2025年國(guó)家電網(wǎng)招聘之自動(dòng)控制類模擬卷及答案【歷年練習(xí)題】一、綜合能力測(cè)試（共15題，每題1分）1.言語(yǔ)理解：當(dāng)前，能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)正加速推進(jìn)，其核心是通過數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)的智能互聯(lián)。下列選項(xiàng)中，最能概括這段文字主旨的是（）。A.能源互聯(lián)網(wǎng)需要數(shù)字化技術(shù)支撐B.電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)智能互聯(lián)是關(guān)鍵C.能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的核心是智能互聯(lián)D.數(shù)字化技術(shù)推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展2.數(shù)理思維：某變電站計(jì)劃升級(jí)設(shè)備，甲工程隊(duì)單獨(dú)完成需30天，乙工程隊(duì)單獨(dú)完成需45天。若兩隊(duì)合作，完成時(shí)甲隊(duì)比乙隊(duì)多完成240個(gè)設(shè)備安裝。問總設(shè)備安裝量為（）個(gè)。3.判斷推理：從所給的四個(gè)選項(xiàng)中，選擇最合適的一個(gè)填入問號(hào)處，使之呈現(xiàn)一定規(guī)律性：（圖形描述：第一組圖1為單位負(fù)反饋系統(tǒng)方框圖，圖2為該系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線；第二組圖1為某PID控制系統(tǒng)方框圖，問號(hào)處應(yīng)為對(duì)應(yīng)階躍響應(yīng)曲線，選項(xiàng)為四條不同超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間的曲線）4.資料分析：根據(jù)以下2023年某省電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)（表1），回答問題：表12023年某省電網(wǎng)月最大負(fù)荷（單位：萬(wàn)千瓦）1月：58002月：56003月：62004月：65005月：71006月：78007月：82008月：85009月：790010月：730011月：680012月：6400問題：該省電網(wǎng)負(fù)荷第三季度環(huán)比第二季度增長(zhǎng)約（）%（保留一位小數(shù)）。5.邏輯填空：自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展______了電力系統(tǒng)從“被動(dòng)調(diào)節(jié)”向“主動(dòng)響應(yīng)”的轉(zhuǎn)變，其______的實(shí)時(shí)性和精準(zhǔn)性為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)保障。A.推動(dòng)突出B.促進(jìn)顯著C.引領(lǐng)卓越D.加速優(yōu)異6.數(shù)字推理：2，5，14，41，122，（）7.定義判斷：電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置是指無(wú)需人工干預(yù)，能自動(dòng)完成特定操作以提高系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)性的設(shè)備。下列屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置的是（）。A.調(diào)度員使用的SCADA系統(tǒng)B.線路故障時(shí)自動(dòng)重合閘裝置C.變電站人工操作的隔離開關(guān)D.用于數(shù)據(jù)展示的監(jiān)控大屏8.圖形推理：觀察下列自動(dòng)控制原理符號(hào)，找出與其他三個(gè)不同類的選項(xiàng)（符號(hào)包括：比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)、延遲環(huán)節(jié)）。9.數(shù)學(xué)運(yùn)算：某控制系統(tǒng)采樣周期T=0.1s，連續(xù)域傳遞函數(shù)G(s)=1/(s+1)，采用零階保持器離散化后，求離散傳遞函數(shù)G(z)（要求寫出推導(dǎo)過程）。10.語(yǔ)句排序：將以下句子重新排列，語(yǔ)序正確的是（）。①其中，狀態(tài)反饋控制通過調(diào)整系統(tǒng)狀態(tài)變量實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的控制②現(xiàn)代控制理論突破了經(jīng)典控制的單輸入單輸出限制③為多變量、時(shí)變系統(tǒng)的控制提供了有效方法④是自動(dòng)控制領(lǐng)域的重要發(fā)展方向A.②③④①B.②①③④C.④②③①D.③②④①二、專業(yè)知識(shí)測(cè)試（共40題，其中單選20題，多選5題，判斷5題，簡(jiǎn)答5題，計(jì)算5題，總分85分）（一）單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）11.下列關(guān)于自動(dòng)控制系統(tǒng)基本要求的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.穩(wěn)定性是系統(tǒng)正常工作的前提B.穩(wěn)態(tài)誤差越小，系統(tǒng)精度越高C.超調(diào)量越大，系統(tǒng)響應(yīng)速度越快D.調(diào)節(jié)時(shí)間反映系統(tǒng)過渡過程的快慢12.已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=K/[s(s+1)(s+2)]，當(dāng)K增大時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定性將（）。A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.先增強(qiáng)后減弱13.采用根軌跡法分析系統(tǒng)時(shí)，根軌跡起始于（）。A.開環(huán)零點(diǎn)B.開環(huán)極點(diǎn)C.閉環(huán)零點(diǎn)D.閉環(huán)極點(diǎn)14.某系統(tǒng)伯德圖中，中頻段斜率為-40dB/dec，表明系統(tǒng)（）。A.穩(wěn)定性好B.穩(wěn)定性差C.穩(wěn)態(tài)精度高D.響應(yīng)速度快15.電力系統(tǒng)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的主要作用是（）。A.提高發(fā)電機(jī)有功出力B.維持機(jī)端電壓恒定C.降低系統(tǒng)頻率波動(dòng)D.減少線路無(wú)功損耗16.離散控制系統(tǒng)中，采樣定理要求采樣頻率至少為信號(hào)最高頻率的（）。A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍17.狀態(tài)空間模型中，能控性反映（）。A.輸出能否由狀態(tài)完全決定B.狀態(tài)能否由輸入完全控制C.狀態(tài)能否由輸出完全觀測(cè)D.輸入能否由輸出完全跟蹤18.關(guān)于PID控制器，比例環(huán)節(jié)的作用是（）。A.消除穩(wěn)態(tài)誤差B.加快響應(yīng)速度C.抑制超調(diào)D.提高系統(tǒng)阻尼19.下列傳感器中，屬于能量轉(zhuǎn)換型的是（）。A.熱電偶B.電阻應(yīng)變片C.電感式傳感器D.電容式傳感器20.電力系統(tǒng)備用電源自動(dòng)投入裝置（備自投）的動(dòng)作條件不包括（）。A.工作電源失壓B.備用電源有壓C.工作電源開關(guān)已跳開D.系統(tǒng)頻率低于49Hz21.已知系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為Φ(s)=4/(s2+2s+4)，其無(wú)阻尼自然頻率ωn和阻尼比ζ分別為（）。A.2，0.5B.4，0.5C.2，1D.4，122.奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)中，若開環(huán)頻率特性曲線包圍(-1,j0)點(diǎn)N次（N>0），則閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定的條件是（）。A.開環(huán)右半平面極點(diǎn)數(shù)P=0B.開環(huán)右半平面極點(diǎn)數(shù)P=NC.開環(huán)右半平面極點(diǎn)數(shù)P≠ND.開環(huán)右半平面極點(diǎn)數(shù)P=2N23.現(xiàn)代控制理論中，李雅普諾夫第二法主要用于分析系統(tǒng)的（）。A.能控性B.能觀性C.穩(wěn)定性D.魯棒性24.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，數(shù)字PID控制器的微分環(huán)節(jié)通常需要（）。A.加入限幅環(huán)節(jié)B.加入濾波環(huán)節(jié)C.增大比例系數(shù)D.減小積分時(shí)間25.某系統(tǒng)的狀態(tài)方程為x’=Ax+Bu，其中A=[-12;0-3]，B=[1;0]，則系統(tǒng)的能控性矩陣秩為（）。A.0B.1C.2D.3（二）多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，少選得1分，錯(cuò)選不得分）26.下列屬于自動(dòng)控制理論經(jīng)典分析方法的有（）。A.時(shí)域分析法B.根軌跡法C.狀態(tài)空間法D.頻域分析法27.電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置按功能可分為（）。A.安全自動(dòng)裝置B.經(jīng)濟(jì)運(yùn)行裝置C.繼電保護(hù)裝置D.操作控制裝置28.影響控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的因素包括（）。A.系統(tǒng)型別B.開環(huán)增益C.輸入信號(hào)類型D.干擾信號(hào)位置29.離散系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是（）。A.閉環(huán)極點(diǎn)均位于z平面單位圓內(nèi)B.閉環(huán)極點(diǎn)均位于s平面左半平面C.特征方程根的模均小于1D.勞斯判據(jù)判定穩(wěn)定30.PID控制器參數(shù)整定的常用方法有（）。A.臨界比例度法B.響應(yīng)曲線法C.狀態(tài)反饋法D.齊格勒-尼科爾斯法（三）判斷題（每題1分，共5分）31.自動(dòng)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)主要包括穩(wěn)態(tài)誤差、超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間。（）32.開環(huán)傳遞函數(shù)中包含積分環(huán)節(jié)（ν≥1）的系統(tǒng)稱為無(wú)差系統(tǒng)，可消除階躍輸入的穩(wěn)態(tài)誤差。（）33.電力系統(tǒng)自動(dòng)重合閘裝置僅用于架空線路，電纜線路一般不采用。（）34.狀態(tài)反饋可以同時(shí)改變系統(tǒng)的極點(diǎn)和零點(diǎn)，從而改善動(dòng)態(tài)性能。（）35.檢測(cè)技術(shù)中，靈敏度越高的傳感器，測(cè)量范圍通常越寬。（）（四）簡(jiǎn)答題（每題5分，共25分）36.簡(jiǎn)述自動(dòng)控制系統(tǒng)中“穩(wěn)定性”的定義，并說明勞斯判據(jù)的基本思想。37.電力系統(tǒng)為什么需要自動(dòng)調(diào)頻（AGC）？其主要控制目標(biāo)是什么？38.對(duì)比經(jīng)典控制理論與現(xiàn)代控制理論的主要區(qū)別（至少列出三點(diǎn)）。39.說明數(shù)字PID控制器中“積分飽和”現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及解決措施。40.列舉三種電力系統(tǒng)常用的自動(dòng)控制裝置，并簡(jiǎn)述其功能。（五）計(jì)算題（每題6分，共30分）41.單位負(fù)反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=K/[s(s+1)(s+3)]。（1）用勞斯判據(jù)確定系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍；（2）若要求系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)均位于s=-1左側(cè)（即σ≤-1），求K的取值范圍（提示：采用s=z-1變換）。42.某二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如圖所示（超調(diào)量σ%=16.3%，峰值時(shí)間tp=1s），求：（1）系統(tǒng)的阻尼比ζ和無(wú)阻尼自然頻率ωn；（2）閉環(huán)傳遞函數(shù)Φ(s)；（3）調(diào)節(jié)時(shí)間ts（取5%誤差帶）。43.已知連續(xù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)G(s)=1/[s(s+1)]，采樣周期T=1s，采用零階保持器離散化，求離散傳遞函數(shù)G(z)（要求寫出Z變換過程）。44.系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式為：x’=[01;-2-3]x+[0;1]uy=[10]x（1）判斷系統(tǒng)的能控性和能觀性；（2）若系統(tǒng)能控，設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋矩陣K=[k1k2]，使閉環(huán)極點(diǎn)配置在s=-1和s=-2處。45.某溫度控制系統(tǒng)采用PID控制器，已知對(duì)象傳遞函數(shù)為Gp(s)=1/(2s+1)，采樣周期T=0.5s。（1）寫出位置式數(shù)字PID控制算法的離散表達(dá)式；（2）若比例系數(shù)Kp=2，積分時(shí)間Ti=1s，微分時(shí)間Td=0.5s，求第n次采樣時(shí)的控制量u(n)（用u(n-1)、e(n)、e(n-1)、e(n-2)表示）。答案及解析綜合能力測(cè)試1.C（核心是“智能互聯(lián)”，A、D強(qiáng)調(diào)數(shù)字化技術(shù)，B未明確主體是能源互聯(lián)網(wǎng)）2.設(shè)總工程量為90份（30和45的最小公倍數(shù)），甲效率3份/天，乙效率2份/天，合作時(shí)間=90/(3+2)=18天。甲完成54份，乙完成36份，差值18份=240個(gè)→1份=13.33個(gè)，總量=90×13.33≈1200個(gè)。3.PID控制可減小超調(diào)、縮短調(diào)節(jié)時(shí)間，故正確曲線應(yīng)為超調(diào)量小于原系統(tǒng)、調(diào)節(jié)時(shí)間更短的選項(xiàng)（具體圖形需結(jié)合選項(xiàng)判斷）。4.第二季度（4-6月）負(fù)荷=6500+7100+7800=21400；第三季度（7-8月）負(fù)荷=8200+8500+7900=24600（注：9月屬第三季度）。增長(zhǎng)=(24600-21400)/21400≈14.9%。5.A（“推動(dòng)轉(zhuǎn)變”為常用搭配，“突出的實(shí)時(shí)性”更貼合語(yǔ)境）6.后項(xiàng)=前項(xiàng)×3-1，故下一項(xiàng)=122×3-1=365。7.B（自動(dòng)重合閘無(wú)需人工干預(yù)，符合定義）8.延遲環(huán)節(jié)（其他為線性環(huán)節(jié)，延遲環(huán)節(jié)是非線性時(shí)滯環(huán)節(jié)）9.G(z)=Z[G0(s)G(s)]，G0(s)=(1-e^(-Ts))/s，故G0(s)G(s)=(1-e^(-Ts))/[s2(s+1)]。分解為(1-e^(-Ts))[1/s2-1/s+1/(s+1)]，Z變換后G(z)=(z-1)/z[Tz/(z-1)2-z/(z-1)+z/(z-e^(-T))]，代入T=0.1s，化簡(jiǎn)得G(z)=0.0048z/(z2-1.905z+0.905)（具體系數(shù)需精確計(jì)算）。10.A（②引出現(xiàn)代控制理論，③說明其作用，④總結(jié)地位，①具體說明狀態(tài)反饋）專業(yè)知識(shí)測(cè)試（一）單項(xiàng)選擇題11.C（超調(diào)量過大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩，與響應(yīng)速度無(wú)直接正相關(guān)）12.B（三階系統(tǒng)隨K增大，穩(wěn)定性可能從穩(wěn)定變?yōu)椴环€(wěn)定）13.B（根軌跡起始于開環(huán)極點(diǎn)，終止于開環(huán)零點(diǎn)或無(wú)窮遠(yuǎn)）14.B（中頻段斜率越陡，相位裕度越小，穩(wěn)定性越差）15.B（勵(lì)磁裝置主要調(diào)節(jié)無(wú)功，維持機(jī)端電壓）16.B（香農(nóng)采樣定理要求fs≥2fm）17.B（能控性指輸入能否控制狀態(tài)變量）18.B（比例環(huán)節(jié)減小穩(wěn)態(tài)誤差，加快響應(yīng)）19.A（熱電偶將熱能轉(zhuǎn)換為電能，屬能量轉(zhuǎn)換型）20.D（備自投動(dòng)作與頻率無(wú)關(guān)，主要關(guān)注電壓和開關(guān)狀態(tài)）21.A（Φ(s)=ωn2/(s2+2ζωns+ωn2)，對(duì)比得ωn=2，ζ=0.5）22.C（閉環(huán)不穩(wěn)定條件為Z=P-N≠0，Z為右半平面閉環(huán)極點(diǎn)數(shù)）23.C（李雅普諾夫第二法直接分析穩(wěn)定性）24.B（微分環(huán)節(jié)對(duì)高頻噪聲敏感，需加入濾波）25.C（能控性矩陣Qc=[BAB]=[1-1;00]，秩為2？實(shí)際計(jì)算：AB=[-1×1+2×0;0×1+(-3)×0]=[-1;0]，Qc=[1-1;00]，秩為1？需重新計(jì)算：A=[-12;0-3]，B=[1;0]，AB=AB=[-1×1+2×0;0×1+(-3)×0]=[-1;0]，Qc=[BAB]=[1-1;00]，秩為1，故答案B？可能題目參數(shù)有誤，正確計(jì)算后秩為1）（二）多項(xiàng)選擇題26.ABD（狀態(tài)空間法屬現(xiàn)代控制）27.ABD（繼電保護(hù)屬獨(dú)立類別，不屬自動(dòng)裝置）28.ABCD（系統(tǒng)型別、開環(huán)增益決定穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)，輸入和干擾類型影響誤差大?。?9.AC（離散系統(tǒng)穩(wěn)定條件是極點(diǎn)在z平面單位圓內(nèi)，模小于1）30.ABD（狀態(tài)反饋法屬現(xiàn)代控制設(shè)計(jì)方法）（三）判斷題31.×（穩(wěn)態(tài)誤差屬穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)）32.√（ν≥1時(shí)，階躍輸入穩(wěn)態(tài)誤差為0）33.√（電纜線路故障多為永久性，重合閘效果差）34.×（狀態(tài)反饋僅改變極點(diǎn)，不改變零點(diǎn)）35.×（靈敏度高通常測(cè)量范圍較窄）（四）簡(jiǎn)答題36.穩(wěn)定性定義：系統(tǒng)在擾動(dòng)消失后，能否恢復(fù)到原平衡狀態(tài)的能力。勞斯判據(jù)基本思想：通過系統(tǒng)特征方程系數(shù)構(gòu)造勞斯表，若第一列元素全為正，則系統(tǒng)穩(wěn)定；若出現(xiàn)負(fù)數(shù)，符號(hào)變化次數(shù)為右半平面極點(diǎn)數(shù)。37.原因：電力系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí)變化，導(dǎo)致頻率波動(dòng)，需自動(dòng)調(diào)頻維持頻率在允許范圍內(nèi)（50±0.2Hz）。控制目標(biāo)：維持系統(tǒng)頻率恒定；實(shí)現(xiàn)發(fā)電與負(fù)荷的實(shí)時(shí)平衡；按經(jīng)濟(jì)原則分配各機(jī)組出力。38.區(qū)別：①對(duì)象：經(jīng)典控制適用于單輸入單輸出（SISO）線性定常系統(tǒng)；現(xiàn)代控制適用于多輸入多輸出（MIMO）、時(shí)變、非線性系統(tǒng)。②方法：經(jīng)典控制基于傳遞函數(shù)，采用時(shí)域/頻域分析；現(xiàn)代控制基于狀態(tài)空間模型，采用狀態(tài)變量分析。③性能：經(jīng)典控制關(guān)注穩(wěn)、準(zhǔn)、快；現(xiàn)代控制還關(guān)注能控性、能觀性、最優(yōu)控制等。39.積分飽和原因：當(dāng)系統(tǒng)存在較大偏差時(shí)，積分環(huán)節(jié)持續(xù)累積，導(dǎo)致控制量超出執(zhí)行機(jī)構(gòu)極限（如閥門全開/全關(guān)），此時(shí)偏差消失后，積分項(xiàng)需反向累積才能退出飽和，造成超調(diào)。解決措施：①積分分離：偏差大時(shí)關(guān)閉積分，偏差小時(shí)投入；②限幅積分：控制量達(dá)到極限時(shí)停止積分，改為保持；③抗飽和反饋：引入反饋修正積分項(xiàng)。40.①自動(dòng)重合閘（ZCH）：線路故障跳閘后自動(dòng)重合，提高供電可靠性；②備用電源自投（BZT）：工作電源失電時(shí)，自動(dòng)投入備用電源；③自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器（AVR）：維持發(fā)電機(jī)端電壓恒定，提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性；④自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置：實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的快速、安全并列。（任選三種）（五）計(jì)算題41.（1）特征方程s3+4s2+3s+K=0。勞斯表：s3|13s2|4Ks1|(12-K)/40s?|K穩(wěn)定條件：(12-K)/4>0且K>0→0<K<12。（2）令s=z-1，代入特征方程得(z-1)3+4(z-1)2+3(z-1)+K=0，展開得z3+z2-2z+(K-2)=0。勞斯表：z3|1-2z2|1K-2z1|(-2-(K-2))/1=-K0z?|K-2要求所有z的實(shí)部≤0（即原s≤-1），需勞斯表第一列全正：-K>0（不可能），故無(wú)解？或計(jì)算錯(cuò)誤，正確展開應(yīng)為：(z-1)3=z3-3z2+3z-1；4(z-1)2=4z2-8z+4；3(z-1)=3z-3；總和=z3+z2-2z+0+K=z3+z2-2z+K=0。勞斯表：z3|1-2z2|1Kz1|(-2-K)/1=-(K+2)z?|K要求第一列全正，需-K-2>0→K<-2（不可能），說明原系統(tǒng)無(wú)法通過K調(diào)整使所有極點(diǎn)位于s≤-1左側(cè)。42.（1）σ%=e^(-πζ/√(1-ζ2))×100%=16.3%，解得ζ=0.5（查表或計(jì)算）；tp=π/(ωn√(1-ζ2))=1s→ωn=π/(√3×1)≈3.627rad/s。（2）Φ(s)=ωn2/(s2+2ζωns+ωn2)=13.15/(s2+3.627s+13.15)（精確值為ωn=2π/√3≈3.627）。（3）ts≈3/(ζωn)=3/(0.5×3.627)≈1.65s（5%誤差帶）。43.G(s)=1/[s(s+1)]=1/s-1/(s+1)，零階保持器離散化后G(z)=Z[(1-e^(-Ts))/s2-(1-e^(-Ts))/(s(s+1))]。Z[1