工程控制试题及答案

工程控制试题及答案

一、工程控制试题

（一）单项选择题（共30题，每题1分）工程控制中，“控制”的核心目标是（）A.实现系统完全自动化B.使被控量稳定在设定值附近C.提高系统响应速度D.降低系统能耗以下哪种控制方式无需反馈环节（）A.闭环控制B.开环控制C.串级控制D.自适应控制闭环控制系统中，反馈信号的作用是（）A.提高系统稳定性B.增加系统复杂度C.降低系统成本D.减少执行器数量传感器在控制系统中的主要作用是（）A.处理控制算法B.检测被控量的实际值C.驱动被控对象运行D.存储系统参数PID控制器中，“P”代表的调节作用是（）A.比例调节第1页共14页B.积分调节C.微分调节D.自适应调节系统在阶跃输入下，输出量从初始值到新稳态值的响应过程称为（）A.动态响应B.静态响应C.开环响应D.闭环响应以下哪种不是典型的执行器类型（）A.电机B.传感器C.电磁阀D.液压阀控制过程中，若被控量与设定值存在偏差，控制器通过调节输出消除偏差的控制方式属于（）A.前馈控制B.反馈控制C.复合控制D.最优控制系统在无输入时，输出随时间逐渐衰减至零的特性称为（）A.稳定性B.快速性C.准确性D.可靠性开环控制系统的主要缺点是（）第2页共14页A.结构复杂B.抗干扰能力差C.成本高D.响应速度慢以下哪项是闭环控制系统的核心组成部分（）A.设定值发生器B.比较环节C.被控对象D.传感器与执行器微分调节作用主要用于改善系统的（）A.稳态精度B.动态稳定性C.响应速度D.抗干扰能力工程上常用“调节时间”衡量系统的（）A.稳定性B.快速性C.准确性D.可靠性传感器输出信号与输入物理量之间的线性程度称为（）A.灵敏度B.线性度C.迟滞D.重复性若系统的特征方程为s^3+2s^2+3s+4=0，则该系统（）第3页共14页A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.无法判断以下哪种控制策略适用于滞后较大的被控对象（）A.PID控制B.前馈控制C.自适应控制D.模糊控制执行器的“死区”会导致系统产生（）A.动态误差B.静态误差C.超调量D.调节时间控制过程中，通过预先检测干扰并进行补偿的控制方式是（）A.反馈控制B.前馈控制C.串级控制D.比值控制系统在单位阶跃输入下，输出的最大偏离量与稳态值之比称为（）A.超调量B.调节时间C.峰值时间D.上升时间以下哪项不属于自动控制系统的基本要求（）第4页共14页A.稳定性B.快速性C.准确性D.复杂性闭环控制系统中，若反馈信号与设定值的偏差为正，则控制器输出应（）A.增加B.减小C.不变D.不确定传感器的“迟滞误差”是指（）A.输入量递增和递减时输出曲线的不重合程度B.传感器输出与输入的线性偏差C.传感器在不同温度下的输出差异D.传感器对微小输入变化的响应能力工程控制中，“动态特性”主要描述系统在（）的响应特性A.稳定状态B.扰动作用下C.输入变化时D.无输入时若系统的开环传递函数为GsHs=\frac{K}{ss+1s+2}，则系统的开环极点为（）A.0,-1,-2B.0,1,2C.-0,-1,-2第5页共14页D.无法确定以下哪种不是PID参数整定的常用方法（）A.经验试凑法B.临界比例度法C.响应曲线法D.数值积分法前馈控制的主要优点是（）A.能及时克服主要干扰B.无需反馈环节C.结构简单D.成本低系统在稳定状态下，被控量与设定值的偏差称为（）A.动态误差B.静态误差C.绝对误差D.相对误差若系统的阻尼比\xi=

0.5，则系统的阶跃响应属于（）A.无阻尼B.欠阻尼C.临界阻尼D.过阻尼控制过程中，通过多个控制器串联实现的控制策略是（）A.前馈控制B.串级控制C.比值控制第6页共14页D.均匀控制工程上，“可靠性”指系统在规定条件下（）完成规定功能的能力A.长期B.短期C.一定时间内D.全部时间内

（二）多项选择题（共20题，每题2分）自动控制系统的基本组成部分包括（）A.控制器B.执行器C.被控对象D.传感器E.设定值闭环控制系统的特点有（）A.有反馈环节B.能消除稳态误差C.抗干扰能力强D.结构简单E.适用于所有被控对象以下属于PID控制器参数的有（）A.比例系数KpB.积分时间TiC.微分时间TdD.采样周期TsE.放大系数K第7页共14页传感器按工作原理可分为（）A.电阻式传感器B.电容式传感器C.电感式传感器D.光电式传感器E.数字式传感器影响系统稳定性的主要因素有（）A.开环极点位置B.开环零点位置C.系统阻尼比D.系统增益E.输入信号类型以下属于控制策略的有（）A.开环控制B.闭环控制C.前馈控制D.自适应控制E.模糊控制执行器的主要类型包括（）A.电动执行器B.气动执行器C.液压执行器D.电磁执行器E.机械执行器系统动态响应的性能指标包括（）第8页共14页A.超调量B.调节时间C.峰值时间D.上升时间E.稳态误差闭环控制系统中，反馈环节的作用是（）A.检测被控量实际值B.与设定值比较产生偏差C.消除系统偏差D.提高系统稳定性E.降低系统成本以下属于系统静态特性参数的有（）A.灵敏度B.线性度C.迟滞D.重复性E.响应时间前馈控制的应用条件包括（）A.干扰可测B.干扰对被控量影响大C.反馈控制难以克服的干扰D.系统滞后小E.系统成本低串级控制系统的主要特点有（）A.主副控制器串联工作第9页共14页B.能克服二次干扰C.提高系统响应速度D.结构简单E.适用于非线性系统系统稳定性判断的方法有（）A.劳斯判据B.赫尔维茨判据C.根轨迹法D.奈奎斯特判据E.波德图法传感器的主要性能指标包括（多项选择）（）A.精度B.灵敏度C.响应时间D.线性范围E.抗干扰能力以下属于开环控制缺点的有（）A.无反馈环节，抗干扰能力差B.无法消除稳态误差C.结构复杂D.成本高E.适用于扰动小的场合自动控制系统的“准确性”要求通常用（）衡量A.稳态误差B.绝对误差第10页共14页C.相对误差D.最大偏差E.超调量以下属于执行器性能指标的有（）A.线性度B.死区C.回差D.响应时间E.灵敏度模糊控制的特点包括（）A.无需精确数学模型B.适用于非线性系统C.鲁棒性强D.响应速度快E.控制精度高系统动态误差产生的原因有（）A.系统惯性B.滞后C.非线性D.干扰E.传感器精度工程控制中，“可靠性设计”需考虑的因素有（）A.元器件可靠性B.冗余设计C.故障检测与诊断第11页共14页D.维护便利性E.成本与可靠性平衡

（三）判断题（共20题，每题1分）开环控制一定比闭环控制成本低（）闭环控制系统中，反馈信号的作用是消除偏差（）PID控制器中，积分作用可消除系统的静态误差（）传感器的灵敏度越高，测量精度一定越高（）系统的特征方程所有根均在s平面左半部分时，系统稳定（）调节时间越长，系统的快速性越好（）前馈控制能完全补偿干扰的影响（）串级控制系统中，主控制器的输出作为副控制器的设定值（）系统的阻尼比越大，超调量越小（）执行器的死区会导致系统产生动态误差（）自动控制系统的基本要求是稳定性、快速性、准确性（）传感器的线性度是指输出与输入的线性关系程度（）根轨迹法可用于分析系统参数对稳定性的影响（）模糊控制适用于数学模型明确的线性系统（）系统的稳态误差只与系统结构有关，与输入信号无关（）闭环控制系统一定比开环控制系统复杂（）PID控制器中，微分作用对高频噪声敏感（）系统的开环极点数量越多，稳定性越差（）自适应控制能根据系统参数变化自动调整控制策略（）可靠性是指系统在规定条件下长期正常工作的能力（）

（四）简答题（共2题，每题5分）简述闭环控制系统的组成及工作原理第12页共14页分析PID控制器中比例（P）、积分（I）、微分（D）作用对系统动态性能和静态性能的影响

二、参考答案

（一）单项选择题答案B

2.B

3.B

4.B

5.A

6.A

7.B

8.B

9.A

10.BD

12.B

13.B

14.B

15.C

16.D

17.B

18.B

19.A

20.DA

22.A

23.C

24.A开环极点为特征方程ss+1s+2=0的根，即0,-1,-

225.D

26.A

27.B

28.B

29.B

30.C

（二）多项选择题答案ABCDE

2.ABC

3.ABC

4.ABCDE

5.ACD

6.ABCDE

7.ABCD

8.ABCD

9.ABD

10.ABCDABC

12.ABC

13.ABCD

14.ABCDE

15.AB

16.ABCD

17.BCD

18.ABC

19.ABCD

20.ABCDE

（三）判断题答案√（开环控制结构简单，通常成本较低）

2.√（反馈信号与设定值比较产生偏差，控制器根据偏差调节输出）

3.√（积分作用通过累积偏差消除静态误差）

4.×灵敏度高不代表精度高，需结合线性度等指标

5.√（劳斯判据等可判断左半平面根稳定）

6.×调节时间越短，快速性越好

7.×前馈控制可补偿主要干扰，但无法完全补偿

8.√主控制器输出作为副控制器设定值，构成串级结构

9.√阻尼比越大，振荡越小，超调量越小

10.×死区导致输入小信号时输出无响应，产生静态误差√稳定性、快速性、准确性是自动控制的基本要求

12.√线性度描述输出与输入线性关系第13页共14页√根轨迹法通过根轨迹分布判断稳定性

14.×模糊控制适用于非线性、模型不明确系统

15.×稳态误差与输入信号类型有关，如阶跃输入的稳态误差与系统型别相关

16.√闭环控制需反馈环节，结构更复杂

17.√微分作用对高频噪声敏感，易放大噪声

18.×极点位置比数量更关键，右半平面极点导致不稳定

19.√自适应控制通过在线辨识调整参数

20.×可靠性是“规定时间内”正常工作，非“长期”绝对概念

（四）简答题答案闭环控制系统组成及工作原理组成由设定值、比较环节、控制器（PID等）、执行器、被控对象、传感器及反馈环节组成工作原理传感器检测被控量实际值，反馈至比较环节，与设定值比较产生偏差；控制器根据偏差计算输出，经执行器作用于被控对象，使被控量向设定值变化，通过反馈持续修正，直至偏差消除或减小至允许范围PID各作用对性能的影响比例（P）作用提高系统响应速度，减小稳态误差，但会降低稳定性，易产生超调；积分（I）作用消除稳态误差，但会降低快速性，可能导致系统不稳定；微分（D）作用预测偏差变化趋势，改善动态稳定性，减小超调，提高快速性，但对噪声敏感说明本试题覆盖工程控制核心知识点，包括系统组成、控制方式、性能指标、控制器参数及应用，答案基于控制原理和工程实践，可用于学习巩固或考核评估第14页共14页。