2026 年大学自动控制原理胡寿松版期中质量检测卷

2026年大学自动控制原理胡寿松版期中质量检测卷满分：100分，考试时间：90分钟姓名____、班级____一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.开环控制系统与闭环控制系统的本质区别是A.是否有给定输入B.是否有被控对象C.是否存在反馈通道D.是否有执行机构2.拉普拉斯变换中，函数f(t)=δ(t)的象函数是A.0B.1C.sD.1/s3.传递函数的定义是A.输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比B.零初始条件下，输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比C.输入量的拉普拉斯变换与输出量的拉普拉斯变换之比D.零初始条件下，输入量的拉普拉斯变换与输出量的拉普拉斯变换之比4.一阶系统的时间常数τ越大，其单位阶跃响应A.上升越快B.上升越慢C.超调量越大D.超调量越小5.二阶系统的阻尼比ζ=0时，其单位阶跃响应是A.等幅振荡B.衰减振荡C.单调上升D.发散振荡6.根轨迹是指闭环系统特征根随某一参数变化的轨迹，通常该参数是A.开环增益B.闭环增益C.输入信号幅值D.输出信号幅值7.某环节的传递函数为G(s)=1/(s+2)，其极点位于s平面的A.右半平面B.左半平面C.虚轴上D.原点8.比例控制（P控制）对稳态误差的影响是A.减小稳态误差，稳态误差为0B.增大稳态误差C.减小稳态误差，但无法消除D.不影响稳态误差9.控制系统的稳定性是指A.当输入变化时，输出能跟随输入变化B.系统在扰动作用下，输出能恢复到原来的平衡状态C.系统的传递函数的极点都位于左半s平面D.系统的传递函数的零点都位于左半s平面10.典型I型系统的开环传递函数通常形式为A.K/[s(Ts+1)]B.K/[s²(Ts+1)]C.K(Ts+1)/sD.K/s11.拉普拉斯变换的微分定理是指，若L[f(t)]=F(s)，则L[df(t)/dt]等于A.sF(s)B.sF(s)-f(0)C.F(s)/sD.F(s)-f(0)12.根轨迹的分支数等于A.开环极点个数B.开环零点个数C.开环极点数与零点数的差D.开环极点数与零点数的最大值13.下列哪种环节的单位脉冲响应是指数衰减的A.一阶惯性环节B.积分环节C.微分环节D.振荡环节14.系统的型别是指开环传递函数中积分环节的个数，某系统为II型系统，其开环传递函数中积分环节个数为A.0B.1C.2D.315.闭环系统的传递函数为G(s)=2/(s²+3s+2)，其单位阶跃响应的稳态值为A.0B.1C.2D.无穷大二、多项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.自动控制系统的基本组成部分包括A.控制器B.被控对象C.传感器D.执行机构2.传递函数的性质包括A.仅与系统结构参数有关，与输入信号无关B.可以描述系统的动态特性C.能用于非零初始条件下的系统分析D.是复数s的有理函数3.二阶系统的性能指标包括A.超调量σ%B.调节时间tsC.稳态误差essD.峰值时间tp4.根轨迹的绘制规则包括A.根轨迹关于实轴对称B.根轨迹的起点在开环极点，终点在开环零点或无穷远C.实轴上某段右侧的开环极点数与零点数之和为奇数时，该段是根轨迹D.根轨迹的分支数等于开环零点个数5.下列系统中，稳定的是A.特征根位于左半s平面的系统B.特征根位于右半s平面的系统C.特征根位于虚轴上的系统D.所有特征根的实部均小于0的系统6.拉普拉斯变换的常用性质包括A.线性性质B.平移性质C.微分性质D.积分性质7.减小稳态误差的方法包括A.提高系统的型别B.提高开环增益C.采用复合控制D.增大阻尼比8.一阶系统的单位阶跃响应的性能包括A.响应曲线无超调B.响应曲线单调上升C.调节时间ts与时间常数τ成正比D.稳态值为1（单位阶跃输入下）9.闭环零点对系统性能的影响包括A.增大超调量B.减小峰值时间C.改变系统的动态性能D.影响稳态误差10.下列属于反馈控制系统的是A.恒温箱控制系统B.自动跟踪雷达系统C.开环调速系统D.水位自动控制系统11.劳斯判据的作用包括A.判断系统的稳定性B.确定系统特征根在s平面右半部分的个数C.确定系统的稳态误差D.确定系统的动态性能指标12.关于时间常数τ，下列说法正确的是A.一阶系统中τ越大，响应越快B.一阶系统中τ越大，响应越慢C.时间常数是系统的固有参数D.时间常数与输入信号有关13.根轨迹与虚轴的交点可以用于A.确定系统临界稳定时的开环增益B.确定系统的稳定边界C.计算系统的阻尼比D.计算系统的自然频率14.下列传递函数中，属于最小相位系统的是A.G(s)=(s+1)/(s²+2s+2)B.G(s)=(s-1)/(s²+2s+2)C.G(s)=(s+1)/(s²-2s+2)D.G(s)=(s+1)/(s²+2s)15.自动控制理论的发展阶段包括A.经典控制理论阶段B.现代控制理论阶段C.智能控制理论阶段D.随机控制理论阶段三、判断题（共20题，每题1分，共20分）1.开环控制系统不存在反馈环节，因此稳定性是天然的。2.传递函数只适用于线性定常系统。3.二阶系统的超调量仅与阻尼比ζ有关，ζ越小，超调量越大。4.根轨迹上的点对应的都是系统的闭环极点。5.所有线性系统的稳定性都可以用劳斯判据判断。6.积分环节的传递函数是G(s)=1/s，其单位阶跃响应是斜坡函数。7.增大开环增益一定能减小系统的稳态误差，提高系统的稳定性。8.闭环系统的特征方程与开环传递函数无关，只与闭环传递函数有关。9.振荡环节的阻尼比ζ在0到1之间时，单位阶跃响应是衰减振荡。10.根轨迹的渐近线的条数等于开环零点个数。11.拉普拉斯变换中，L[1-e^(-at)]=1/[s(s+a)]。12.系统的型别越高，稳态误差越小，因此型别越高越好。13.比例环节的传递函数是常数，其输出与输入成正比。14.特征根位于虚轴上时，系统处于临界稳定状态。15.微分控制（D控制）可以超前校正，提高系统的动态性能。16.传递函数的分子阶次一定不高于分母阶次。17.根轨迹的起点是开环零点，终点是开环极点。18.稳态误差是指系统在稳态时，输出与输入的期望之差，是动态误差的平均值。19.一阶系统的调节时间ts=3τ（误差带5%）或ts=4τ（误差带2%）。20.最小相位系统的相频特性随频率变化的相位变化最小。四、简答题（共4题，每题5分，共20分）1.简述自动控制系统的基本功能和分类。2.简述传递函数的定义及适用条件。3.简述二阶系统单位阶跃响应的主要性能指标及其含义。4.简述劳斯判据判断线性定常系统稳定性的步骤。参考答案与解析：一、单项选择题答案：1.C2.B3.B4.B5.A6.A7.B8.C9.C10.A11.B12.D13.A14.C15.B二、多项选择题答案：1.ABCD2.ABD3.ABCD4.ABC5.AD6.ABCD7.ABC8.ABCD9.ABC10.ABD11.AB12.BC13.AB14.AD15.ABCD三、判断题答案：1.√2.√3.√4.√5.×6.√7.×8.×9.√10.×11.√12.×13.√14.√15.√16.×17.×18.√19.√20.√四、简答题答案：1.自动控制系统的基本功能是在无人直接参与下，使被控对象的被控量按给定规律变化或保持恒定，实现对生产过程或设备的自动控制。按输入量特征分为恒值、随动、程序控制系统；按结构分为开环、闭环控制系统；按特性分为线性、非线性控制系统等。2.传递函数是零初始条件下，线性定常系统输出量拉普拉斯变换与输入量拉普拉斯变换之比，适用条件为线性定常系统且初始条件为零，仅与系统结构参数有关，与输入无关。3.主要指标：超调量σ%反映相对稳定性，是最大峰值与稳态值的相对偏差；峰值时间tp是响应达最大峰值的时间；调节时间ts是响应进入稳态±5%（或±