燕山大学2018年《自动控制原理》考研大纲 一、课程的基本内容要求 1.掌握自动控制系统的工作原理、自动控制系统的组成与几种不同分类。重点掌握反馈的概念、基本控制方式、对控制系统的基本要求。 2.线性系统的数学模型 掌握传递函数；极点、零点；开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数的概念；典型环节的传递函数。掌握建立电气系统(有源网络和无源网络)、机械系统(机械平移系统)的微分方程和传递函数模型的方法。重点掌握方框图化简或信号流图梅森增益公式获得系统传递函数的建模方法。 3.控制系统时域分析 要求能够分析系统的三大基本性能，即系统的稳（稳定性）、准（准确性）、快（快速性）。掌握如下概念：稳定性；动态（或暂态）性能指标（最大超调量、上升时间、峰值时间、调整时间）；稳态（静态）性能指标（稳态误差）；一阶、二阶系统的主要特征参量；欠阻尼、临界阻尼、过阻尼系统特点；主导极点。重点掌握系统稳定性判别（Routh判据）；稳态误差终值计算（包括三个稳态误差系数的计算）；二阶系统动态性能指标计算。掌握利用主导极点对高阶系统模型的简化与性能分析。 4.根轨迹法 要求能够利用根轨迹（闭环系统特征方程的根随系统参数变化在S平面所形成的轨迹）分析系统性能。需掌握的概念：根轨迹；常规根轨迹；相角条件、幅值条件；根轨迹增益。重点掌握常规根轨迹的绘制（零度根轨迹不作要求）。掌握增加开环零、极点对根轨迹的影响；利用根轨迹分析系统稳定性与具有一定的动态响应特性（如衰减振荡、无超调等特性）的方法。 5.控制系统频域分析 要求能够利用频域分析方法对控制系统进行分析与设计。掌握如下概念：频率特性；开环频率特性、闭环频率特性；最小相位系统；幅值穿越频率（剪切频率）、相角穿越频率、相角裕度、幅值裕度；谐振频率、谐振峰值；截止频率、频带宽度；三频段。重点掌握开环频率特性Nyquist图、Bode图的绘制；由
820自动控制原理考试大纲 920自动控制原理(专业学位)考试大纲 《自动控制原理》考试内容包括: 经典控制理论和现代控制理论。 第一章-自动控制的一般概念：控制系统的一般概念、名词术语、发展史；控制系统的分类；控制系统的组成；典型外作用；对控制系统的基本要求。 第二章-控制系统的数学模型：控制系统动态微分方程的列写；用拉普拉斯变换求解线性微分方程的零初态响应与零输入响应；运动模态的概念；传递函数的定义和性质；典型元部件传递函数的求法；控制系统结构图的绘制；梅逊公式在结构图和信号流图中的应用。 第三章-线性系统的时域分析法：系统稳定性的定义与判断法则；劳斯稳定判据；控制系统时域动态性能指标的定义与计算；一阶系统、二阶系统的阶跃响应，典型欠阻尼二阶系统动态性能指标的计算；输入引起的误差的定义，静态误差系数、系统型别、稳态误差的计算；计算典型输入作用下，不同类型系统的稳态误差；扰动引起的误差的定义与计算方法；减小稳态误差的措施。 第四章-线性系统的根轨法：根轨迹的基本概念；根轨迹的模值条件与相角条件；根轨迹绘制的基本法则；广义根轨迹；主导极点与偶极子的概念及其应用。 第五章-线性系统的频域分析法：频率特性的概念及其图示法；频率特性的计算；开环频率特性的绘制；开环系统幅相曲线绘制；开环对数曲线绘制；由最小相角系统的对数幅频渐近曲线求传递函数；奈奎斯特稳定判据；对数稳定判据；稳定裕度；串联超前校正网络的设计；串联迟后校正网络的设计。 第六章-线性离散系统的分析：离散系统的基本概念；信号的采样与保持；差分方程的概念；差分方程的求取与求解；香农采样定理；Z变换定理；离散系统的数学模型；脉冲传递函数的概念与求法；离散系统输出Z变换的求法；离散系统的稳定性与稳态误差； 第七章-非线性控制系统分析知识点：非线性控制系统概述；常见非线性特性及其对系统运动的影响；负倒描述函数曲线的绘制；用描述函数法判断非线性系统稳定性；自激振荡的判断、自振参数的确定。 第八章-线性系统的状态空间分析与综合：线性系统的状态空间描述；状态空间的基本概念；状态空间表达式的建立；状态空间表达式求解方法；状态转移矩阵及其性质；传递函数阵；线性系统的可控性与可观性；线性系统可控性与可观性的基本概念；线性系统可控性与可观性判据；可控标准型与可观标准型；线性定常系统的线性变换；状态空间线性变换定
《自动控制原理》考研大纲 科目名称：控制理论 适用专业：仿生装备与控制工程 参考书目：《自动控制原理》第六版，胡寿松编，科学出版社； 《自动控制理论》第二版，邹伯敏编，机械工业出版社； 《现代控制理论基础》第二版，王孝武主编，机械工业出版社 考试时间：3小时 考试方式：笔试 总分：150分 考试范围：包括经典控制理论（不包含非线性部分）与现代控制理论两部分，经典控制理论内容占70%，现代控制理论内容占30%。 经典控制理论部分 第一章绪论 1. 掌握自动控制系统的工作原理、自动控制系统的组成与几种不同分类。 2. 重点掌握反馈的概念、基本控制方式、对控制系统的基本要求。 第二章线性系统的数学模型 控制理论的两大任务是系统分析与系统设计，系统分析和设计中首先要建立被研究系统的数学模型。本章主要给出古典控制理论使用的系统数学模型——传递函数的建立。 本章要求： 1．掌握的概念：传递函数；极点、零点；开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数；典型环节的传递函数。 2．重点掌握建立电气系统、机械系统的微分方程和传递函数模型的方法。 3．重点掌握方框图化简或信号流图梅森增益公式获得系统传递函数的建模方法。 第三章控制系统时域分析 根据研究系统采用的不同数学模型，分析方法是不同的，本章给出利用系统传递函数数学模型求取时间响应的系统时域分析法。主要是分析系统的三大基本性能，即系统的稳（稳定性）、准（准确性）、快（快速性）。稳定性是系统工作的必要条件；快速性和相对稳定程度（振荡幅度）是评价系统动态响应的性能指标；准确性是指系统稳态响应的稳态精度，用稳态误差来衡量，需注意：讨论的稳态误差是指由输入信号和系统结构引起的系统稳态时的误差。 本章要求： 1．掌握的概念：稳定性；动态（或暂态）性能指标（最大超调量、上升时间、峰值时间、调整时间）；稳态（静态）性能指标（稳态误差）；一阶、二阶系统的主要特征参量；欠阻尼、临界阻尼、过阻尼系统特点；主导极点。 2．重点掌握系统稳定性判别（Routh判据）；稳态误差终值计算（包括三个稳态误差系数的计算）；二阶系统动态性能指标计算。 3．掌握利用主导极点对高阶系统模型的简化与性能分析。 第四章根轨迹法 闭环系统特征方程的根（系统闭环极点）在S平面的分布完全决定了系统的稳定性、主要决定了系统的动态性能，因此利用根轨迹（闭环系统特征方程的根随系统参数变化在S 平面所形成的轨迹）可对系统性能进行分析。根轨迹法是经典控制理论系统分析与设计的两大主要方法之一，是利用开环传递函数分析闭环系统性能。根轨迹绘制依据根轨迹方程（由
《自动控制原理》(科目代码845)考试大纲这个大纲是2017年9月25日浙大控制官网才出的，虽然是新的，但是和以前基本 一模一样，没有变化。 参考书目： （1）各出版社出版的各种自动控制原理教材及习题集 （2）孙优贤、王慧主编. 自动控制原理.北京：化工出版社，2011年6月 （3）胡寿松主编. 自动控制原理(第四版、第五版、第六版). 分别于2001年2月、 2007年6月、2013年5月由科学出版社的(该书初版于1979年，前三版均由国防工业出版社出版，亦可作为参考书) 特别提醒：本考试大纲仅适合报考2018级浙江大学控制科学与工程学院硕 士研究生、专业课考《自动控制原理》(科目代码845)的考生。该门课程的 满分为150分。 一、总的要求 全面掌握自动控制系统的基本概念与原理，深入理解与掌握自动控制系统分析与 综合设计的方法，并能用这些基本的原理与方法举一反三地分析问题、解决问题。 二、基本要求 (1)自动控制的一般概念：掌握自动控制的基本概念、基本原理与自动控制系统组 成、分类，能熟练地将具体对象的控制系统物理结构图表示抽象成控制系统的方块图表示，能清楚地分析其中各种物理量、信息流之间的关系。 (2)动态系统的数学模型：能建立给定典型环节与系统的数学模型，包括微分方程、 传递函数、状态空间等模型；能熟练地通过方块图简化方法与信号流图等方法获得系统总的传递函数；能根据要求进行各种数学模型之间的相互转换。 (3)线性时不变连续系统的时域分析：熟悉一阶、二阶及高阶系统的特征，掌握基 于微分方程模型的时域分析，包括微分方程的求解、拉普拉斯变换的应用；状态空间模型的求解与分析；系统时间响应的性能指标计算；系统的稳定性分析、稳态误差系数与稳态误差的计算等。 (4)根轨迹：掌握根轨迹法的基本概念、根轨迹绘制的基本法则及推广法则；能正 确绘制根轨迹并利用根轨迹分析方法进行系统性能的分析，根据性能要求进行设计。
设一单位反馈控制系统的开环传递函数为： 1 9 )(+= s s G 求系统在)452cos(2)( -=t t r 输入信号作用下的稳态输出。 二、（15分） 画出如下系统的信号流图并求出系统的传递函数) ()(s R s C 。 ???????+==-=--=) ()()()()()()()()()()()()()()()()()(33242232112311s X s G s X s G s C s X s G s X s C s H s X s G s X s X s H s C s R s X 三、（20分） 反馈系统中，前向传递函数为)10() 40()(++= s s s k s G ，反馈回路传递函数为20 1)(+=s s H 1.试确定使系统稳定的k 的取值范围； 2.确定能使系统临界稳定的K 值，并计算此时系统的根。 四、（20分） 机器人控制系统结构图如图1所示。试确定参数K1，K2值，使系统单位阶跃响应的峰值时间s t p 5.0=,超调量%2=p σ。 图1
单位反馈系统的开环传递函数为： 8 4)1()(2+-+= s s s K s G 1.绘制系统的根轨迹； 2.确定使系统闭环稳定时开环增益K 的取值范围。 六、（20分） 系统的开环传递函数为 ) 12.0(4)()(2+= s s s H s G 1.绘制系统的Bode 图，并求系统的相角裕度γ； 2.在系统中串联一个比例加微分环节（s+1）,绘制此时系统的Bode 图，并求系 统的相角裕度γ； 3.说明比例加微分环节对系统性能的影响。 七、（20分） 设一单位反馈控制系统的开环传递函数为 4 ()(s 2) G s s = + 试设计一超前校正装置，使校正后系统的静态速度误差系数120v K s -=，相位裕量50γ=。增益裕量20lgK g = 10dB 。
《机械原理》简答题 考研论坛 @麻花 整理 一、平面机构的结构分析 1.平面机构基本定义： 机器：可用来变换或者传递物料、能量或信息的装置 机构：能实现预期机械运动的构件的组合，包括原动件，从动件，机架 零件：机器制造单元 构件：机器运动单元 杆组：从动件系统中分解为若干不可再分，自由度为0的运动链 约束：对独立运动的限制 自由度：构件具有的独立运动的数目 运动副：由两构件直接接触形成的可运动联接 运动链：两个以上以运动副联接而成的系统 虚约束：对输出件的运动不起约束作用的约束 局部自由度：与输出件运动无关的自由度 2.在什么条件下，运动链具有运动可能性、运动确定性、可以成为机构？ 自由度大于零；自由度数目等于原动件数目；运动链中某构件固定为机架 3.高副低代时，齿轮副如何处理？ 齿轮副是将所引入的两个转动副分别位于相接触的两齿廓的曲率中心处，对于一对渐开线齿廓的齿轮副，曲率中心分别位于两齿轮的啮合极限点 二、平面机构的运动分析 1.什么是速度瞬心，相对瞬心与绝对瞬心的区别？ 速度瞬心：两构件上相对速度为零的重合点；绝对瞬心处的绝对速度为零 2.用速度瞬心法和矢量方程图作机构速度分析有什么优缺点？ 速度瞬心法：只能进行速度分析，适用于简单的平面机构 矢量方程图：作图不是很准确 3.什么是三心定理？ 作平面平行运动的三个构件共有三个瞬心，它们位于一条直线上 4.机构在什么时候有哥氏加速度，如何确定？ 绝对运动：动点相对于定参考系的运动 相对运动：动点相对于动参考系的运动 牵连运动：动参考系相对于定参考系的运动 相对运动为转动，牵连运动为平动时两构件重合点有哥氏加速度，它是由于相对速度方向变化产生的加速度，θωsin 2r e c v a =
《自动控制原理》考试内容包括: 经典控制理论和现代控制理论。 第一章-自动控制的一般概念：控制系统的一般概念、名词术语、发展史；控制系统的分类；控制系统的组成；典型外作用；对控制系统的基本要求。 第二章-控制系统的数学模型：控制系统动态微分方程的列写；用拉普拉斯变换求解线性微分方程的零初态响应与零输入响应；运动模态的概念；传递函数的定义和性质；典型元部件传递函数的求法；控制系统结构图的绘制；梅逊公式在结构图和信号流图中的应用。 第三章-线性系统的时域分析法：系统稳定性的定义与判断法则；劳斯稳定判据；控制系统时域动态性能指标的定义与计算；一阶系统、二阶系统的阶跃响应，典型欠阻尼二阶系统动态性能指标的计算；输入引起的误差的定义，静态误差系数、系统型别、稳态误差的计算；计算典型输入作用下，不同类型系统的稳态误差；扰动引起的误差的定义与计算方法；减小稳态误差的措施。 第四章-线性系统的根轨法：根轨迹的基本概念；根轨迹的模值条件与相角条件；根轨迹绘制的基本法则；广义根轨迹；主导极点与偶极子的概念及其应用。 第五章-线性系统的频域分析法：频率特性的概念及其图示法；频率特性的计算；开环频率特性的绘制；开环系统幅相曲线绘制；开环对数曲线绘制；由最小相角系统的对数幅频渐近曲线求传递函数；奈奎斯特稳定判据；对数稳定判据；稳定裕度；串联超前校正网络的设计；串联迟后校正网络的设计。 第六章-线性离散系统的分析：离散系统的基本概念；信号的采样与保持；差分方程的概念；差分方程的求取与求解；香农采样定理；Z变换定理；离散系统的数学模型；脉冲传递函数的概念与求法；离散系统输出Z变换的求法；离散系统的稳定性与稳态误差； 第七章-非线性控制系统分析知识点：非线性控制系统概述；常见非线性特性及其对系统运动的影响；负倒描述函数曲线的绘制；用描述函数法判断非线性系统稳定性；自激振荡的判断、自振参数的确定。 第八章-线性系统的状态空间分析与综合：线性系统的状态空间描述；状态空间的基本概念；状态空间表达式的建立；状态空间表达式求解方法；状态转移矩阵及其性质；传递函数阵；线性系统的可控性与可观性；线性系统可控性与可观性的基本概念；线性系统可控性与可观性判据；可控标准型与可观标准型；线性定常系统的线性变换；状态空间线性变换定义和性质；对偶原理和规范分解；线性定常系统的反馈结构及设计状态观测器；传递函数的实现问题；状态反馈与输出反馈；极点配置；状态观测器设计；李雅普洛夫稳定性分析；李雅普洛夫意义稳定
南京理工大学自动控制原理考研经验分享 南京理工大学机械与汽车工程学院的三个专业的初试要考813自动控制原理，它们分别是080201机械制造及其自动化080203机械设计及理论080202机械电子工程。当然考材料力学也是可以的，不过个人认为自动控制原理比较好考，还有小题目，有些简单的大题写一两步就可以得出结果。因本人参加了09年的考试，并已经以不错的成绩考上，特此发布关于自控的一些消息，以飨后来人。 1．用书：大纲提供的书目是《南京理工大学自动控制理论考研复习精编》博广南理工考研网;另外这本书不可少：自动控制原理学习指导与精选题型详解（简称：习题集）陈来好，彭康拥华南理工大学出版社，其实有这两本书基本上差不多了。如果想锦上添花的话，看一下其他出版社出的练习题也不错。 2．大纲：网上招生简章里面有大纲，按照大纲复习，但不要100%相信它。比如Manson 公式在大纲无要求，但每年都会考的，09年出的这道题还是有点难度的。09年还有一道大题的后半部分是超纲的。08年有题填空题是超纲的，不过只有两分。另外复试的大纲也不要相信它，今年机械设计基础的试题就超纲，那试题实际是05年机械电子的初试题目，只改一个分数（150改成100分）（呵呵!看起来老师很懒啊!）。考完骂声一片，具体情况请看其他帖子。 3．自动控制原理（A）和自控基础综合（B）：A是经典控制理论，我们要的，B是控制专业考的;B包含了A，现代控制，线性控制;B的A部分难度远远大于A。而在04年之前，B 的名字实际上是A，因为当时机械学院根本不考A。理解这一点对于购买资料十分重要，请看下一点。 4．怎么复习：先对照大纲把要的章节画出来，不要的封起来，看几遍书，把重点圈出来，因为填空题很多都是书上的原话。后开始做题，必须完成的是习题集上的题目。先看例题（把答案遮住，自己先做再看解答），然后做习题。当然有些难题还是可以不考虑的。麻烦的是习题集只给出了一个答案，而且有些答案本身是错误的。这就给复习带来很大的麻烦。（后面解决）
自动控制原理习题及其解答 第一章（略） 第二章 例2-1 弹簧，阻尼器串并联系统如图2-1示，系统为无质量模型，试建立系统的运动方程。 解：(1) 设输入为y r ，输出为y 0。弹簧与阻尼器并联平行移动。 (2) 列写原始方程式，由于无质量按受力平衡方程，各处任何时刻，均满足∑=0F ， 则对于A 点有 021=-+K K f F F F 其中，F f 为阻尼摩擦力，F K 1，F K 2为弹性恢复力。 (3) 写中间变量关系式 022011 0)() (y K F Y Y K F dt y y d f F K r K r f =-=-? = (4) 消中间变量得 020110y K y K y K dt dy f dt dy f r r =-+- (5) 化标准形 r r Ky dt dy T y dt dy T +=+00 其中:2 15 K K T += 为时间常数，单位[秒]。 2 11 K K K K += 为传递函数，无量纲。 例2-2 已知单摆系统的运动如图2-2示。 (1) 写出运动方程式 (2) 求取线性化方程 解：（1）设输入外作用力为零，输出为摆角θ ，摆球质量为m 。 （2）由牛顿定律写原始方程。
h mg dt d l m --=θθ sin )(22 其中，l 为摆长，l θ 为运动弧长，h 为空气阻力。 （3）写中间变量关系式 )(dt d l h θα= 式中，α为空气阻力系数dt d l θ 为运动线速度。 （4）消中间变量得运动方程式 0s i n 22=++θθθmg dt d al dt d ml （2-1) 此方程为二阶非线性齐次方程。 （5）线性化 由前可知，在θ ＝0的附近，非线性函数sin θ ≈θ ，故代入式（2-1）可得线性化方程为 022=++θθ θmg dt d al dt d ml 例2-3 已知机械旋转系统如图2-3所示，试列出系统运动方程。 解：（1）设输入量作用力矩M f ，输出为旋转角速度ω 。 （2）列写运动方程式 f M f dt d J +-=ωω 式中， f ω为阻尼力矩，其大小与转速成正比。 （3）整理成标准形为 f M f dt d J =+ωω 此为一阶线性微分方程，若输出变量改为θ，则由于 dt d θω= 代入方程得二阶线性微分方程式 f M dt d f dt d J =+θ θ22 例2-4 设有一个倒立摆安装在马达传动车上。如图2-4所示。 图2-2 单摆运动 图2-3 机械旋转系统
§自动控制原理参考书目： 《自动控制原理(第五版)》胡寿松著，科学出版社2007年§自动控制原理考试大纲： 《自动控制原理》考试内容包括: 经典控制理论和现代控制理论两大部分。第一章自动控制的一般概念知识点：控制系统的一般概念：名词术语、发展史、控制系统的分类、控制系统的组成、典型外作用、对控制系统的基本要求基本要求：掌握反馈控制的基本原理、根据系统工作原理图绘制原理方块图第二章控制的数学模型知识点：控制系统动态微分方程的列写用拉普拉斯变换求解线性微分方程的零初态响应与零输入响应运动模态的概念传递函数的定义和性质、典型元部件传递函数的求法控制系统结构图的绘制、等效变换、梅逊公式在结构图和信号流图中的应用基本要求：1.利用复阻抗建立电路结构图 2.熟悉控制系统常用元部件的传递函数3.掌握控制系统结构图的绘制方法及基本等效变换 4.用等效变换或梅逊公式求结构图或信号流图的各种传递函数第三章线性系统的时域分析法知识点：控制系统时域动态性能指标的定义与计算、误差的定义与稳态误差的计算系统稳定性的定义与判断法则、系统动态性能分析不作要求的内容: 过阻尼二阶系统性能指标的估算公式非零初始条件下二阶系统的响应过程高阶系统的动态性能估算、赫尔维茨稳定判据动态误差系数、采用串级控制抑制内回路扰动基本要求：
1.学会求出一阶系统的阶跃响应、会推导一阶系统动态性能指标的计算公式 2.典型欠阻尼二阶系统动态性能指标的计算、性能指标与特征根的关系 3.改善二阶系统动态性能指标的方法 4.主导极点与偶极子的概念及其应用 5.劳斯判据的应用 6.静态误差系数、系统型别、稳态误差的计算。 7.扰动引起的误差的定义与计算方法 8.减小和消除稳态误差的方法第四章线性系统的根轨法知识点：根轨迹的基本概念、根轨迹的模值条件与相角条件、根轨迹绘制的基本法则广义根轨迹、系统性能的分析不作要求的内容: 根轨迹簇基本要求：1.学会由系统的特征方程求开环增益从零到无穷变化时的根轨迹方程（或开环零点、或开环极点从零到无穷变化）2.理解根轨迹的模值方程与相角方程的几何意义 3.掌握零度根轨迹与1800度根轨迹的绘制法则 4.学会由根轨迹分析系统稳定性、分析参数的选择对系统运动模态的影响第五章线性系统的频域分析法知识点：频率特性的概念及其图示法、开环频率特性的绘制奈奎斯特稳定判据、稳定裕度不作要求的内容: 对数幅相曲线随机信号的频谱、确定闭环频率特性的图解方法基本要求：1.切记稳定系统的正弦响应的稳态输出是与输入同频率的正弦信号，幅值相角均随频率改变；其稳态误差也是与输入同频率的正弦信号，且幅值相角均改变。 2.掌握频率特性的计算方法 3.掌握典型环节的频率特性，其中振荡环节的两组特征点要记住。 4.开环系统幅相曲线的绘
河北大学2016年硕士研究生入学考试试卷 一、填空题（共30分，1-7题每空1分，8-11题每空2分，答案一律写在答题纸上） 1、经典控制理论中，描述系统运动的数学模型主要有 和 ；现代控制理论中，描述系统运动的数学模型为 ，其中包括 方程和 方程。 2、系统的 响应代表由系统的初始状态所引起的系统的自由运动；系统的 响应代表由系统的输入所激励的强制运动。 3、设单位反馈系统的开环传递函数为,) 12(10)(+=s s s G 当系统的输入为单位阶跃信号l(t)时，系统的静态误差为 ；单位斜坡输入时，系统的静态误差为 ；单位加速输入时，系统的静态误差为 。 4、某系统特征多项式为 )44)(1(2+++s s s ，则系统的固有运动模态为 、 和 。 5、离散控制系统的数学模型主要有 和 。 6、根据系统分频段设计思想，低频段主要考虑系统的 特性，中频段主要考虑系统的 性，高频段主要考虑系统的 能力。 7、系统状态反馈不能够改变 的特征多项式和特征值，输出反馈不能够改变 的特征多项式和特征值。 8、某传递函数为) 1(2)(+= s s s G 的系统，若输入信号为)60sin()( +=t t r ，其稳态输出为 。 9、已知系统的传递函数为 1 21+s ，则系统的单位脉冲响应为 。 10、已知系统的传递函数为2513)(23++++=s s s s s G ，写出系统的能控标准型实现 ，能观标准型实现 。 11、用C(z)表示以下采样系统的输出为 。 二、简答题（共30分，每题10分） 1、说明稳定裕量的定义，以开环传递函数) 1)(11.0(1)(++=s s s s G 为例子BODE 图和NYQUIST 图中标出相角稳定裕量和增益稳定裕量。 2、以下是通过改变载热介质流量进行出口温度控制的系统流程，请画出温度控制系统方框图，并说明每个方框的作用。如果冷物料流量发生变化，对系统产生什么影响？请绘制在结构图中。
2018年云南昆明理工大学自动控制原理考研真题A卷 一、选择填空题（30个空，每空1.5分，共45分） 1、控制系统的反馈是指系统的（）返回到输入端，与参考输入量进行比较产生偏差信号，系统利用（）进行调节。 A.变量 B.输出量 C.反馈 D.偏差信号 2、如果控制系统的输出量对系统本身没有控制作用，这种系统称为开环控制系统。开环控 制形式分为按给定值控制和（）两种。 A.按输出控制 B.按偏差控制 C.按扰动补偿 D.按反馈控制 3、一个闭环控制系统一般可由六个基本环节组成，分别是：（）、测量装置、给定装置、比较装置、（）、执行机构。 A.反馈装置 B.受控对象 C.输入装置 D.控制器 4、传递函数定义为在（）条件下，（）输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 A.非零初始 B.零初始 C.线性定常系统 D.非线性定常系统 5、动态结构图相加点与分支点的移动原则是移动前后系统的（）保持不变。 A.前后关系 B.函数关系 C.位置关系 D.大小关系 6、控制系统稳定的充分必要条件，是该控制系统的特征方程式系数都是正的，且特征方程式系数作出的劳斯表第一列元素全部都是（），否则第一列元素符号改变的次数，（）特征方程正实部根的个数。 A.正的 B.不等于 C.负的 D.等于 7、一个稳定的控制系统，其单位阶跃响应中包含有（）和瞬态分量，瞬态分量随着 时间的推移逐渐衰减并趋近于（）。 A.动态分量 B.稳态分量 C. 零 D.负值 8、二阶系统增加一个极点会使系统的超调量（），而增加一个零点则会使系统的超调量（）。 A.减小 B.不变 C.增加 D.为零 9、利用主导极点法分析高阶系统时，其它极点到虚轴的距离应该是主导极点到虚轴距离的（）以上。
第八章 非线性控制系统分析习题与解答 8-1 三个非线性系统的非线性环节一样，线性部分分别为 (1) G s s s ()(.)=+1011 (2) G s s s ()() = +21 (3) G s s s s s ()(.) ()(.) = +++21511011 试问用描述函数法分析时，哪个系统分析的准确度高？ 解 线性部分低通滤波特性越好，描述函数法分析结果的准确程度越高。分别作出三个系统线性部分的对数幅频特性曲线如图所示。 由对数幅频特性曲线可见，L 2的高频段衰减较快，低通滤波特性较好，所以系统（2）的描述函数法分析结果的准确程度较高。 8-2 将图示非线性系统简化成环节串联的典型结构图形式，并写出线性部分的传递函数。 解 (a) 将系统结构图等效变换为图(a)的形式。 G s G s H s ()()[()]=+111 (b) 将系统结构图等效变换为图(b)的形式。 G s H s G s G s ()() ()() =+1111
8-3 判断图中各系统是否稳定；)(1A N -与)(ωj G 两曲线交点是否为自振点。 解 （a ） 不是 (b) 是 (c) 是 (d) c a 、点是，b 点不是 (e) 是 (f) a 点不是，b 点是 (g) a 点不是，b 点是 (h) 系统不稳定 (i) 系统不稳定 (j) 系统稳定 8-4 已知非线性系统的结构如图所示 图中非线性环节的描述函数为N A A A A ()()=++>62 试用描述函数法确定： （1）使该非线性系统稳定、不稳定以及产生周期运动时，线性部分的Ｋ值范围； （2）判断周期运动的稳定性，并计算稳定周期运动的振幅和频率。 解 （1） -= -++126 N A A A () (), -=--∞=-1 013 11N N () , () dN A dA A () () = -+<4 202 N(A)单调降，)(1A N -也为单调降函数。画出负倒描述函数曲线)(1A N -和 G j ()ω曲线如图所示，可看出，当K 从小到大变化时， 系统会由稳定变为自振，最终不稳定。 求使 Im[G j ()]ω=0 的ω值： 令 ∠=-?-=-?G j arctg ()ωω902180 得 arctg ωω=?=451,
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理解稳定的充要条件 劳斯判断：列劳斯表（两种特殊情况的处理）； 稳定性判断及稳定范围的确定。 3 稳态误差（首先想到以稳定性为前提） 稳态误差的计算：终值定理、由稳态误差系数确定。 扰动作用下的稳态误差：主要取决于扰动作用点前的传递函数。 降低稳态误差的方法： 增大系统开环总增益，以降低给定输入作用下的稳态误差；增大扰动作用点前系统前向通路的增益，以降低扰动作用所引起的稳态误差 第四章根轨迹法 一 主要知识点 理解根轨迹的含义、根轨迹增益与开环增益的区别、两个基本条件 根轨迹的绘制 根轨迹图的分析 二 需要记忆的：根轨迹绘制规则 三 备考策略 本章内容是每年单独出题的章节，是比较重要的章节。由近几年试题可以看出这章的题型主要分为三种： ① 根据给定传递函数（不带未知参数）画根轨迹，然后与第三章结合，进行稳定性分析或是一些定量计算（如根据动态性能指标计算参数K 或对应的闭环极点），这是最常见的一种题型，此处也是考查时域分析法中知识点比较多的地方。 ② 给出带来未知参数的根轨迹，再进行绘图及分析。这种题第一步是根据已知条件求出参数，这也是很关键的一步，剩下的绘图分析与①类似。近2年这种题型成为一种趋势，07，08年都是此种题型，应加以重视。 第五章 频率响应法 一 主要知识点 开环对数、幅相频率特性曲线 ?? ???图反求传递函数根据图 由传递函数绘制的图典型环节的图ode ode ode ode B B B B Nquist 曲线：三要素：起点、终点、与负实轴的交点 ?????换）参数根轨迹（作等效变根轨迹 根轨迹o o 1800?????稳态性能的分析统参数的确定瞬态响应分析和开环系 稳定性分析
、管路敷设技术通过管线敷设技术，不仅可以解决吊顶层配置不规范问题，地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕、电气课件中调试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而
六、（15分）给定系统微分方程为 ,试确定奇点位置及类型， 并绘制相平面草图。 七、（15分）设系统结构如图3所示。试求C(z)，并判断K=1时系统的稳定性。 八、（10分）已知离散系统的状态方程为a>0，试用李雅普诺夫第二方法确定使平衡点渐进稳定的a 取值范围。九、（20分）给定系统结构如图4所示。1．试建立系统的状态空间描述； 2．试设计状态反馈阵，使系统闭环极点位于-2，-2处； 3．K 是否可以取为0.5，为什么？、管路敷设技术通过管线敷设技术，不仅可以解决吊顶层配置不规范问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
《自动控制原理》考研复习大纲 一、考试的基本要求 要求学生在较系统地理解与掌握自动控制基本概念和基本理论的基础上，熟悉线性定常系统数学模型的建立与转换方法，掌握线性系统的主要分析方法：时域分析法、根轨迹法、频率特性法，以及线性系统的校正方法。此外还要求掌握非线性系统的分析方法——描述函数法。 二、考试方法和考试时间 硕士研究生入学控制原理考试为笔试，总分150，考试时间为3小时。 三、参考书 《自动控制原理基础教程》胡寿松主编（第四版），科学出版社，2017年 或《自动控制原理》胡寿松主编（第六版），科学出版社，2013年 四、试题类型 主要包括选择题、填空题、简答题、计算题等。 五. 考试内容及要求 第一部分基本概念 掌握：根据系统工作原理绘制控制系统方框图。 熟悉：自动控制系统的基本概念；反馈控制系统的基本工作原理及基本构成；自动控制系统的基本控制方式；自动控制系统的分类；自动控制系统的基本要求。 第二部分自动控制系统的数学模型 掌握：系统结构图的等效变换和简化；梅森公式的应用。 熟悉：常用函数的拉普拉氏变换，拉普拉氏变换基本性质和定理；线性定常系统的微分方程建立及求解方法；传递函数的定义和性质；典型环节的传递函数；系统结构图的组成和绘制；信号流图的组成和绘制；系统结构图和信号流图的互相转换；开环系统和闭环系统的传递函数。 第三部分自动控制系统的时域分析 掌握：欠阻尼二阶系统的动态性能指标计算；二阶系统性能改善方法；劳斯稳定判据及其各种应用；线性系统稳态误差的计算；扰动作用下稳态误差的计算；减小稳态误差的措施。 熟悉：常用典型输入信号及其拉氏变换；动态过程和稳态过程、动态性能和
根轨迹法 重点掌握： （1）绘制根轨迹； （2）通过根轨迹分析闭环系统的性能； 考试点： （一）根轨迹的概念和根轨迹方程 绘制根轨迹的作用：判断系统的稳定性、动态性能、稳态性能。 稳定性：根轨迹位于s平面左半平面，系统稳定。 动态性能：由根轨迹的主导极点来判断。 稳态性能：有一个开环极点在坐标原点处，系统是I型系统，则K为静态速度误差系数。 （二）绘制根轨迹的过程和步骤 画根轨迹不是最终目的还要分析系统的开环增益K（或其他可变参数）对闭环极点分布的影响，从而得知对系统性能的影响。 牢记P141页画根轨迹图的表。 （三）估算主导极点 （1）主导极点的概念 主导极点：距虚轴最近且在左半面，并且附近没有零点。
（2）开环增益K值对系统稳定性的影响。 （3）根据主要极点和偶极子的概念确定系统在某种输入作用下的调节时间和超调量、阻尼比；或者倒过来：有阻尼比求调节时间和超调量。 （四）开环零点、极点变化时的根轨迹（广义根轨迹） （1）零点变化： ； （2）极点变化： ； 注意：先求出系统的特征方程，然后求出系统等效开环传递函数。 （五）模值方程和相角方程 会求模值方程和相角方程。注：点s满足模值方程，不一定是根轨迹上的点，但是满足相角方程的点一定是根轨迹上的点。 （六）知识点应用讲解 1、反馈控制系统的开环传递函数 ，作系统的相轨迹图。 （注明：此题考察第四章的知识点：画根轨迹，在做这道题之前一起回忆画根轨迹的几个步骤。）
解： （1）计算系统的开环极点； （2）确定实轴上的根轨迹； （3）渐近线与实轴的交点和交角； （4）求实轴上的分离点； （5）根轨迹自复数极点的出射角； （6）根轨迹与虚轴的交点； （7）画根轨迹。 2、单位负反馈控制系统的开环传递函数 ，画 时，闭环传递函数的根轨迹，并使闭环系统稳定时确定 的取值范围。
控制原理考研胡寿松《自动控制原理》配套考研真题 库 一、第一部分真题 一、填空题 相平面的概念：______。[燕山大学研] 【答案】设一个二阶系统可以用下面的常微分方程来描述。其中是x和的线性或非线性函数。在一组非全零初始条件下，系统的运动可以用解析解x（t）和描述。如果取x和构成坐标平面，则系统的每一个状态均对应于该平面上的一点，这个平面称相平面。 二、问答题 1对控制系统进行校正时，在什么情况下，不宜采用串联超前校正？为什么？[华中科技大学研] 答：在系统的快速性满足要求而稳定性不满足要求或快速性已经达到要求而希望系统的动态响应超调量不太大时不宜采用超前校正，因为超前校正会改善系统的快速性，同时会使系统的稳态性能变差，有高频噪声信号时亦不宜使用。 2对于超前、滞后、滞后-超前三类校正装置： （1）分别阐述其控制功能； （2）对于PI控制、PID控制、PD控制，分别属于上述二三类校正装置的哪一类？为什么？[武汉大学研]
答：（1）超前校正的目的是改善系统的动态性能，实现在系统静态性能不受损的前提下，提高系统的动态性能。通过加入超前校正环节，利用其相位超前特性来增大系统的相位裕度，改变系统的开环频率特性，但会使得系统对高频噪声的抑制能力减小，抗干扰能力下降。 滞后校正通过加入滞后校正环节，使系统的开环增益有较大幅度增加，同时又使校正后的系统动态指标保持原系统的良好状态。它利用滞后校正环节的低通滤波特性，在不影响校正后系统低频特性的情况下，使校正后系统中高频段增益降低，从而使其穿越频率前移，达到增加系统相位裕度的目的。缺点是会使系统响应速度变慢。 滞后超前校正装置综合了超前校正装置和滞后校正装置的特点，当系统的动态性能和稳态性能都达不到要求时，可以考虑使用滞后超前校正装置； （2）PI属于滞后校正装置，因为它具有相位滞后作用；PD属于超前校正装置，因为它可以提高超前相角；PID属于滞后超前校正装置，因为其在低频段具有滞后效应，中频段具有超前效应。 3在计算机控制系统中，常采用增量PID算法。与位置PID算法相比较，说明两者的差别及其使用特点。[重庆大学研] 答：增量型PID算法的输出值是两采用时刻间的差，即相对值，增量式算法优点：①算式中不需要累加。控制增量Δu（k）的确定仅与最近3次的采样值有关，容易通过加权处理获得比较好的控制效果；②计算机每次只输出控制增量，即对应执行机构位置的变化量，故机器发生故障时影响范围小、不会严重影响生产过程；③手动-自动切换时冲击小。当控制从手动向自动切换时，可以做到无扰动切换。对于位置式PID控制算法，当前采样时刻的输出与过去的各个状态有关，
自动控制原理学习心得合集 第一部分 考研学生经验点滴： 在复习时，首先要把基本概念、基本理论弄懂，然后要把它们串起来，多角度、多层次地进行思维和理解，能够融会贯通。 认真研究历年试题，是应考的法宝。不能只满足于看上去会做，而是应该去整体分析，分析出题方向和出题范围，对近几年的出题思路和重点有一定的把握，这对你看各种考研书籍和资料有重要的指导意义，也是专业课备考的关键。 不仅要思考，还要动笔，要认认真真把每一道考研题切切实实写在纸上，你会发现很多原来没有想到过的东西，并用同一道题在相隔一定时间后反复训练，慢慢完善自己此类题型的解答方法。同时，这种训练可以避免真正考试时因时间仓促和心理压力带来的表达上的不成熟。 及时配备所考科目的最新专业书籍和过去几年专业试题，对于考试中的典型题型进行专题整理，不仅可以提高分析问题的能力，还有助于专业知识的系统化和融会贯通。 根据一些重要的原理性知识，针对近几年的典型题型进行练习，对某些不附标准答案的专业考题，全靠自己琢磨可能会有偏颇。比较好的方法是直接请教学长或老师，力求答案尽量完整、标准。整理完后，每隔一段时间就要拿出来温习一下，看是否又产生了新的答题思路。还应广泛地咨询该专业本科生和研究生，有助于了解最新情况，并对出题老师保持关注，争取旁听其授课，了解其考查的重点。 第二部分 自动控制原理学习体会 《自动控制原理》包括经典控制和现代控制两个部分，其主要研究的内容识时域分析、频域 分析以及状态空间表达，虽然涉及的内容很多，但是老师教学经验丰富,把重难点分解并详尽 讲解, 并以例子来巩固所学的知识，使我能够理论联系实践，易懂易记。使我能在研究生入 学考试取得一个很好的成绩，也为我在模式识别、智能控制和非线性系统理论等方面的学习 和研究奠定了坚实的基础。 我们在学自动控制原理的时候，有一个很重要的概念叫做“反馈”。几乎一切稳定的系统中间 都会存在反馈机制。有了自动控制原理这一坚实的基础，我们再学习其他课程，例如模拟电 路中的反馈法、计算机控制系统和电机控制与调速等都感到很容易理解。 通过学习自动控制原理的经典控制理论和现代控制理论，让我对控制系统的各个元部件之间 的相互作用、以及它们之间的调节运行规律有了基本了解，特别是本课程附有实验课，让我 们可以将课堂上学到的抽象的理论易于理解，基于MATLAB仿真平台可以对系统进行分析、设 计和仿真，对我们把理论知识运用于实践，设计出满足要求的自动控制系统具有很大的帮助， 也培养了我对自动控制原理学习的兴趣。在开始学习自动控制原理的时候，由于自己没有引 起足够重视，对知识掌握的也不够透彻，在课后做习题的时候我习惯于翻看答案，参照答案 来完成作业，有的时候甚至是全盘照抄，但是后来发现这种方式使我往往照着别人的思路解 题，阻碍了我自己的独立思考。后来在老师的帮助下，我认识到这是一个很不好的习惯，后 来我端正了自己的态度，并且积极主动的找老师补课，请教以前没有消化好的知识，在老师 的耐心辅导下，我很快地建立起学习的兴趣，也克服了翻看答案的坏习惯，在题目变通的情 况下我也能很快地独立思考解答。