2025年全国自学考试自动控制原理经典试题集锦与解析

全国10月高等教育自学考试

自动控制理论（二）试题

课程代码：02306

一、单项选择题（本大题共15小题，每题2分，共30分）

在每题列出的四个备选项中只有一种是符合题目规定的，请将其代码填写在题后的括号

内。错选、多选或未选均无分。

1.研究自动控制系统时常用的经典输入信号是（）

A.脉冲函数B.斜坡函数

C.抛物线函数D.阶跃函数

2.实轴上根轨迹右端的开环实数零点、极点的个数之和为（）

A.零B.不小于零

C.奇数D.偶数

3.PID控制器的传递函数形式是（）

A.5+3sB.5+31

s

C.5+3s+3-D.5+—

ss+1

4.拉氏变换将时间函数变换成（）

A.正弦函数B.单位阶跃函数

C.单位脉冲函数D.复变函数

5.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下（）

A.系统输出信号与输入信号之比

B.系统输入信号与输出信号之比

C.系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比

D.系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比

6.PID控制器中，积分控制的作用是（）

A.克服对象的延迟和惯性B.能使控制过程为无差控制

C.减少控制过程的动态偏差D.使过程较快到达稳定

7.当二阶系统的根分布在右半根平面时，系统的阻尼比，为（）

A.&<0B.D

C.0<€1D.4>1

IZ

8.若某系统的传递函数为G(s尸」一，则其频率特性的实部R(3)是()

Ts+1

A.-B.T

l+o)2r1+CO2T2

C.KD.—

1+a)T14-a)T

9.已知系统的特性方程为(s+l)(s+2)(s+3尸s+4,则此系统的稳定性为()

A.稳定B.临界稳定

C.不稳定D.无法判断

10.已知系统前向通道和反馈通道的传递函数分别为G(s)=』一,H(s)=l+KhS,当闭

s(s-1)

环临界稳定期，心值应为()

A.-1B.-0.1

C.0.1D.1

11.闭环系统特性方程为G(s)H(s)=-l,其中G(s)H⑸的矢量表达为()

A.1/(2/+1)/B.l/±(2/+l)n

C.1/(±2/n)D.1/(±/JT)

(各备选项中1=0A,2……)

12.某串联校正装置的传递函数为Gc⑸=k上空平＞1,该校正装置为()

l+Ts

A.滞后校正装置B.超前校正装置

C.滞后一超前校正装置D.超前一滞后校正装置

13.若系统的状态方程为；=|"=1°jx+r°L,则该系统的特性根为()

0-21

A.SI=-1,S2=-2B.s=0,S2=1

C.S|=1,S2=2D.Si=0,S2=-l

•*j0

14.若系统x=]2x,y=[ll]x具有可观测性，则常数a取值为()

A.aWlB.a=l

C.aN2D.a=2

15.设开环系统频率特性G(jco)=----------!------------则其对数幅频特性的渐近线中频

jco(l+jl0co)(l+jO.lo)

段斜率为()

A.-60dB/decB.-40dB/dec

C.-20dB/dccD.OdB/dcc

二、填空题（本大题共10小题，每题I分，共10分）

请在每题的空格中填上对的答案。错填、不填均无分。

16.在发电机开环励磁控制系统的基础上，增长和反馈元件就构成了闭环励磁控制

系统。

17.二阶系统的阻尼比，在____范围时,，响应曲线为非周期过程。

is.在单位斜坡输入信号作用下，n型系统的稳态误差8二。

19.0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为dB/dec,高度为201gKp。

20.在某系统特性方程的劳斯表中，若第一列元素有负数，那么此系统。

21.根轨迹终止于o

22.m阶微分方程描述的系统有个状态变量。

23.单位斜坡函数t的拉氏变换为。

24.1型系统极坐标图的奈氏曲线的起点是在相角为的无限远处。

25.滞后一超前校正装置奈氏图的形状为一种。

三、名词解释题（本大题共4小题，每题3分，共12分）

26.不稳定系统

27.传递函数的零点

28.恒值控制系统

29.谐振频率

四、问答题（本大题共4小题，每题5分，共20分）

30.系统的物理构成不一样，其传递函数也许相似吗?为何？

31.设二阶系统的闭环传递函数为G（s）==~区——r，当（）＜匕＜1时，试阐明它的特性

S+2^COnS+G）n

方程和特性根是什么?并将特性根在根平面上表达出来，再阐明系统与否稳定？

32.根据题32图所示的波德图判断（a）、（b）两系统的稳定性，并简要阐明理由。

33.超前校正装置的作用是什么？

五、计算题(本大题共3小题，第34小题8分，第35、36小题各10分，共28分)

34.设单位反馈控制系统的开环传递函数为

G(s)H(s)=----------------

s(s+l)(s+4)

试确定位置误差系数Kp、速度误差系数Kv及加速度误差系数Ka,以及当输入r(t)=l(t)+2t

时系统的稳态误差essr,

35.设某开环系统的传递函数为G(s)=----