2026年自动化（自动控制原理）试题及答案

2026年自动化（自动控制原理）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：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共8题，每题5分)1.系统的传递函数G(s)=10/(s²+5s+6)，其零点为（）A.无零点B.-2和-3C.0D.102.二阶系统的传递函数为G(s)=ωn²/(s²+2ζωns+ωn²)，当ζ=0.707时，系统处于（）A.欠阻尼状态B.临界阻尼状态C.过阻尼状态D.无阻尼状态3.单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=K/(s(s+1)(s+2))，当K增大时，系统的（）A.稳定性变好B.稳定性变差C.稳态误差不变D.响应速度变慢4.控制系统的传递函数为G(s)=1/(s²+3s+2)，其极点为（）A.-1和-2B.1和2C.0D.无极点5.系统的开环传递函数为G(s)H(s)=K/(s(s+1)(s+2))，则其根轨迹的渐近线与实轴的夹角为（）A.60°和120°B.90°C.45°和135°D.30°和150°6.已知系统的传递函数G(s)=10/(s+1)，当输入信号为r(t)=2t时，系统的稳态误差为（）A.0B.2C.∞D.107.二阶系统的阻尼比ζ=0.5时，其超调量为（）A.16.3%B.25%C.30%D.40%8.系统的开环传递函数为G(s)H(s)=K/(s(s+1)(s+4))，当K=8时，系统的闭环极点为（）A.-1，-2，-4B.-1，-2，-2C.-1，-1，-4D.-1，-1，-2第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（每题5分，共20分）答题要求：请在横线上填写正确答案。1.控制系统的基本要求是______、______、______。2.系统的传递函数是在______条件下，系统输出的______与输入的______之比。3.根轨迹是指当系统的某个参数从______变化到______时，闭环系统特征方程的根在______上的变化轨迹。4.二阶系统的传递函数为G(s)=ωn²/(s²+2ζωns+ωn²)，其无阻尼自然振荡频率ωn=______，阻尼比ζ=______。（二）简答题（每题10分，共20分）答题要求：简要回答问题，要点清晰。1.简述自动控制系统的组成部分及其作用。2.什么是系统的稳定性？判断系统稳定性的方法有哪些？（三）计算题（每题10分，共20分）答题要求：写出详细的计算过程和答案。1.已知系统的传递函数G(s)=10/(s²+4s+13)，输入信号为r(t)=2sin(3t)，求系统的稳态输出。2.系统的开环传递函数为G(s)H(s)=K/(s(s+1)(s+2))，试确定使系统稳定的K的取值范围。答案1.A2.A3.B4.A5.C6.A7.A8.D填空题答案1.稳定性、准确性、快速性2.零初始条件、拉氏变换、拉氏变换3.0、∞、复平面4.√(ωn²-ζ²ωn²)、ζωn/ωn简答题答案1.自动控制系统主要由控制器、被控对象、测量元件、比较元件、放大元件等组成。控制器产生控制作用，使被控对象输出量按要求变化；被控对象是被控制的物理对象；测量元件测量被控量并反馈给比较元件；比较元件将测量值与给定值比较产生偏差信号；放大元件对偏差信号进行放大。2.系统的稳定性是指系统在受到外界干扰后，能够自动恢复到原来平衡状态或趋近于某一平衡状态的能力。判断系统稳定性的方法有劳斯判据、奈奎斯特判据等。计算题答案1.首先将输入信号r(t)=2sin(3t)进行拉氏变换得R(s)=6/(s²+9)。系统传递函数G(s)=10/(s²+4s+13)，则系统的稳态输出Y(s)=G(s)R(s)=60/((s²+9)(s²+4s+13))。通过部分分式展开等方法求