黑龙江大学自动化试题及答案

黑龙江大学自动化试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在自动控制系统中，被控对象是指（）。A.执行机构B.被控制的生产设备或过程C.测量元件D.控制器2.开环控制系统的特点是（）。A.系统有反馈B.控制精度高C.结构简单D.能自动补偿干扰3.比例控制器的输出与输入的（）。A.积分成正比B.微分成正比C.偏差成正比D.偏差的平方成正比4.下列哪种系统属于闭环控制系统（）。A.自动售货机B.家用电风扇C.空调温度控制系统D.普通车床5.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.干扰信号D.以上都是6.二阶系统的阻尼比ζ=1时，系统的响应为（）。A.无阻尼响应B.欠阻尼响应C.临界阻尼响应D.过阻尼响应7.根轨迹是指系统的某个参数（通常是开环增益K）从0变化到无穷大时，闭环特征根在（）上变化的轨迹。A.实轴B.虚轴C.复平面D.单位圆8.频率特性是指系统对（）输入信号的稳态响应特性。A.阶跃B.斜坡C.脉冲D.正弦9.滞后校正装置的主要作用是（）。A.提高系统的快速性B.提高系统的稳定性C.提高系统的稳态精度D.改善系统的动态性能10.采用PI控制器的控制系统，其积分环节的主要作用是（）。A.减小稳态误差B.加快系统响应速度C.增强系统稳定性D.消除系统惯性答案：1-5：BCCCD；6-10：CCDCA二、多项选择题（每题2分，共20分）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2.控制系统的性能指标主要包括（）。A.稳定性B.快速性C.准确性D.鲁棒性3.常见的控制规律有（）。A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.PID控制4.二阶系统的性能指标主要有（）。A.上升时间B.峰值时间C.调节时间D.超调量5.影响系统稳定性的因素有（）。A.系统的结构B.系统的参数C.输入信号的形式D.外界干扰6.根轨迹的基本法则包括（）。A.根轨迹的起点和终点B.根轨迹的分支数C.根轨迹的渐近线D.根轨迹的分离点和会合点7.频率特性的表示方法有（）。A.幅频特性和相频特性B.对数幅频特性和对数相频特性C.奈奎斯特图D.伯德图8.校正装置按其在系统中的连接方式可分为（）。A.串联校正B.并联校正C.前馈校正D.复合校正9.下列属于线性系统的特点的有（）。A.满足叠加原理B.输出与输入成线性关系C.系统的参数不随时间变化D.系统存在非线性环节10.自动控制系统的基本组成部分有（）。A.被控对象B.测量元件C.控制器D.执行机构答案：1.ABC；2.ABC；3.ABCD；4.ABCD；5.ABD；6.ABCD；7.ABCD；8.ABCD；9.ABC；10.ABCD三、判断题（每题2分，共20分）1.开环控制系统一定比闭环控制系统的控制精度高。（）2.比例控制器可以消除系统的稳态误差。（）3.系统的稳定性只取决于系统的结构和参数，与输入信号无关。（）4.二阶系统的阻尼比越大，系统的响应速度越快。（）5.根轨迹起始于开环零点，终止于开环极点。（）6.频率特性反映了系统对不同频率正弦输入信号的响应特性。（）7.滞后校正主要是通过增大系统的开环增益来提高系统的稳态精度。（）8.PID控制器中，微分环节主要用于消除系统的稳态误差。（）9.线性系统一定满足叠加原理。（）10.自动控制系统中，测量元件的作用是将被控量转换为电信号。（）答案：1.×；2.×；3.√；4.×；5.×；6.√；7.√；8.×；9.√；10.√四、简答题（每题5分，共20分）1.简述自动控制系统的基本要求。答：自动控制系统基本要求有稳定性，即系统受扰后能恢复平衡；快速性，响应要快且过渡过程短；准确性，稳态误差小，能精确跟踪输入信号。2.什么是系统的稳态误差？影响稳态误差的因素有哪些？答：稳态误差指系统进入稳态后，期望输出与实际输出的差值。影响因素包括系统结构和参数、输入信号形式、干扰信号等，合理设计可减小误差。3.简述根轨迹的概念和用途。答：根轨迹是开环增益从0到无穷大时，闭环特征根在复平面的轨迹。用途是分析系统稳定性、动态性能和稳态性能，可直观了解参数变化对系统的影响。4.简述滞后校正装置的特点和作用。答：特点是低频段增益大，高频段增益小。作用主要是提高系统稳态精度，不影响稳定性，会使相位滞后，一定程度上降低系统快速性。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。答：开环结构简单、成本低、工作稳定，但无反馈，抗干扰差、精度低。闭环有反馈，能自动纠偏，精度高、抗干扰强，不过结构复杂、成本高，可能不稳定。2.分析比例、积分、微分控制规律各自的特点和作用。答：比例控制能快速响应偏差，成比例调节，但有稳态误差。积分可消除稳态误差，但响应慢，可能使系统不稳定。微分能预测偏差变化，加快响应，改善动态性能。3.结合实际，讨论自动控制系统在工业生产中的应用和意义。答：在工业生产中，如化工、电力等领域广泛应用。可提高生产效率、产品质量，降低劳动强度和成本，实现生产自