自控试题及答案

自控试题及答案

一、单项选择题（共30题，每题1分，共30分）（以下每题只有一个正确答案，将正确答案的序号填在括号内）自动控制的核心目的是（）A.减少能源消耗B.提高系统运行精度C.实现设备自动化D.降低生产成本开环控制系统与闭环控制系统的根本区别在于（）A.是否有检测装置B.是否有控制器C.是否有执行器D.是否有被控对象传递函数的分母多项式的根决定了系统的（）A.动态性能B.静态性能C.稳定性D.稳态误差系统的“稳定性”指的是（）A.系统输出是否随时间收敛到平衡状态B.系统输入与输出的比例关系C.系统抵抗干扰的能力D.系统的响应速度一阶系统的单位阶跃响应曲线的调节时间主要取决于（）A.放大系数K B.时间常数T C.延迟时间τD.惯性时间二阶系统的阻尼比ζ=

0.5时，系统的超调量约为（）A.25%B.30%C.35%D.40%系统的“稳态误差”反映的是（）A.系统动态响应的快速性B.系统抗干扰的能力C.系统输出与输入的稳态偏差D.系统的稳定性以下哪种校正方式属于串联校正（）A.在系统前向通道中加入补偿装置B.引入局部反馈C.增加系统的开环增益D.提高系统的采样频率第1页共9页采用PD控制器的主要作用是（）A.提高系统稳定性B.减小稳态误差C.加快动态响应D.增强抗干扰能力根轨迹法中，分离点的位置决定了系统的（）A.稳定性边界B.超调量C.调节时间D.稳态误差频率特性的极坐标图（乃奎斯特图）中，相位裕量反映的是（）A.系统的稳定性B.系统的动态响应速度C.系统的稳态精度D.系统的抗干扰能力系统的“快速性”指标通常用（）描述A.上升时间、调节时间B.超调量、峰值时间C.稳态误差、峰值时间D.阻尼比、自然频率以下哪种系统属于恒值控制系统（）A.液位自动控制系统B.温度自动控制系统C.速度自动控制系统D.以上都是线性系统满足叠加原理的条件是（）A.系统无非线性环节B.系统为定常系统C.系统为线性定常系统D.系统输入为有界信号传递函数的定义是（）A.系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比B.系统输入的拉氏变换与输出的拉氏变换之比C.系统的稳态输出与输入之比D.系统的动态响应与输入的关系二阶系统的特征方程为s²+2ζωₙs+ωₙ²=0，其阻尼比为ζ，若ζ1，则系统（）A.临界稳定B.稳定C.不稳定D.临界不稳定第2页共9页系统的“稳定性”分析中，劳斯判据主要用于判断（）A.系统是否有延迟环节B.系统特征根是否在左半平面C.系统的稳态误差D.系统的动态响应速度以下哪种不是自动控制系统的基本控制方式（）A.开环控制B.闭环控制C.复合控制D.线性控制采用PI控制器可以有效减小系统的（）A.超调量B.调节时间C.稳态误差D.峰值时间系统的“稳态误差系数”中，位置误差系数对应的输入信号是（）A.单位阶跃信号B.单位斜坡信号C.单位加速度信号D.正弦信号根轨迹的起点是系统的（注此处“起点”指开环极点）（）A.开环零点B.开环极点C.闭环零点D.闭环极点频率特性的对数坐标图（伯德图）中，中频段的斜率变化反映系统的（）A.稳定性B.快速性C.稳态精度D.抗干扰能力系统的“动态性能”指标不包括（）A.上升时间B.调节时间C.超调量D.稳态误差“反馈控制”的核心思想是（）A.基于偏差进行调节B.根据输入直接控制C.通过前馈补偿干扰D.采用开环控制二阶系统的单位脉冲响应中，若ζ=0，则系统（）A.等幅振荡B.单调上升C.指数衰减D.发散振荡系统的“静态误差”与系统的（）有关A.开环增益B.闭环增益C.阻尼比D.自然频率采用前馈控制的主要目的是（）A.提高系统稳定性B.减小稳态误差第3页共9页C.补偿扰动的影响D.加快动态响应“相角裕量”的定义是（）A.截止频率处的相位B.相位交界频率处的相位裕量C.幅值交界频率处的相位裕量D.系统稳定裕度在自动控制系统中，“执行器”的作用是（）A.检测被控量B.接收控制信号并驱动被控对象C.对偏差进行计算和处理D.设定被控量的目标值线性定常系统的传递函数Gs=1/s²+2s+1，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20题，每题2分，共40分）（以下每题有多个正确答案，将正确答案前的字母填在括号内，多选、少选、错选均不得分）自动控制系统的基本组成部分包括（）A.被控对象B.检测元件C.控制器D.执行器E.反馈环节系统稳定性的判断方法有（）A.劳斯判据B.赫尔维茨判据C.根轨迹法D.乃奎斯特判据E.伯德判据传递函数的性质包括（）A.与输入输出的具体形式无关B.反映系统的固有特性C.是复变量s的有理分式D.可用于分析系统的动态性能E.需要考虑初始条件以下属于时间响应性能指标的有（）A.上升时间B.峰值时间C.调节时间D.超调量E.稳态误差二阶系统的动态性能参数主要取决于（）第4页共9页A.阻尼比ζB.自然频率ωₙC.开环增益K D.系统延迟τE.输入信号系统校正的基本方式有（）A.串联校正B.反馈校正C.前馈校正D.复合校正E.超前校正PID控制器的三个作用是（）A.比例作用（P）B.积分作用（I）C.微分作用（D）D.超前作用（E）E.滞后作用（F）开环控制系统的特点有（）A.结构简单B.无反馈环节C.抗干扰能力差D.控制精度低E.成本低闭环控制系统的特点有（）A.有反馈环节B.基于偏差进行调节C.控制精度高D.结构复杂E.抗干扰能力强系统稳态误差的计算方法有（）A.静态误差系数法B.动态误差系数法C.终值定理法D.根轨迹法E.乃奎斯特判据以下属于线性系统的有（）A.一阶系统B.二阶系统C.非线性系统D.高阶系统E.时变系统根轨迹的绘制规则包括（）A.起点和终点B.分支数C.渐近线D.分离点与会合点E.与虚轴交点频率特性的表示方法有（）A.极坐标图（乃奎斯特图）B.对数坐标图（伯德图）C.对数幅相图D.尼柯尔斯图E.传递函数法第5页共9页提高系统快速性的措施有（）A.增加开环增益B.采用超前校正C.减小时间常数D.增大阻尼比E.提高自然频率以下属于恒值控制系统的有（）A.温度控制系统B.液位控制系统C.速度控制系统D.位置控制系统E.流量控制系统系统的“稳态精度”指标通常用（）描述A.稳态误差B.静态误差系数C.动态误差系数D.位置误差E.速度误差自动控制系统按输入量的变化规律可分为（）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E.非线性控制系统以下属于系统动态性能指标的有（）A.超调量B.调节时间C.峰值时间D.上升时间E.稳态误差采用状态反馈可以（）A.改变系统的特征值B.提高系统稳定性C.减小稳态误差D.改善动态性能E.降低系统成本系统的“稳定性”是指（）A.系统在扰动作用下能恢复平衡状态B.系统的输出不会发散C.系统的响应随时间衰减D.系统在干扰消失后能回到原平衡状态E.系统始终保持静止

三、判断题（共20题，每题1分，共20分）对的打“√”，错的打“×”自动控制是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象的物理量按预定规律运行（√）第6页共9页开环控制系统的精度主要取决于元件的精度和校准程度（√）传递函数的分母是系统的特征多项式，其根决定系统的稳定性（√）二阶系统的阻尼比ζ=

0.707时，系统的超调量约为

4.3%（√）劳斯判据可以直接判断系统的稳态误差（×）（劳斯判据用于稳定性判断）积分控制的作用是消除系统的稳态误差（√）根轨迹的分离点一定位于实轴上（×）（可能位于复平面）伯德图的中频段斜率通常为-20dB/dec时，系统动态性能较好（√）恒值控制系统的输入量是恒定不变的（√）线性系统满足叠加原理，非线性系统则不满足（√）系统的调节时间越长，说明系统动态响应越快（×）（调节时间越长，响应越慢）前馈校正可以有效补偿可测量的扰动（√）二阶系统的阻尼比ζ越小，系统的超调量越大（√）系统的开环增益越大，稳态误差越大（×）（开环增益越大，稳态误差越小）相位裕量越大，系统的相对稳定性越好（√）传递函数的零点决定系统的动态响应特性（×）（极点决定稳定性和动态特性）反馈控制的本质是“按偏差调节”（√）系统的静态误差系数与开环增益无关（×）（静态误差系数与开环增益有关）采用超前校正可以提高系统的相角裕量（√）第7页共9页非线性系统一定不稳定（×）（部分非线性系统可能稳定，如自激振荡系统）

四、简答题（共2题，每题5分，共10分）简述自动控制系统的基本组成及各部分的作用答自动控制系统由被控对象、检测元件与变送器、控制器、执行器四部分组成被控对象被控制的设备或过程，如温度、液位等；检测元件与变送器检测被控量（如温度、压力）并转换为标准信号；控制器接收偏差信号，按控制规律计算控制量；执行器接收控制信号，驱动被控对象动作，如调节阀、电机等说明PID控制器中比例（P）、积分（I）、微分（D）作用的主要功能答比例（P）作用成比例地反映偏差，快速响应偏差，但无法消除稳态误差；积分（I）作用通过积分累积偏差，消除稳态误差，但可能降低系统稳定性；微分（D）作用根据偏差变化率调节输出，预测偏差趋势，提高系统动态响应速度参考答案

一、单项选择题（共30题）1-5BACAB6-10ACACA11-15BADCA16-20BBDCA21-25BCDAA26-30ACCBB第8页共9页

二、多项选择题（共20题）1ABCDE2ABCD3ABCD4ABCDE5AB6ABCD7ABC8ABCDE9ABCDE10ABC11ABD12ABCDE13ABCD14ABCE（注14题选项应为ABCE，原“E.提高自然频率”正确）15ABCDE16ABCDE17ABC18ABCD19ABD20ABCD

三、判断题（共20题）1-5√√√√×6=10√×√√√11-15×√√×√16-20×√×√×

四、简答题（共2题）自动控制系统基本组成及作用

（1）被控对象——被控制的设备或过程；

（2）检测元件与变送器——检测被控量并转换为标准信号；

（3）控制器——接收偏差信号，按控制规律计算控制量；

（4）执行器——接收控制信号，驱动被控对象动作PID控制器各作用功能

（1）P作用快速响应偏差，成比例调节输出；

（2）I作用通过积分累积偏差，消除稳态误差；

（3）D作用根据偏差变化率调节输出，提高动态响应速度第9页共9页。