1、暖通空调及动力专业-自动控制及答案解析(总分：39.93，做题时间：90 分钟)一、B单项选择题/B(总题数：16，分数：40.00)自动控制是指在没有人直接参与的条件下，利用( )使( )的某些物理量(或工作状态)能自动地按照预定的规律变化(或运行)。（分数：1.98）A.控制器B.控制量C.被(受)控对象D.被控量A.控制器B.控制量C.被(受)控对象D.被控量_下列各式是描述系统的微分方程，其中，r(t)为输入变量，c(t)为输出量，判断哪些是：（分数：3.96）(1).( ) （分数：0.33）A.线性定常系统B.线性时变系统C.非线性定常系统D.非线性时变系统(2).( ) （分数：
2、0.33）A.线性定常系统B.线性时变系统C.非线性定常系统D.非线性时变系统(3).( ) （分数：0.33）A.线性定常系统B.线性时变系统C.非线性定常系统D.非线性时变系统(4).c(t)=r2(t)( )（分数：0.33）A.线性定常系统B.线性时变系统C.非线性定常系统D.非线性时变系统_惯性环节的微分方程为( )，传递函数为( )。（分数：2.00）(1). （分数：1.00）A.B.C.D.(2). （分数：1.00）A.B.C.D.滞后环节的微分方程为( )，传递函数为( )。（分数：2.00）(1). （分数：0.40）A.B.C.D.(2). （分数：0.40）A.B.C
3、.D._被控对象的时间常数反映了对象在阶跃作用下被控变量变化的快慢速度，为对象惯性大小的常数，时间常数( )，( )大，被控变量变化速度慢，控制较平稳。（分数：2.01）A.大B.小C.惯性D.适中A.大B.小C.惯性D.适中_下列函数的拉氏变换式(象函数)为：（分数：3.00）(1).( )； （分数：0.75）A.B.C.D.(2).cost，( )； （分数：0.75）A.B.C.D.(3).( )。 （分数：0.75）A.B.C.D._被控对象的放大系数越大，被控变量的变化就越( )，但稳定性( )。（分数：1.98）A.灵敏B.好C.差D.适中A.灵敏B.好C.差D.适中_三阶系统的
4、特征方程为 a0s3+a1s2+a2s+a3=0，系统稳定的充要条件是各项系数的符号必须( )且( )。（分数：2.00）A.小于零B.a0a3a 1a2C.大于零D.a0a3a 1a2A.小于零B.a0a3a 1a2C.大于零D.a0a3a 1a2四阶系统的特征方程为 a0s4+a1s3+a2s2+a3s+a4=0，系统稳定的充要条件是各项系数的符号必须( )且( )。（分数：2.00）(1). （分数：1.00）A.B.C.D.(2). （分数：1.00）A.B.C.D.已知系统结构图如图 4-89所示，（分数：2.00）(1).引起闭环系统临界稳定的 K值( )； （分数：1.00）A.
5、2K3B.K2C.K=2D.K3(2).r(t)=t2时，要使系统稳态误差 eSS0.5，试确定满足要求的 K值范围( )。 （分数：1.00）A.2K3B.K2C.K=2D.K3衰减比 n是反映被调参数振荡衰减程度的指标，等于前后两个波峰之比。用 n可以判断振荡是否衰减和衰减程度。( )时，系统稳定；n=1 时，( )；n1 时，( )。（分数：3.00）A.n1B.等幅振荡C.增幅振荡D.系统稳定A.n1B.等幅振荡C.增幅振荡D.系统稳定A.n1B.等幅振荡C.增幅振荡D.系统稳定_系统结构如图 4-90所示。考虑局部反馈系统的静态位置误差系数( )、静态速度误差系数( )和静态加速度误
6、差系数( )。（分数：3.00）A.KP=B.KV=C.KV=0.5D.Ka=0A.KP=B.KV=C.KV=0.5D.Ka=0A.KP=B.KV=C.KV=0.5D.Ka=0_已知单位反馈系统的开环传递函数为： （分数：3.00）(1).输入信号为单位阶跃信号 r(t)=1(t)，( )；（分数：1.00）A.0B.1.14C.D.2(2).输入信号为单位斜坡信号 r(t)=t1(t)，( )；（分数：1.00）A.0B.1.14C.D.2(3).输入信号为加速度信号 r(t)=t21(t)，( )。 （分数：1.00）A.0B.1.14C.D.2控制系统结构如图 4-91所示。其中 K1，
7、K 20，0。试分析：（分数：3.00）(1). 值变化(增大)，系统稳定性( )； （分数：0.50）A.总是稳定B.减小C.增大D.不变(2). 值变化(增大)对动态性能(%，t s)的影响( )； （分数：0.50）A.总是稳定B.减小C.增大D.不变(3). 值变化(增大)对 r(t)=at作用下稳态误差的影响( )。 （分数：0.50）A.总是稳定B.减小C.增大D.不变_室温对象一空调房间的特性参数滞后时间 越大，( )；对象的时间常数 T越大，( )；当对象的传递系数大时，调节过程的动差和静差均增大，调节周期将缩短，振动次数会增加，寿命也会缩短。（分数：2.00）A.调节振幅即动
8、态偏差增大B.振幅减小C.调节周期缩短D.调节振幅即动态偏差减小A.调节振幅即动态偏差增大B.振幅减小C.调节周期缩短D.调节振幅即动态偏差减小_暖通空调（） A.1 B. 2C.3 D.5 （1） （2）（3）（分数：3.00）_暖通空调及动力专业-自动控制答案解析(总分：39.93，做题时间：90 分钟)一、B单项选择题/B(总题数：16，分数：40.00)自动控制是指在没有人直接参与的条件下，利用( )使( )的某些物理量(或工作状态)能自动地按照预定的规律变化(或运行)。（分数：1.98）A.控制器 B.控制量C.被(受)控对象D.被控量解析：A.控制器B.控制量C.被(受)控对象 D
9、.被控量解析：提示 自动控制的定义。自动控制：在没有人的直接参与的条件下，利用控制器使被控对象(如机器、设备或生产过程)的某些物理量(或工作状态)能自动地按照预定的规律变化(或运行)。_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：下列各式是描述系统的微分方程，其中，r(t)为输入变量，c(t)为输出量，判断哪些是：（分数：3.96）(1).( ) （分数：0.33）A.线性定常系统 B.线性时变系统C.非线性定常系统D.非线性时变系统解析：(2).( ) （分数：0.33）A.线性定常系统B.线性时变系统 C.非线性定常系统D.非线性时变系统解析：(3).( ) （分数：0.33）A
10、.线性定常系统B.线性时变系统C.非线性定常系统D.非线性时变系统 解析：(4).c(t)=r2(t)( )（分数：0.33）A.线性定常系统B.线性时变系统C.非线性定常系统 D.非线性时变系统解析：提示 (1)方 程是线性常微分方程，系统是线性定常系统。(2) 方程中，只有系数是时间函数t，系统是线性时变系统。(3) 方程中，有变量的开平方项，有系数是时间函数 t，系统是非线性时变系统。(4) 方程中，有变量的平方项，系统是非线性定常系统。_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：惯性环节的微分方程为( )，传递函数为( )。（分数：2.00）(1). （分数：1.0
11、0）A. B.C.D.解析：(2). （分数：1.00）A.B.C. D.解析：提示 典型环节惯性环节的数学模型一微分方程和传递函数的形式。滞后环节的微分方程为( )，传递函数为( )。（分数：2.00）(1). （分数：0.40）A. B.C.D.解析：(2). （分数：0.40）A.B.C.D. 解析：提示 滞后环节的数学模型。_解析：_解析：_解析：被控对象的时间常数反映了对象在阶跃作用下被控变量变化的快慢速度，为对象惯性大小的常数，时间常数( )，( )大，被控变量变化速度慢，控制较平稳。（分数：2.01）A.大 B.小C.惯性D.适中解析：A.大B.小C.惯性 D.适中解析：提示 时
12、间常数 T是指被控对象在阶跃作用下，被控变量以最大的速度变化到新稳态值所需的时间。反映了对象在阶跃作用下被控变量变化的快慢速度，为对象惯性大小的常数，时间常数大，惯性大，被控变量变化速度慢，控制较平稳；时间常数小，惯性小，被控变量变化速度快，不易控制。_解析：下列函数的拉氏变换式(象函数)为：（分数：3.00）(1).( )； （分数：0.75）A. B.C.D.解析：提示 如图 4-98所示。 (2).cost，( )； （分数：0.75）A.B. C.D.解析：(3).( )。 （分数：0.75）A.B.C. D.解析：f(t)=1(t)-1(t-1) _解析：被控对象的放大系数越大，被控
13、变量的变化就越( )，但稳定性( )。（分数：1.98）A.灵敏 B.好C.差D.适中解析：A.灵敏B.好C.差 D.适中解析：提示 被控对象的放大系数 K越大，被变量对这个量的变化就越灵敏，但稳定性差；放大系数小，控制不够灵敏，但稳定性好。_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：_解析：三阶系统的特征方程为 a0s3+a1s2+a2s+a3=0，系统稳定的充要条件是各项系数的符号必须( )且( )。（分数：2.00）A.小于零B.a0a3a 1a2C.大于零 D.a0a3a 1a2解析：A.小于零B.a0a3a
14、1a2C.大于零D.a0a3a 1a2 解析：提示 稳定的充要条件：各项系数均大于零，且满足 a0a3A1a2。四阶系统的特征方程为 a0s4+a1s3+a2s2+a3s+a4=0，系统稳定的充要条件是各项系数的符号必须( )且( )。（分数：2.00）(1). （分数：1.00）A.B.C. D.解析：(2). （分数：1.00）A.B. C.D.解析：提示 根据劳斯判据。已知系统结构图如图 4-89所示，（分数：2.00）(1).引起闭环系统临界稳定的 K值( )； （分数：1.00）A.2K3B.K2C.K=2 D.K3解析：提示 由图 4-89得D(s)=s3+3s2+2s+2K系统稳
15、定时有 D(j)=0令 (2).r(t)=t2时，要使系统稳态误差 eSS0.5，试确定满足要求的 K值范围( )。 （分数：1.00）A.2K3 B.K2C.K=2D.K3解析：当 r(t)=t2时，令，有 K2，综合系统稳定性要求，得：2K3。衰减比 n是反映被调参数振荡衰减程度的指标，等于前后两个波峰之比。用 n可以判断振荡是否衰减和衰减程度。( )时，系统稳定；n=1 时，( )；n1 时，( )。（分数：3.00）A.n1 B.等幅振荡C.增幅振荡D.系统稳定解析：A.n1B.等幅振荡 C.增幅振荡D.系统稳定解析：A.n1B.等幅振荡C.增幅振荡 D.系统稳定解析：提示 衰减比是反
16、映被调参数振荡衰减程度的指标，用衰减比 n可以判断振荡是否衰减和衰减程度。n1 时，系统稳定；n=1 时，等幅振荡；n1 时，增幅振荡。_解析：系统结构如图 4-90所示。考虑局部反馈系统的静态位置误差系数( )、静态速度误差系数( )和静态加速度误差系数( )。（分数：3.00）A.KP= B.KV=C.KV=0.5D.Ka=0解析：A.KP=B.KV=C.KV=0.5 D.Ka=0解析：A.KP=B.KV=C.KV=0.5D.Ka=0 解析：提示 解 局部反馈加入前，系统开环传递函数为： 局部反馈加入后，系统开环传递函数为： 则：_解析：已知单位反馈系统的开环传递函数为： （分数：3.00
17、）(1).输入信号为单位阶跃信号 r(t)=1(t)，( )；（分数：1.00）A.0 B.1.14C.D.2解析：(2).输入信号为单位斜坡信号 r(t)=t1(t)，( )；（分数：1.00）A.0B.1.14 C.D.2解析：(3).输入信号为加速度信号 r(t)=t21(t)，( )。 （分数：1.00）A.0B.1.14C. D.2解析：提示 系统的开环传递函数为I型系统，K P=；K V=K=7/8；K a=0r(t)=1(t)时，r(t)=t时，r(t)=t2时，控制系统结构如图 4-91所示。其中 K1，K 20，0。试分析：（分数：3.00）(1). 值变化(增大)，系统稳定
18、性( )； （分数：0.50）A.总是稳定 B.减小C.增大D.不变解析：提示 解 系统开环传递函数为： 系统的闭环传递函数为： 系统的闭环特征多项式为： 由 D(s)表达式可知，当 =0 时系统不稳定，0 时系统总是稳定的。(2). 值变化(增大)对动态性能(%，t s)的影响( )； （分数：0.50）A.总是稳定B.减小 C.增大D.不变解析：由(3). 值变化(增大)对 r(t)=at作用下稳态误差的影响( )。 （分数：0.50）A.总是稳定B.减小C.增大 D.不变解析：斜坡作用下，_解析：_解析：_解析：室温对象一空调房间的特性参数滞后时间 越大，( )；对象的时间常数 T越大，( )；当对象的传递系数大时，调节过程的动差和静差均增大，调节周期将缩短，振动次数会增加，寿命也会缩短。（分数：2.00）A.调节振幅即动态偏差增大 B.振幅减小C.调节周期缩短D.调节振幅即动态偏差减小解析：A.调节振幅即动态偏差增大B.振幅减小 C.调节周期缩短D.调节振幅即动态偏差减小解析：提示 因存在着对象的滞后时间 ，所以会使室温调节品质变化。当 越大时，调节振幅即动态偏差增大。只有在理想状态下，对象滞后等于零时，室温波动的振幅才等于调节器的不灵敏区，但这在实际上是不可能的，而当 增大时，调节周期可加大，这样就减少了振动次数，延长了使用寿命。 对象的时间常数 T越大时，因
