自动化控制系统员《PID控制（理论）》2024-2025学年春夏学期单元试卷及答案.docVIP

自动化控制系统员《PID控制（理论）》2024-2025学年春夏学期单元试卷及答案

一、单项选择题(本大题总共15小题，每题2分，共30分）

1.PID控制中，P代表的是

A.比例

B.积分

C.微分

D.增益

答案：A

解析：PID控制中，P是Proportion的缩写，代表比例。

2.PID控制中，I代表的是

A.比例

B.积分

C.微分

D.增益

答案：B

解析：I是Integral的缩写，代表积分。

3.PID控制中，D代表的是

A.比例

B.积分

C.微分

D.增益

答案：C

解析：D是Derivative的缩写，代表微分。

4.比例控制的作用是

A.消除稳态误差

B.加快系统响应速度

C.减小系统超调量

D.提高系统稳定性

答案：B

解析：比例控制能快速响应偏差，加快系统响应速度。

5.积分控制的作用是

A.消除稳态误差

B.加快系统响应速度

C.减小系统超调量

D.提高系统稳定性

答案：A

解析：积分控制能对偏差进行积累，最终消除稳态误差。

6.微分控制的作用是

A.消除稳态误差

B.加快系统响应速度

C.减小系统超调量

D.提高系统稳定性

答案：C

解析：微分控制根据偏差变化率提前作用，减小系统超调量。

7.当比例系数增大时，系统的

A.响应速度变慢

B.超调量增大

C.稳定性增强

D.稳态误差增大

答案：B

解析：比例系数增大，系统响应加快，但超调量可能增大。

8.积分时间常数增大时，积分作用

A.增强

B.减弱

C.不变

D.先增强后减弱

答案：B

解析：积分时间常数增大，积分作用减弱。

9.微分时间常数增大时，微分作用

A.增强

B.减弱

C.不变

D.先增强后减弱

答案：A

解析：微分时间常数增大，微分作用增强。

10.对于一阶系统，采用PID控制后，系统的

A.时间常数增大

B.时间常数减小

C.增益增大

D.增益减小

答案：B

解析：PID控制可改善系统性能，使时间常数减小。

11.在PID控制中，若只采用比例控制，系统会

A.存在稳态误差

B.响应速度很慢

C.超调量很大

D.不稳定

答案：A

解析：比例控制不能消除稳态误差。

12.若系统超调量过大，可适当增大

A.比例系数

B.积分时间常数

C.微分时间常数

D.增益

答案：C

解析：微分控制可减小超调量。

13.若系统响应速度慢，可适当增大

A.比例系数

B.积分时间常数

C.微分时间常数

D.增益

答案：A

解析：比例控制能加快响应速度。

14.积分饱和现象容易出现在

A.比例控制中

B.积分控制中

C.微分控制中

D.PID控制中

答案：B

解析：积分控制在偏差长期存在时易出现积分饱和。

15.为防止积分饱和，可采用的方法是

A.限幅法

B.积分分离法

C.变速积分法

D.以上都是

答案：D

解析：限幅法、积分分离法、变速积分法都可防止积分饱和。

二、填空题(本大题总共5题，每题4分，共20分)

1.PID控制器的输出表达式为u(t)=__________。

答案：Kpe(t)+Ki∫e(t)dt+Kdde(t)/dt

解析：这是PID控制器输出的基本表达式。

2.比例控制的传递函数为__________。

答案：Gp(s)=Kp

解析：比例控制传递函数就是比例系数。

3.积分控制的传递函数为__________。

答案：Gi(s)=Ki/s

解析：积分控制传递函数与积分系数和积分环节有关。

4.微分控制的传递函数为__________。

答案：Gd(s)=Kds

解析：微分控制传递函数与微分系数和微分环节有关。

5.PID控制中，稳态误差与__________有关。

答案：积分系数

解析：积分控制用于消除稳态误差，所以稳态误差与积分系数有关。

三、简答题(本大题总共6题，每题4分，共24分)

1.简述PID控制的基本原理。

答案：PID控制通过对系统偏差进行比例、积分、微分运算，根据运算结果调整控制量，以达到控制目的。比例控制快速响应偏差，加快系统响应速度；积分控制消除稳态误差；微分控制根据偏差变化率提前作用，减小系统超调量。

解析：分别阐述比例、积分、微分控制的作用及整体原理。

2.比例控制有什么优缺点？

答案：优点：能快速响应偏差，加快系统响应速度。缺点：不能消除稳态误差，比例系数过大可能导致系统超调量增大。

解析：从正反两方面说明比例控制的特点。

3.积分控制有什么优缺点？

答案：优点：能消除稳态误差。缺点：积分作用过强会使系统响应变慢，甚至出现积分饱和现象。

解析：阐述积分控制的作用及存在的问题。

4.微分控制有什么优缺点？

答案：优点：根据偏差变化率提前作