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控制工程考试题及答案

一、单选题（每题1分，共20分）

1.系统传递函数为G(s)=(s+2)/(s^2+3s+2)，该系统的阶次为（）。

A.1B.2C.3D.4

【答案】B

【解析】传递函数的分母多项式的最高阶数为系统的阶次。

2.以下哪个不是控制系统的基本组成环节？（）

A.执行机构B.传感器C.控制器D.干扰信号

【答案】D

【解析】控制系统的基本组成环节包括控制器、执行机构、被控对象和传感器。

3.在根轨迹法中，开环传递函数的零点数决定了根轨迹的分支数。（）

A.正确B.错误

【答案】A

【解析】根轨迹的分支数等于开环传递函数的零点数和极点数中的较大值。

4.系统的传递函数为G(s)=K/(s(s+1))，要使系统稳定，K的取值范围是（）。

A.K0B.K1C.K1D.K0

【答案】C

【解析】系统稳定的条件是所有极点的实部均为负。

5.系统的传递函数为G(s)=(s+1)/(s^2+2s+1)，该系统的阻尼比ζ为（）。

A.0.5B.1C.1.5D.2

【答案】B

【解析】阻尼比ζ是系统特征方程根的实部与无阻尼自然频率ωn的比值。

6.在频域分析法中，系统的相频特性反映了系统对输入信号的相位延迟。（）

A.正确B.错误

【答案】A

【解析】相频特性表示系统输出信号相对于输入信号的相位变化。

7.控制系统的稳态误差与系统的类型有关，以下哪种类型的系统稳态误差为零？（）

A.0型系统B.Ⅰ型系统C.Ⅱ型系统D.Ⅲ型系统

【答案】B

【解析】Ⅰ型系统在阶跃输入下稳态误差为零。

8.在状态空间法中，系统的动态方程为x?=Ax+Bu，其中A和B矩阵的维数关系是（）。

A.A的维数等于B的维数B.A的维数大于B的维数C.A的维数小于B的维数D.A和B的维数无关

【答案】B

【解析】矩阵A的行数等于系统的阶数，矩阵B的列数等于输入变量的个数。

9.系统的传递函数为G(s)=K/(s(s+2)(s+3))，该系统的静态速度误差系数Kv为（）。

A.0B.K/6C.K/3D.K/2

【答案】B

【解析】静态速度误差系数Kv等于系统传递函数在s=0处的极限值除以1。

10.在系统设计中，提高系统的阻尼比可以（）。

A.减小超调量B.增加上升时间C.增加振荡次数D.减小稳态误差

【答案】A

【解析】提高阻尼比可以减小系统的超调量。

11.控制系统的极点决定了系统的（）。

A.稳态性能B.动态性能C.稳定裕度D.频域特性

【答案】B

【解析】系统的极点决定了系统的动态性能，如上升时间、超调量和调节时间。

12.在频域分析法中，系统的幅频特性反映了系统对输入信号的幅度增益。（）

A.正确B.错误

【答案】A

【解析】幅频特性表示系统输出信号相对于输入信号的幅度变化。

13.控制系统的根轨迹图可以用来分析系统参数变化对系统性能的影响。（）

A.正确B.错误

【答案】A

【解析】根轨迹图可以用来分析系统参数变化对系统极点位置的影响，从而分析系统性能。

14.系统的传递函数为G(s)=(s+1)/(s^2+s+1)，该系统的自然频率ωn为（）。

A.1B.sqrt(2)C.2D.sqrt(3)

【答案】B

【解析】系统的自然频率ωn是特征方程根的实部与阻尼比ζ的比值。

15.在状态空间法中，系统的动态方程为x?=Ax+Bu，其中矩阵A和B的维数关系是（）。

A.A的维数等于B的维数B.A的维数大于B的维数C.A的维数小于B的维数D.A和B的维数无关

【答案】B

【解析】矩阵A的行数等于系统的阶数，矩阵B的列数等于输入变量的个数。

16.控制系统的稳态误差与系统的类型有关，以下哪种类型的系统稳态误差为无穷大？（）

A.0型系统B.Ⅰ型系统C.Ⅱ型系统D.Ⅲ型系统

【答案】A

【解析】0型系统在阶跃输入下稳态误差为无穷大。

17.在频域分析法中，系统的增益裕度反映了系统对噪声的抑制能力。（）

A.正确B.错误

【答案】B

【解析】增益裕度反映了系统在频域中的稳定性裕度，与噪声抑制能力无关。

18.控制系统的极点决定了系统的（）。

A.稳态性能B.动态性能C.稳定裕度D.频域特性

【答案】B

【解析】系统的极点决定了系统的动态性能，如上升时间、超调量和调节时间。

19.在系统设计中，提高系统的阻尼比可以（）。

A.减小超调量B.增加上升时间C.增加振荡次数D.减小稳态误差

【答案】A

【解析】提高阻尼比可以减小系统的超调量。

20.控制系统的根轨迹图可以用来分析系统参数变化对系统性能的影响。（）

A.正确B.错误

【答案】A

【解析】根轨迹图可以用来分析系统参数变化对系统极点位置的影响，从而分析系统性能。

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些是控制系统的性能指标？（）

A.上升时间B.超调量C.稳态误差D.稳定裕度E.频域特性

【答案】A、B