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2025年工程师执业资格考试《控制工程基础》备考题库及答案解析

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一、选择题

1.在控制系统中，传递函数的定义是（）

A.输出信号与输入信号的比

B.输出信号与干扰信号的比

C.输入信号与输出信号的比

D.干扰信号与输出信号的比

答案：A

解析：传递函数是描述线性时不变系统特性的重要工具，定义为系统在复频域中输出信号与输入信号的拉普拉斯变换之比。它反映了系统对不同频率输入信号的响应特性。

2.系统的稳定性是指（）

A.系统输出响应无振荡

B.系统输出响应逐渐衰减

C.系统特征根全部位于s平面左半部

D.系统增益较高

答案：C

解析：系统稳定性是控制系统的基本要求，一个线性定常系统稳定的充分必要条件是其所有特征根都位于s平面左半部。选项A和B描述的是稳定系统可能表现出的特性，但不是稳定性的定义。选项D中，增益高低与系统稳定性没有直接关系。

3.在根轨迹法中，根轨迹的分支数取决于（）

A.开环传递函数的零点数

B.开环传递函数的极点数

C.开环传递函数的零点和极点数中的较大者

D.开环传递函数的零点和极点数中的较小者

答案：C

解析：根据根轨迹的基本性质，根轨迹的分支数等于开环传递函数的极点数。如果开环传递函数的零点数少于极点数，则根轨迹的剩余分支将趋于无穷远处。

4.控制系统的阻尼比通常用哪个参数表示（）

A.ζ

B.ωn

C.K

D.τ

答案：A

解析：在二阶控制系统中，阻尼比ζ是描述系统阻尼特性的重要参数，它决定了系统响应的振荡特性。ωn是自然频率，K是增益，τ是时间常数。

5.在频域分析法中，系统的相频特性是指（）

A.系统输出信号的相位与输入信号相位的差

B.系统输出信号的幅值与输入信号幅值的比

C.系统输出信号与输入信号的比

D.系统特征根的虚部

答案：A

解析：相频特性描述了系统对不同频率输入信号产生的相位滞后或超前，通常用φ(ω)表示，是输出信号相位与输入信号相位之差。

6.系统的带宽频率是指（）

A.系统增益下降到0dB时的频率

B.系统增益下降到3dB时的频率

C.系统相位滞后达到90°时的频率

D.系统输出幅度为输入幅度一半时的频率

答案：B

解析：带宽频率是描述系统频率响应特性的重要参数，通常定义为系统增益下降到其低频增益的3dB时的频率。这个频率范围内系统能够较好地跟踪输入信号。

7.在状态空间法中，系统的可控性是指（）

A.系统状态完全可观测

B.系统输出完全可控制

C.通过控制输入使系统状态能从初始状态转移到任意期望状态

D.系统特征值具有特定分布

答案：C

解析：可控性是状态空间法中的基本概念，表示能否通过控制输入使系统状态从任意初始状态转移到任意期望状态。选项A和B描述的是可观测性。

8.控制系统的稳态误差是指（）

A.系统暂态响应结束后的误差

B.系统在无穷时间后仍然存在的误差

C.系统在特定输入作用下的最大误差

D.系统的相位误差

答案：B

解析：稳态误差是系统在暂态响应结束后，输出与期望值之间仍然存在的误差，反映了系统跟踪输入信号的精度。它取决于系统的类型和增益参数。

9.在设计控制器时，通常采用哪种方法来提高系统的稳定性（）

A.增加系统增益

B.增加系统阻尼比

C.降低系统自然频率

D.增加系统零点

答案：B

解析：提高系统阻尼比是改善系统稳定性常用的方法。阻尼比过大系统反应迟钝，过小系统振荡剧烈。适当增加阻尼比可以使系统响应既快速又稳定。

10.控制系统的抗干扰能力通常用哪个指标衡量（）

A.系统带宽

B.系统增益

C.系统阻尼比

D.系统误差系数

答案：D

解析：误差系数是衡量系统抗干扰能力的重要指标，它表示系统在阶跃干扰作用下稳态误差的大小。误差系数越小，系统抗干扰能力越强。

11.在控制系统中，描述系统内部状态随时间变化的方程称为（）

A.微分方程

B.传递函数

C.状态方程

D.输出方程

答案：C

解析：状态方程是状态空间表达式的一部分，它描述了系统内部状态变量的一阶微分（或差分）关系，即状态变量随时间的变化规律。传递函数描述的是输入输出关系，微分方程是系统分析的数学基础，但状态方程是特指描述状态变量变化的方程。

12.系统的能控性是指（）

A.系统能够稳定运行的能力

B.系统能够精确跟踪输入的能力

C.通过输入控制使系统状态能够达到任意期望的能力

D.系统能够抵抗外部干扰的能力

答案：C

解析：能控性是状态空间系统的一个基本属性，指的是能否通过控制输入将系统从任意初始状态转移到任意期望的终端状态。选项A描述的是稳定性，选项B描述的是跟踪性能，选项D描述的是抗干