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2025年大学《飞行器控制与信息工程-自动控制原理》考试备考试题及答案解析

单位所属部门：________姓名：________考场号：________考生号：________

一、选择题

1.自动控制系统中，用于衡量系统稳态误差的指标是（）

A.上升时间

B.超调量

C.峰值时间

D.稳态误差

答案：D

解析：稳态误差是衡量系统稳态性能的重要指标，它表示系统在输入信号作用下，输出响应最终偏离设定值的程度。上升时间、峰值时间和峰值时间都是描述系统暂态性能的指标，而稳态误差直接反映了系统的稳态精度。

2.一阶系统的传递函数为G(s)=1/(Ts+1)，其时间常数T表示（）

A.系统的响应速度

B.系统的阻尼比

C.系统的自然频率

D.系统的增益

答案：A

解析：一阶系统的时间常数T是表征系统响应速度的重要参数，它定义为系统响应达到最终值的63.2%所需的时间。时间常数越小，系统的响应速度越快；时间常数越大，系统的响应速度越慢。

3.二阶系统的传递函数为G(s)=ωn^2/(s^2+2ζωns+ωn^2)，其阻尼比ζ影响（）

A.系统的振荡频率

B.系统的阻尼特性

C.系统的增益

D.系统的稳定性

答案：B

解析：二阶系统的阻尼比ζ是决定系统阻尼特性的关键参数，它影响系统的暂态响应特性。ζ值的不同会导致系统表现为过阻尼、临界阻尼或欠阻尼状态，从而影响系统的振荡和收敛速度。

4.在根轨迹法中，开环传递函数的极点在s平面上移动时，闭环系统的稳定性（）

A.始终保持不变

B.随极点的位置变化而变化

C.仅当极点位于虚轴上时变化

D.仅当极点位于实轴上时变化

答案：B

解析：根轨迹法是一种图形化的分析系统稳定性的方法，开环传递函数的极点在s平面上的位置直接决定了闭环系统的极点位置。当开环极点移动时，闭环极点的位置也会随之改变，从而影响系统的稳定性。

5.频率响应法中，增益裕度裕度表示（）

A.系统的幅值稳定性

B.系统的相位稳定性

C.系统的增益变化范围

D.系统的相位变化范围

答案：C

解析：增益裕度是频率响应法中衡量系统稳定性的重要指标，它表示在相位达到-180°时，系统增益可以增加多少倍而不失稳。增益裕度越大，系统的稳定性裕度越高，增益变化范围越大。

6.状态空间法中，系统的可控性是指（）

A.系统输出的可控性

B.系统状态的可控性

C.系统参数的可控性

D.系统结构的可控性

答案：B

解析：状态空间法中，系统的可控性是指通过控制输入能否将系统从任意初始状态转移到任意期望状态。可控性矩阵的秩决定了系统的可控性，只有当可控性矩阵满秩时，系统才是完全可控的。

7.在线性定常系统的稳定性分析中，劳斯判据主要用于（）

A.判断系统的绝对稳定性

B.判断系统的相对稳定性

C.计算系统的稳定裕度

D.分析系统的暂态响应特性

答案：A

解析：劳斯判据是一种用于判断线性定常系统绝对稳定性的代数方法，它通过构造劳斯表并分析表中元素的符号变化来确定系统的稳定区域。劳斯判据不能直接用于分析系统的暂态响应特性或计算稳定裕度。

8.反馈控制系统中的反馈作用主要是为了（）

A.提高系统的增益

B.减小系统的误差

C.增加系统的复杂性

D.减小系统的带宽

答案：B

解析：反馈控制系统通过将输出信号与输入信号进行比较，并利用比较结果对系统进行修正，从而减小系统的误差。反馈作用可以提高系统的稳定性、减小系统的稳态误差和改善系统的暂态响应特性。

9.在系统辨识中，阶跃响应法主要用于（）

A.估计系统的参数

B.测量系统的响应时间

C.分析系统的稳定性

D.计算系统的增益裕度

答案：A

解析：阶跃响应法是一种常用的系统辨识方法，通过测量系统在阶跃输入下的响应曲线，可以估计系统的参数，如时间常数、阻尼比等。阶跃响应法不能直接测量系统的响应时间或计算系统的增益裕度。

10.自动控制系统中，前馈控制主要用于（）

A.提高系统的响应速度

B.减小系统的稳态误差

C.增加系统的稳定性

D.提高系统的抗干扰能力

答案：D

解析：前馈控制是一种基于系统模型的控制策略，通过测量干扰信号并产生相应的控制作用，直接补偿干扰对系统输出的影响。前馈控制可以提高系统的抗干扰能力，但不能直接提高系统的响应速度或稳定性。

11.在自动控制系统中，描述系统输出响应随时间变化过程的是（）

A.传递函数

B.状态方程

C.频率响应

D.时间响应

答案：D

解析：时间响应是指系统在典型输入信号作用下，其输出信号随时间的变化过程。它是分析系统动态性能和稳态性能的基础。传递函数描述了系统输入输出之间的数学关系，状态方程描述了系统内部状态变量之间的关系，频率响应是系统在正弦输入下的稳