2026年秋江苏开放大学控制工程基础060874过程性考核作业1-4答案

2026年秋江苏开放大学控制工程基础060874第一次过程性考核作业答案判断题题型：判断题客观题分值1分难度：中等得分：11电饭煲做饭工作过程属于开环控制系统。A正确B错误学生答案：A题型：判断题客观题分值1分难度：一般得分：12具备简单、稳定、可靠，但精度通常较低、且无自动纠偏能力的控制系统为闭环系统。A正确B错误学生答案：B题型：判断题客观题分值1分难度：中等得分：13水池水位阀门连动控制系统属于开环控制系统。A正确B错误学生答案：A题型：判断题客观题分值1分难度：中等得分：14电饭煲保温控制过程属于开环控制系统。A正确B错误学生答案：B题型：判断题客观题分值1分难度：中等得分：15水池水位阀门连动控制系统属于闭环控制系统A正确B错误学生答案：B题型：判断题客观题分值1分难度：一般得分：16具备精度较高，对外部扰动和系统参数变化不敏感，但系统性能分析和设计麻烦的控制系统为开环系统。A正确B错误学生答案：B题型：判断题客观题分值1分难度：中等得分：17电热水壶烧水自动断电控制系统属于开环控制系统。A正确B错误学生答案：B题型：判断题客观题分值1分难度：一般得分：18具备精度较高，对外部扰动和系统参数变化不敏感，但系统性能分析和设计麻烦的控制系统为闭环系统。A正确B错误学生答案：A题型：判断题客观题分值1分难度：一般得分：19具备简单、稳定、可靠，但精度通常较低、且无自动纠偏能力的控制系统为开环系统。A正确B错误学生答案：A题型：判断题客观题分值1分难度：一般得分：110开环控制的输出可以反馈回当前控制系统。A正确B错误学生答案：B单选题题型：单选题客观题分值2分难度：一般得分：21反应系统输出响应动态过程时间长短的指标是_____。A快速性B准确性C稳定性D控制器学生答案：A题型：单选题客观题分值2分难度：一般得分：22用来检测被控量的装置，检测装置的精度和特性，且直接影响控制系统的控制品质的装置是_____。A执行机构B检测装置C控制器D被控对象学生答案：B题型：单选题客观题分值2分难度：一般得分：23被称为受控对象或对象，指在控制过程中受到操纵控制的机器设备或过程的的装置是_____。A检测装置B被控对象C控制器D执行机构学生答案：B题型：单选题客观题分值2分难度：中等得分：24三类自动控制的基本方式为：_____、按扰动补偿和按偏差调节A快速性B准确性C按给定值操纵D稳定性学生答案：C题型：单选题客观题分值2分难度：一般得分：25对自动控制系统最基本的要求是_____。A稳定性B快速性C控制器D准确性学生答案：A简答题题型：简答题主观题分值20分难度：中等得分：201请详细写出电饭煲保温过程在自动控制中的工作原理，并绘制其控制系统框图。答案：##工作原理电饭煲保温属于**闭环自动控制系统**，目标是将饭的温度维持在保温设定温度（约60～70℃）。设定值：保温目标温度；被控量：内胆米饭实际温度；检测元件：温控热敏电阻/双金属片温控器；执行器：加热盘。工作过程：系统预先设定保温温度。温度传感器实时检测内胆实际温度，反馈回输入端，与设定保温温度比较，得到偏差：1.当实际温度＜设定保温温度：偏差为正，控制器接通加热电路，加热盘通电加热，内胆温度上升；2.当实际温度≥设定保温温度：偏差为负，控制器切断加热电路，加热盘停止加热，依靠散热温度慢慢下降；不断重复上述过程，使米饭温度稳定在保温温度附近，实现保温。题型：简答题主观题分值20分难度：中等得分：202这是水池水位人工控制系统的控制框图，请详细写出它的工作原理。答案：该系统是**人工闭环控制系统**，人是控制器。给定值是期望的给定水位H；被控量是水池的实际水位。工作流程：1.人眼持续观察水池里的实际水位，得到观测水位H₀；2.将观测到的水位H₀和预先设定的目标水位H进行比较，得出水位偏差；3.如果观测水位H₀＜给定水位H：人控制水泵、阀门二打开，向水池进水，水位升高；4.如果观测水位H₀＞给定水位H：人控制阀门一打开放水，或者关小进水阀门，水位降低；5.用户会持续从阀门一用水出水，是系统的干扰；人不断根据水位高低手动调节进水或者出水，反复调节，尽量让水池水位维持在给定水位H附近。>>小结：这个控制系统的检测装置是人眼、控制器是人，执行部件是水泵、阀门一、阀门二，被控对象是水池，被控量是水池水位。题型：简答题主观题分值20分难度：中等得分：203这是水池水位浮球控制系统的示意图，请详细写出它的工作原理，讨论其偏差结果。答案：####工作原理这是**自动闭环反馈控制系统**，被控对象是水池，被控量是水池实际水位；浮球为水位检测元件，杠杆是比较与传动机构，阀门二、水泵是执行部件，给定水位H为期望水位。浮球漂浮在水面上，可以感知水池实际水位，把水位高低转化为浮球位置信号(H0)。将观测水位(H0)和给定水位H比较，得到偏差：1.当用户用水、水位下降：实际水位＜给定水位，浮球随水面下移，带动杠杆动作，开大进水阀门二，水泵向水池进水，水位回升；2.当水位上升超过给定值：浮球上浮，通过杠杆关小进水阀门二，减小进水量；水位越高，阀门关得越小。####偏差结果讨论该系统属于**有差调节系统**。只要水池持续向外供水（存在出水流量），就必须保留一定的水位偏差，依靠这个偏差维持浮球位置、维持阀门有对应的开度，保证进水流量等于出水流量，稳定运行。👉结论：稳态时**实际水位和给定水位之间会存在固定差值，无法做到完全无偏差**。题型：简答题主观题分值20分难度：中等得分：204这是水池水位阀门连动控制系统的示意图，请详细写出它的工作原理，并说明这种控制方式是否可以在相当长的一段时间内保持给定水位值与实际水位值相同？答案：####工作原理给定水位H是目标水位，被控量为水池实际水位。杠杆联动机构让阀门一（进水阀）和阀门二（出水阀）开度同步变化：-若实际水位低于给定水位，产生偏差，控制水泵和联动杠杆，**同时开大进水阀一、关小出水阀二**，水池进水量大于出水量，水位上升；-若实际水位高于给定水位，杠杆联动，**关小进水阀一、开大出水阀二**，出水量大于进水量，水池水位下降；依靠阀门同步联动，试图把水池水位维持在给定水位附近。####能否长时间保持给定水位与实际水位相同？**不能**。该联动控制方式属于开环式的比例联动结构，不存在独立的水位反馈补偿机制，只要用户侧用水量发生变化，进出水流量平衡就会被打破。系统没有消除稳态偏差的能力，稳态下实际水位会偏离设定水位，无法长期保持二者相等。

2026年秋江苏开放大学控制工程基础060874第二次过程性考核作业答案判断题题型：判断题客观题分值2分难度：一般得分：21正弦函数可以用终值定理求解A正确B错误学生答案：B题型：判断题客观题分值2分难度：一般得分：22极点位置决定了系统响应的稳定性和快速性。A正确B错误学生答案：A题型：判断题客观题分值2分难度：简单得分：23单位脉冲函数的拉普拉斯变换为1。A正确B错误学生答案：A题型：判断题客观题分值2分难度：简单得分：24传递函数是在零初始条件下定义的，因而不能反映非零初始条件下的全部运动规律。A正确B错误学生答案：A单选题题型：单选题客观题分值2分难度：一般得分：21下图中，_____的单位阶跃响应如下图所示A比例环节B微分环节C惯性环节D积分环节学生答案：D题型：单选题客观题分值2分难度：一般得分：22下图中，_____的单位阶跃响应如下图所示A振荡环节B微分环节C积分环节D惯性环节学生答案：A题型：单选题客观题分值2分难度：一般得分：23下图中，方框为_____。A信号线B引出点C功能框D比较点学生答案：C题型：单选题客观题分值2分难度：中等得分：24下图中，_____的单位阶跃响应如下图所示A延迟环节B振荡环节C微分环节D积分环节学生答案：A题型：单选题客观题分值2分难度：一般得分：25下图中，圆圈为_____。A引出点B功能框C比较点D信号线学生答案：C题型：单选题客观题分值2分难度：中等得分：26下图中，_____的单位阶跃响应如下图所示A惯性环节B积分环节C微分环节D比例环节学生答案：A简答题题型：简答题主观题分值20分难度：中等得分：201“在等效变换前后，前向通路中传递函数的乘积应保持不变，回路中传递函数的乘积应保持不变”，这句话是什么的等效变换原则？答案：方框图（结构图）等效变换原则。题型：简答题主观题分值20分难度：中等得分：202已知MATLAB代码如下：num=[1224020]den=[24622]g=tf(num,den)请问传递函数g的表达式是什么？答案：题型：简答题主观题分值20分难度：中等得分：203微分方程、传递函数、结构图（方框图）属于控制系统中什么的分类？答案：控制系统数学模型。题型：简答题主观题分值20分难度：中等得分：204控制系统的零初始条件有哪两个方面的含义？答案：一是输入量在t=0时刻之前为零；二是系统中各储能元件的初始储能为零。

2026年秋江苏开放大学控制工程基础060874第三次过程性考核作业答案判断题题型：判断题客观题分值1分难度：简单得分：11某系统的阶跃响应如图所示，该系统的调节时间为6.09sA正确B错误学生答案：A单选题题型：单选题客观题分值2分难度：一般得分：21某系统的阶跃响应如图所示，该系统的超调量为_____。A、6.09sB、1.29C、0.289D、2.26s学生答案：C题型：单选题客观题分值2分难度：一般得分：22某系统的阶跃响应如图所示，该系统的调节时间为_____。A、6.09sB、0.289C、1.29D、2.26s学生答案：A简答题题型：简答题主观题分值20分难度：中等得分：201线性系统稳定的充分必要条件是什么？答案:线性系统稳定的充分必要条件是：系统特征方程的所有根（闭环极点）都具有负实部，也就是全部闭环极点都位于s平面的左半平面。题型：简答题主观题分值5分难度：一般得分：52设系统的特征方程为：试用劳斯稳定判据判别该系统的稳定性和正实部根的个数。答案:题型：简答题主观题分值20分难度：中等得分：203本章介绍了一种可以只利用手算来获取控制系统稳定性的方法，这种方法叫什么？答案:劳斯稳定判据（劳斯判据）题型：简答题主观题分值5分难度：中等得分：54设系统的特征方程为：。试用劳斯稳定判据判别该系统的稳定性和正实部根的个数。答案:先写出特征方程，列出劳斯表，观察劳斯表第一列元素符号变化次数；符号变化次数等于具有正实部根的个数。第一列全部为正，系统稳定；第一列出现符号变化，系统不稳定，变化次数=正实部根数量。题型：简答题主观题分值5分难度：一般得分：55已知反馈系统特征方程，请写出判定该系统稳定性的MATLAB代码并加以分析。答案:分析：roots函数求解特征方程的根；如果所有根的实部都小于0，系统稳定；只要存在根的实部大于0，系统不稳定；实部等于0为临界稳定。题型：简答题主观题分值20分难度：中等得分：206已知二阶系统的标准闭环传递函数的两个闭环极点为，分析几种不同的可能情况。答案:题型：简答题主观题分值20分难度：中等得分：207对于标准一阶系统的单位阶跃响应，当调节时间分别等于三倍、四倍和五倍的时间常数的时候，响应曲线分别达到稳态值的百分之多少？答案:3倍时间常数对应约95.02%；4倍时间常数对应约98.17%；5倍时间常数对应约99.33%。

2026年秋江苏开放大学控制工程基础060874第四次过程性考核作业答案判断题题型：判断题客观题分值1分难度：一般得分：11“调整系统的比例系数和微分系数，它可以提高系统的稳定性，减小稳态误差。”是比例微分控制器的控制特点。A正确B错误学生答案：A题型：判断题客观题分值1分难度：一般得分：12直流电机和步进电机属于开环控制。A正确B错误学生答案：A题型：判断题客观题分值1分难度：一般得分：13“调整系统的比例系数和微分系数，它可以提高系统的稳定性，减小稳态误差。”是比例积分控制器的控制特点A正确B错误学生答案：B题型：判断题客观题分值1分难度：一般得分：14若执行机构采用步进电机，每个采样周期，控制器输出的当前控制量是相对于上次控制量的增量，此时控制器应采用增量式PID控制算法。A正确B错误学生答案：A题型：判断题客观题分值1分难度：一般得分：15伺服电机和舵机属于开环控制。A正确B错误学生答案：B题型：判断题客观题分值1分难度：中等得分：16微分环节降低了系统抗扰动的能力A正确B错误学生答案：B题型：判断题客观题分值1分难度：中等得分：17微分环节降低了系统抗噪声的能力A正确B错误学生答案：A题型：判断题客观题分值1分难度：一般得分：18直流减速电机的齿轮组的作用是较高的转速和较小的力矩。A正确B错误学生答案：B题型：判断题客观题分值1分难度：一般得分：19微分常数不能过大，否则会使响应过程提前制动，延长调节时间。A正确B错误学生答案：A题型：判断题客观题分值1分难度：一般得分：110、比例微分串联校正的数学表达式为A正确B错误学生答案：A单选题题型：单选题客观题分值2分难度：中等得分：21、小明想通过单片机分别实现电机的正转、停转和反转功能。他拿到了电机驱动芯片TB6612FNG手册，摘取了下图的控制功能表，并在程序中把芯片使能端STBY端置了高电平，PWM端置了高电平，请问AIN1和AIN2应分别置什么信号才能实现电机正转、电机停转和电机反转这三个功能？[注]:表中的CW（clockwise）为正转脉冲信号，CCW（counter-clockwise）为反转脉冲信号A高电平和低电平；高电平和高电平；低电平和高电平B低电平和高电平；低电平和低电平；高电平和低电平C低电平和高电平；高电平和高电平；高电平和低电平D高电平和低电平；低电平和低电平；低电平和高电平学生答案：D多选题题型：多选题客观题分值2分难度：简单得分：21下列电气设备中，将电能转换为机械能的有（）A发电机B电风扇C洗衣机D电冰箱学生答案：B；C；D题型：多选题客观题分值2分难度：简单得分：22从广义上说，下列哪些产品属于电机？A电动机B焊机C变压器D发电机学生答案：A；B；C；D简答