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2025年自动控制原考题及答案

一、单项选择题（每题2分，共10题）

1.在自动控制系统中，用于描述系统输入输出关系的数学模型是：

A.微分方程

B.传递函数

C.状态方程

D.方差分析

答案：B

2.系统的稳定性是指：

A.系统输出响应无振荡

B.系统输出响应有振荡

C.系统特征根全部位于s平面左半部

D.系统特征根全部位于s平面右半部

答案：C

3.在控制系统中，比例控制器的传递函数为：

A.K/s

B.K

C.1+Ks

D.K/(1+Ts)

答案：B

4.二阶系统的阻尼比ζ为0.707时，系统处于：

A.欠阻尼状态

B.临界阻尼状态

C.过阻尼状态

D.无阻尼状态

答案：B

5.在频域分析中，系统的相频特性是指：

A.系统输出的相位变化

B.系统输入的相位变化

C.系统频率响应的相位变化

D.系统阻尼比的相位变化

答案：C

6.控制系统的传递函数为G(s)=10/(s+2)(s+5)，其零点为：

A.-2，-5

B.0，0

C.-10，-10

D.无零点

答案：D

7.在根轨迹分析中，根轨迹的起点是指：

A.系统极点

B.系统零点

C.原点

D.无穷远点

答案：A

8.在状态空间分析中，系统的可控性是指：

A.系统状态可观测

B.系统状态可控

C.系统输出可控制

D.系统输入可控制

答案：B

9.在数字控制系统中，Z变换主要用于：

A.分析连续系统

B.分析离散系统

C.分析非线性系统

D.分析时变系统

答案：B

10.在最优控制理论中，LQR控制器的目标是最小化：

A.系统输出的平方和

B.系统输入的平方和

C.系统状态的平方和

D.系统能量的平方和

答案：A

二、多项选择题（每题2分，共10题）

1.自动控制系统的基本组成包括：

A.给定元件

B.执行元件

C.测量元件

D.控制元件

答案：A，B，C，D

2.系统的传递函数G(s)=K/(s+1)(s+2)的特征根为：

A.-1，-2

B.0，0

C.-1，-2

D.1，2

答案：A，C

3.在频域分析中，系统的幅频特性是指：

A.系统输出的幅值变化

B.系统输入的幅值变化

C.系统频率响应的幅值变化

D.系统阻尼比的幅值变化

答案：C

4.控制系统的传递函数为G(s)=5/(s+1)(s+3)，其极点为：

A.-1，-3

B.0，0

C.-5，-5

D.无极点

答案：A

5.在根轨迹分析中，根轨迹的终点是指：

A.系统极点

B.系统零点

C.原点

D.无穷远点

答案：B，D

6.在状态空间分析中，系统的可观测性是指：

A.系统状态可观测

B.系统状态可控

C.系统输出可控制

D.系统输入可控制

答案：A

7.在数字控制系统中，Z变换的应用包括：

A.分析连续系统

B.分析离散系统

C.分析非线性系统

D.分析时变系统

答案：B

8.在最优控制理论中，LQR控制器的目标是最小化：

A.系统输出的平方和

B.系统输入的平方和

C.系统状态的平方和

D.系统能量的平方和

答案：A，C

9.自动控制系统的性能指标包括：

A.稳定性

B.快速性

C.准确性

D.鲁棒性

答案：A，B，C，D

10.控制系统的设计方法包括：

A.根轨迹法

B.频域分析法

C.状态空间法

D.最优控制法

答案：A，B，C，D

三、判断题（每题2分，共10题）

1.在自动控制系统中，系统的传递函数可以描述系统的输入输出关系。

答案：正确

2.系统的稳定性是指系统输出响应无振荡。

答案：错误

3.在控制系统中，比例控制器的传递函数为K。

答案：正确

4.二阶系统的阻尼比ζ为0时，系统处于无阻尼状态。

答案：正确

5.在频域分析中，系统的相频特性是指系统频率响应的相位变化。

答案：正确

6.控制系统的传递函数为G(s)=K/(s+1)(s+2)，其零点为-1，-2。

答案：错误

7.在根轨迹分析中，根轨迹的起点是指系统极点。

答案：正确

8.在状态空间分析中，系统的可控性是指系统状态可控。

答案：正确

9.在数字控制系统中，Z变换主要用于分析离散系统。

答案：正确

10.在最优控制理论中，LQR控制器的目标是最小化系统状态的平方和。

答案：正确

四、简答题（每题5分，共4题）

1.简述自动控制系统的基本组成及其功能。

答案：自动控制系统通常由给定元件、执行元件、测量元件和控制元件组成。给定元件用于设定系统的期望输出；执行元件用于根据控制信号驱动被控对象；测量元件用于测量系统的实际输出；控制元件用于比较期望输出和实际输出，并根据误差进行控制。这些元件协同工作，使系统