2025年大学智能电网信息工程（自动控制原理）试题及答案.doc

2025年大学智能电网信息工程（自动控制原理）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第 I 卷（选择题 共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3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，反馈控制的实质是（ ）
A. 按偏差控制
B. 按输入信号控制
C. 按干扰控制
D. 按输出信号控制
2. 控制系统的传递函数取决于（ ）
A. 系统的结构和参数
B. 系统的输入信号
C. 系统的输出信号
D. 系统的初始状态
3. 一阶系统的传递函数为G(s)=1/(Ts + 1)，其时间常数T越大，则系统的（ ）
A. 响应速度越快
B. 响应速度越慢
C. 稳态精度越高
D. 稳态精度越低
4. 二阶系统的阻尼比ζ=0.5时，系统的阶跃响应为（ ）
A. 等幅振荡
B. 衰减振荡
C. 单调上升
D. 单调下降
5. 系统的开环传递函数为G(s)H(s)=K/(s(s + 1)(s + 2)) ,则系统的开环增益K为（ ）
A. K
B. K/2
C. K/3
D. K/6
6. 已知系统的传递函数G(s)=(s + 1)/(s^2 + 2s + 2)，则系统的阻尼比ζ为（ ）
A. 0.5
B. 1
C. 2
D. 无法确定
7. 若系统的传递函数为G(s)=10/(s(s + 5))，则系统的型别为（ ）
A. 0型
B. I型
C. II型
D. III型
8. 单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=K/(s(s + 1)(s + 2))，当输入为单位阶跃信号时，系统的稳态误差为（ ）
A. ∞
B. 1/K
C. 1/(K + 1)
D. 0
9. 系统的频率特性G(jω)的实部称为（ ）
A. 幅频特性
B.相频特性
C. 实频特性
D. 虚频特性
10. 控制系统的稳定性与系统的（ ）有关。
A. 输入信号
B. 输出信号
C. 传递函数
D. 初始状态

第 II 卷（非选择题 共70分）
11. （10分）已知系统的微分方程为y''(t)+3y'(t)+2y(t)=2x'(t)+3x(t)，试求系统的传递函数。
12. （15分）设二阶系统的传递函数为G(s)=ωn^2/(s^2 + 2ζωn s + ωn^2)，已知ωn = √2，ζ = 0.5，求系统的单位阶跃响应。
13. （15分）已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=K/(s(s + 1)(s + 2))，试确定使系统稳定的K值范围。
14. （15分）材料：某控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)=K(s + 1)/(s^2(s - 1))。要求：分析系统的稳定性，若系统不稳定，指出系统的不稳定极点个数，并说明理由。
15. （15分）材料：已知系统开环传递函数G(s)H(s)=K/s(s + 1)(s + 2)，当输入信号为r(t)=t时，求系统的稳态误差。要求：写出计算过程，并给出最终结果。

答案：
1. A
2. A
3. B
4. B
5. A
6. B
7. B
8. B
9. C
10. C
11. 对微分方程两边进行拉氏变换：
- \(s^{2}Y(s)+3sY(s)+2Y(s)=2sX(s)+3X(s)\)
- 整理可得：\(Y(s)/X(s)=(2s + 3)/(s^{2}+3s + 2)\)，即系统传递函数\(G(s)=(2s + 3)/(s^{2}+3s + 2)\)。
12. 已知\(\omega_{n}=\sqrt{2}\)，\(\zeta = 0.5\)，则系统传递函数为\(G(s)=2/(s^{