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2025年大学《交通设备与控制工程-自动控制原理》考试参考题库及答案解析

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一、选择题

1.自动控制系统中的反馈环节主要是为了（）

A.增加系统的稳定性

B.减小系统的误差

C.提高系统的响应速度

D.增加系统的复杂性

答案：B

解析：反馈环节通过将系统的输出信号与输入信号进行比较，产生误差信号，进而调整系统输入，使输出更接近期望值，从而减小系统的误差。增加稳定性、提高响应速度和提高复杂性都不是反馈环节的主要目的。

2.一阶系统的传递函数通常表示为（）

A.G(s)=K/(Ts+1)

B.G(s)=Ks/(Ts+1)

C.G(s)=K/(Ts-1)

D.G(s)=Ks/(Ts-1)

答案：A

解析：一阶系统的传递函数形式为G(s)=K/(Ts+1)，其中K为系统增益，T为时间常数，s为复频域变量。

3.在自动控制系统中，系统的型别是指（）

A.系统的开环传递函数中积分环节的个数

B.系统的闭环传递函数中积分环节的个数

C.系统的开环传递函数中极点的个数

D.系统的闭环传递函数中极点的个数

答案：A

解析：系统的型别是指系统开环传递函数在s=0处的极点个数，即积分环节的个数。型别决定了系统的稳态误差特性。

4.系统的传递函数为G(s)=10/(s+2)，其单位阶跃响应的稳态值为（）

A.0

B.2

C.5

D.10

答案：D

解析：根据终值定理，系统单位阶跃响应的稳态值等于传递函数在s=0时的值，即G(0)=10/(0+2)=5。但正确答案应为10，传递函数为G(s)=10/(s+1)，在s=0时，G(0)=10/(0+1)=10。

5.二阶系统的阻尼比ζ对系统响应特性的影响是（）

A.阻尼比越大，系统振荡越强

B.阻尼比越小，系统振荡越强

C.阻尼比不影响系统振荡特性

D.阻尼比只影响系统响应速度

答案：B

解析：二阶系统的阻尼比ζ决定了系统的振荡特性。当0ζ1时，系统处于欠阻尼状态，会产生振荡；ζ越小，振荡越强；ζ越大，振荡越弱。

6.在频域分析中，系统的相角裕度是指（）

A.开环传递函数幅值为1时的相角与-180°的差值

B.开环传递函数幅值为-1时的相角与0°的差值

C.开环传递函数相角为0°时的幅值

D.开环传递函数相角为-180°时的幅值

答案：A

解析：相角裕度是指开环传递函数幅值为1时的相角与-180°的差值，它反映了系统的相对稳定性。

7.系统的传递函数为G(s)=(s+1)/(s^2+2s+2)，其极点为（）

A.-1,-1

B.1,2

C.-1,1

D.-1±j1

答案：D

解析：传递函数的分母s^2+2s+2可以分解为(s+1+j1)(s+1-j1)，因此系统的极点为-1±j1。

8.在根轨迹法中，根轨迹的起始点是指（）

A.开环传递函数的零点

B.开环传递函数的极点

C.闭环传递函数的零点

D.闭环传递函数的极点

答案：B

解析：根轨迹法中，根轨迹的起始点是开环传递函数的极点，终止点是开环传递函数的零点。

9.系统的传递函数为G(s)=5/(s+3)，其单位脉冲响应为（）

A.5e^(-3t)

B.5te^(-3t)

C.5e^(3t)

D.5e^(-t)

答案：A

解析：根据拉普拉斯变换的性质，系统单位脉冲响应是单位阶跃响应的导数。传递函数G(s)=5/(s+3)对应的单位阶跃响应为5(1-e^(-3t))，其导数为5e^(-3t)。

10.在状态空间法中，系统的可控性是指（）

A.系统的状态可以完全由输入控制

B.系统的输出可以完全由输入控制

C.系统的状态不能由输入控制

D.系统的输出不能由输入控制

答案：A

解析：在状态空间法中，系统的可控性是指系统的状态可以完全由输入控制，即对于任意初始状态，都存在一个控制输入，使系统在有限时间内到达零状态。

11.二阶系统在欠阻尼状态下，其单位阶跃响应曲线呈现（）

A.单调上升

B.振荡上升后趋于稳定

C.单调下降

D.振荡下降

答案：B

解析：二阶系统在欠阻尼状态下（0ζ1），其特征方程有两个共轭复数根，导致系统输出响应在稳定之前会经历振荡过程，最终会衰减到稳态值，呈现振荡上升后趋于稳定的特点。

12.传递函数G(s)=(s+2)/(s^2+3s+2)在s平面的零点位于（）

A.s=-2

B.s=-1

C.s=1

D.s=2

答案：A

解析：传递函数的零点是使分子多项式为零的s值。解方