自动化设备运维工程师《控制理论应用（专业核心课）》2024-2025学年第二学期期末试卷及答案.docVIP

自动化设备运维工程师《控制理论应用（专业核心课）》2024-2025学年第二学期期末试卷及答案

一、单项选择题(本大题总共15小题，每题2分，共30分）

1.以下哪种控制方式不属于反馈控制？

A.比例控制

B.积分控制

C.前馈控制

D.微分控制

答案：C

解析：前馈控制是基于扰动的控制，不是基于反馈的，而比例、积分、微分控制都属于反馈控制的基本形式。

2.控制系统的传递函数是在什么条件下定义的？

A.零初始条件

B.非零初始条件

C.任意初始条件

D.稳态条件

答案：A

解析：传递函数定义要求系统初始状态为零，即零初始条件。

3.二阶系统的阻尼比ζ的取值范围是？

A.ζ0

B.0ζ1

C.ζ1

D.ζ=0

答案：B

解析：阻尼比ζ在0到1之间时，二阶系统呈现欠阻尼特性等不同状态。

4.单位阶跃响应的稳态值反映了系统的什么特性？

A.快速性

B.稳定性

C.准确性

D.响应特性

答案：C

解析：稳态值体现系统最终的输出情况，反映准确性。

5.控制系统的稳定性与以下哪个因素有关？

A.系统的增益

B.系统的结构

C.系统的输入

D.以上都是

答案：D

解析：系统增益、结构以及输入都会影响系统稳定性。

6.比例控制的特点是？

A.能消除稳态误差

B.能加快系统响应

C.有相位滞后

D.以上都不对

答案：B

解析：比例控制能加快系统响应，但不能消除稳态误差，存在相位滞后。

7.积分控制的作用是？

A.消除稳态误差

B.加快系统响应

C.改善系统稳定性

D.增加系统阻尼

答案：A

解析：积分控制主要作用是消除稳态误差。

8.微分控制的作用是？

A.消除稳态误差

B.加快系统响应

C.改善系统稳定性

D.增加系统阻尼

答案：B

解析：微分控制可根据偏差变化率加快系统响应。

9.系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其闭环传递函数为？

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

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

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

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

答案：A

解析：根据闭环传递函数公式可得。

10.根轨迹起始于开环传递函数的？

A.零点

B.极点

C.零点和极点

D.以上都不对

答案：B

解析：根轨迹起始于开环传递函数的极点。

11.系统的型别是由开环传递函数中的什么决定的？

A.积分环节个数

B.微分环节个数

C.比例环节个数

D.以上都不对

答案：A

解析：系统型别由开环传递函数中积分环节个数决定。

12.以下哪种方法不属于系统校正的方法？

A.串联校正

B.并联校正

C.反馈校正

D.前馈校正

答案：D

解析：前馈校正不属于系统校正的基本方法。串联、并联、反馈校正是常见校正方法。

13.状态空间表达式中的状态变量个数等于？

A.输入变量个数

B.输出变量个数

C.系统的阶数

D.以上都不对

答案：C

解析：状态变量个数等于系统阶数。

14.线性定常系统的状态转移矩阵具有以下哪个性质？

A.对称性

B.反对称性

C.正交性

D.以上都不对

答案：A

解析：线性定常系统的状态转移矩阵具有对称性。

15.能控性和能观性是针对什么系统而言的？

A.线性定常系统

B.线性时变系统

C.非线性系统

D.以上都可以

答案：A

解析：能控性和能观性主要针对线性定常系统。

二、填空题(本大题总共5题，每题4分，共20分)

1.控制系统按信号传递的形式可分为（）控制系统和（）控制系统。

答案：开环、闭环

解析：控制系统按信号传递形式分为开环和闭环两种基本类型。

2.系统的传递函数是（）与（）之比。

答案：输出拉氏变换、输入拉氏变换

解析：传递函数定义为输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。

3.二阶系统的特征方程为（），其特征根决定了系统的（）。

答案：s2+2ζωns+ωn2=0、动态特性

解析：二阶系统特征方程为s2+2ζωns+ωn2=0,特征根决定系统动态特性。

4.根轨迹的绘制规则中，根轨迹的分支数等于（）的个数。

答案：开环极点

解析：根轨迹分支数等于开环极点个数。

5.状态空间表达式包括（）方程和（）方程。

答案：状态方程、输出方程

解析：状态空间表达式由状态方程和输出方程组成。

三、简答题(本大题总共6题，每题4分，共24分)

1.简述反馈控制系统的工作原理。

答案：反馈控制系统是将系统输出信号通过反馈环节送回到输入端，与输入信号进行比较，产生偏差信号，控制器根据偏差信号产生控制作用，以减小偏差，使系统输出达到预期值。

解析：通过反馈形成闭环，利用偏差进行控制，保证系统输出符合