2025年大学（自动化）自动控制原理应用阶段测试题及评分标准.doc

2025年大学（自动化）自动控制原理应用阶段测试题及评分标准

（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：本大题共20小题，每小题2分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案的序号填在括号内。

1. 自动控制系统中，反馈控制的本质是（ ）
A. 基于偏差的控制 B. 基于给定值的控制 C. 基于干扰的控制 D. 基于输出的控制
2. 控制系统的稳定性取决于（ ）
A. 系统的结构和参数 B. 输入信号的大小 C. 干扰的大小 D. 输出的大小
3. 对于一阶系统，其时间常数T越小，则系统响应（ ）
A. 越快 B. 越慢 C. 不变 D. 先快后慢
4. 二阶系统的阻尼比ζ=0时，系统处于（ ）
A. 欠阻尼状态 B. 过阻尼状态 C. 临界阻尼状态 D. 无阻尼状态
5. 传递函数的分母多项式的根称为系统的（ ）
A. 零点 B. 极点 C. 增益 D. 带宽
6. 单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)，则其闭环传递函数为（ ）
A. G(s)/(1+G(s)) B. 1/(1+G(s)) C. G(s) D. 1/G(s)
7. 控制系统的稳态误差与（ ）有关。
A. 系统的结构和参数 B. 输入信号的形式 C. 干扰的大小 D. 以上都是
8. 比例控制器的特点是（ ）
A. 能消除稳态误差 B. 能加快系统响应 C. 能减小超调量 D. 有相位滞后
9. 积分控制器的作用是（ ）
A. 消除稳态误差 B. 加快系统响应 C. 减小超调量 D. 有相位超前
10. 微分控制器的作用是（ ）
A. 消除稳态误差 B. 加快系统响应 C. 减小超调量 D. 有相位滞后
11. 串联校正中，相位超前校正的作用是（ ）
A. 提高系统的稳定性 B. 减小系统的稳态误差 C. 增大系统的带宽 D. 以上都是
12. 反馈校正的作用是（ ）
A. 改善系统性能 B. 增大系统增益 C. 减小系统带宽 D. 增加系统稳态误差
13. 根轨迹法中，根轨迹的起点是（ ）
A. 开环传递函数的极点 B. 开环传递函数的零点 C. 闭环传递函数的极点 D. 闭环传递函数的零点
14. 根轨迹的终点是（ ）
A. 开环传递函数的极点 B. 开环传递函数的零点 C. 闭环传递函数的极点 D. 闭环传递函数的零点
15. 系统的开环传递函数为G(s)=K(s+1)/s(s+2)(s+3)，则系统的型别为（ ）
A. 0型 B. I型 C. II型 D. III型
16. 线性定常系统的传递函数取决于（ ）
A. 系统的结构和参数 B. 输入信号 C. 输出信号 D. 干扰信号
17. 二阶系统的无阻尼自然频率ωn越大，则系统响应（ ）
A.越快 B. 越慢 C. 不变 D. 先快后慢
18. 系统的传递函数为G(s)=10/(s(s+1))，则其增益为（ ）
A. 10 B. 1 C. 0 D. 无法确定
19. 控制系统的频域性能指标中，相位裕度γ反映了系统的（ ）
A. 稳定性 B. 快速性 C. 准确性 D. 抗干扰能力
20. 控制系统的频域性能指标中，幅值裕度Kg反映了系统的（ ）
A. 稳定性 B. 快速性 C. 准确性 D. 抗干扰能力

第II卷（非选择题 共60分）
答题要求：本大题共5小题，请根据题目要求作答，解答应写出必要的文字说明、计算过程或推理步骤。

21. （10分）已知系统的开环传递函数G(s)=K/s(s+1)(s+2)，试绘制系统的根轨迹。

22. （10分）设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=K/(s(s+2))，当输入为r(t)=1(t)时，求系统的稳态误差。

23. （15分）已知二阶系统的传递函数为G(s)=ωn²/(s²+2ζωns+ωn²)，当ζ=0.5，ωn=2时，求系统的单位阶跃响应。

24. （15分）材料：某控制系统的开环传递函数为G(s)=K(s+1)/s²(s+4)。问题：分析该系统的稳定性，并确定使系统稳定的K的取值范围。

25. （10分）材料：已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=K/s(s+1)。问题：设计一个串联校正装置，使系统的相位裕度γ≥45°。

答案：
1. A
2. A
3. A
4. D
5. B
6.A
7. D
8. D
9. A
10. B
11. D
12. A
13. A
14. B
15. B
16. A
17. A
18. A
19. A
20. A

21. 略
22. 系统型别为I型，Kp=∞，稳态误差ess=0
23. 略
24. 系统不稳定，K的取值范围为0<K<16
25. 略