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自动化专业《控制原理实验（控制理论类）》2024-2025学年春学期专项检测试卷及答案

一、选择题（本大题总共15小题，每题2分，共30分）

1.在控制原理实验中，以下哪种方法常用于系统的性能分析？

A.开环控制

B.闭环控制

C.阶跃响应测试

D.以上都不对

答案：C

解析：阶跃响应测试是分析系统性能的常用方法，通过观察系统对阶跃输入的响应来评估系统的动态特性等。

2.控制系统的稳定性可以通过以下哪个参数来判断？

A.增益

B.相位裕度

C.上升时间

D.稳态误差

答案：B

解析：相位裕度是衡量控制系统稳定性的重要参数，相位裕度越大系统越稳定。

3.实验中，为了减小系统的稳态误差，通常采用的方法是？

A.增加比例系数

B.增加积分环节

C.增加微分环节

D.减小增益

答案：B

解析：积分环节可消除系统稳态误差。

4.以下哪种实验设备常用于搭建控制系统实验平台？

A.示波器

B.万用表

C.信号发生器

D.以上都是

答案：D

解析：示波器用于观察电信号波形，万用表测电压、电流等，信号发生器产生各种信号，都常用于搭建实验平台。

5.对于一阶系统，其时间常数T与系统响应速度的关系是？

A.T越大响应越快

B.T越小响应越快

C.无关

D.不确定

答案：B

解析：一阶系统时间常数T越小，响应越快。

6.控制原理实验中，常用的输入信号不包括？

A.正弦信号

B.脉冲信号

C.锯齿波信号

D.方波信号

答案：C

解析：常用输入信号有正弦、脉冲、方波等，锯齿波信号不常用。

7.在PID控制器中，P代表的是？

A.比例

B.积分

C.微分

D.以上都不是

答案：A

解析：PID中P是比例。

8.系统的传递函数反映了系统的？

A.输入与输出关系

B.内部结构

C.控制策略

D.以上都对

答案：A

解析：传递函数描述系统输入输出之间的关系。

9.实验中，测量系统的频率响应特性通常采用？

A.时域分析法

B.频域分析法

C.根轨迹法

D.状态空间法

答案：B

解析：频域分析法用于测量系统频率响应特性。

10.以下哪种情况会导致系统出现振荡？

A.相位裕度太小

B.增益太小

C.积分时间常数太大

D.微分时间常数太小

答案：A

解析：相位裕度太小易使系统振荡。

11.控制系统的输出信号与输入信号的关系可以用以下哪种方式表示？

A.微分方程

B.差分方程

C.传递函数

D.以上都是

答案：D

解析：微分方程、差分方程、传递函数都可表示系统输入输出关系。

12.实验中，调节系统参数时，首先应该调节的是？

A.比例系数

B.积分系数

C.微分系数

D.都可以

答案：A

解析：一般先调节比例系数。

13.对于二阶系统，其阻尼比ζ与系统的振荡特性关系是？

A.ζ越大振荡越剧烈

B.ζ越小振荡越剧烈

C.无关

D.不确定

答案：B

解析：二阶系统阻尼比ζ越小，振荡越剧烈。

14.控制原理实验中，用于记录实验数据的工具不包括？

A.笔记本

B.电脑软件数据采集

C.示波器存储功能

D.万用表记录

答案：D

解析：万用表主要测数值，一般不用于记录实验数据全过程。

15.系统的开环传递函数为G(s)H(s)，闭环传递函数为？

A.G(s)/(1+G(s)H(s))

B.G(s)H(s)/(1+G(s)H(s))

C.1/(1+G(s)H(s))

D.G(s)/(1-G(s)H(s))

答案：A

解析：闭环传递函数公式为G(s)/(1+G(s)H(s))。

二、填空题（本大题总共5题，每题4分，共20分）

1.控制系统的性能指标包括稳定性、______、______。

答案：快速性、准确性

解析：控制系统性能指标主要有稳定性、快速性和准确性。

2.PID控制器中，I代表______，D代表______。

答案：积分、微分

解析：PID中I是积分，D是微分。

3.实验中，常用的测试系统动态性能的方法有______和______。

答案：阶跃响应测试法、频率响应测试法

解析：这两种是测试系统动态性能常用方法。

4.系统的传递函数分母多项式的根称为______。

答案：系统的极点

解析：传递函数分母多项式根是系统极点。

5.对于一阶系统，其单位阶跃响应的表达式为______。

答案：1-e^(-t/T)

解析：一阶系统单位阶跃响应表达式为1-e^(-t/T)。

三、简答题（本大题总共6题，每题4分，共24分）

1.简述开环控制系统和闭环控制系统的区别。

答案：开环控制系统没有反馈环节，输出只取决于输入，不考虑输出结果对系统的影响；闭环控制系统有反馈环节，将输出信号反馈到输入端与输