方波信号C.三角波信号D.以上都是8.以下哪种编程语言常用于自动化控制系统的编程？（）A.C语言B.PythonC.PLC编程语言D.Java9.控制系统的稳定性取决于（）A.系统的结构和参数B.输入信号的大小C.干扰信号的大小D.控制器的类型10.在自动化控制实验中，示波器可以用来观察（）A.电压信号的波形B.电流信号的大小C.功率信号的变化D.电阻值的大小二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内）1.自动化控制系统中，常用的控制方式有（）A.开环控制B.闭环控制C.复合控制D.智能控制2.以下哪些属于传感器的静态特性指标？（）A.灵敏度B.线性度C.迟滞D.重复性3.PID控制器的参数整定方法有（）A.经验法B.临界比例度法C.衰减曲线法D.响应曲线法4.自动化控制实验中，常用的实验设备有（）A.实验箱B.示波器C.信号发生器D.万用表5.控制系统的性能指标包括（）A.稳定性B.准确性C.快速性D.可靠性三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，对的打√，错的打×）1.开环控制系统没有反馈环节，系统的输出对控制作用没有影响。（）2.传感器的输出信号一定是电信号。（）3.比例控制能够快速响应输入信号的变化，但不能消除稳态误差。（）4.积分控制的作用是消除系统的稳态误差，但可能会使系统的响应速度变慢。（）5.微分控制能够预测误差的变化趋势，加快系统的响应速度。（）6.自动化控制系统中，被控对象是指需要进行控制的设备或过程。（）7.控制系统的传递函数只与系统的结构和参数有关，与输入信号无关。（）8.在自动化控制实验中，实验数据的采集和处理可以使用专门的软件进行。（）9.系统的稳定性与系统的增益有关，增益越大，系统越稳定。（）10.智能控制是一种不需要人工干预的自动控制方式。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答问题）1.简述自动化控制系统的组成部分及其作用。2.说明PID控制器的工作原理及各参数对系统性能的影响。3.在自动化控制实验中，如何进行系统的性能测试？五、综合题（总共2题，每题15分，请详细解答问题）1.已知一个控制系统的开环传递函数为G(s)=K/(s(s+1)(s+2))，试分析当K变化时系统的稳定性，并确定使系统稳定的K的取值范围。2.设计一个简单的温度控制系统，要求采用PID控制算法，简述系统的组成、工作原理及控制过程。答案：一、选择题1.C2.A3.D4.B5.B6.B7.D8.C9.A10.A二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABC三、判断题1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.×10.×四、简答题1.自动化控制系统主要由控制器、被控对象、传感器和执行机构组成。控制器产生控制信号，传感器检测被控对象的状态并反馈给控制器，执行机构对被控对象施加控制作用，被控对象是被控制的设备或过程。2.PID控制器由比例、积分、微分三个环节组成。比例环节根据误差大小产生控制作用，积分环节消除稳态误差，微分环节预测误差变化趋势。比例系数Kp越大，响应速度越快但可能超调；积分时间常数Ti越大，积分作用越弱；微分时间常数Td越大，微分作用越强。3.进行系统性能测试时，可通过输入典型信号（如阶跃信号、斜坡信号等），观察系统的响应曲线，分析系统的稳定性、准确性和快速性。测量系统的稳态误差、调节时间、超调量等性能指标，评估系统性能。五、综合题1.系统的闭环特征方程为s³+3s²+2s+K=0。根据劳斯判据，列出劳斯表：|s³|1|2||----|----|----||s²|3|K||s¹|(6-K)/3|0||s⁰|K|0|要使系统稳定，劳斯表第一列元素均大于零，即(6-K)/3>0且K>0，解得0<K<