一、专业介绍 首先个人认为，控制科学与工程这个专业并不精于某一专业领域，因为控制主要讲的是方法。理论也就是动力西永或者微分方程一类，但是控制并不是纯数学指导的应用，很多控制问题也不会只考虑数学方向就能得到解答。就像数学与物理一样相互联系，密不可分。 控制科学与工程在本科阶段称为"自动化"，研究生阶段称为"控制科学与工程"。本学科是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科，以控制论、系统论、信息论为基础，研究各应用领域内的共性问题，即为了实现控制目标，应如何建立系统的模型，分析其内部与环境信息，采取何种控制与决策行为;而与各应用领域的密切结合，又形成了控制工程丰富多样的内容。 二、就业前景 1、就业前景 控制科学与工程是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。控制科学以控制论、系统论、信息论为基础，研究各应用领域内的共性问题，即为了实现控制目标，应如何建立系统的模型，分析其内部与环境信息，采取何种控制与决策行为；而与各应用领域的密切结合，又形成了控制工程丰富多样的内容。本学科点在理论研究与工程实践相结合、学科交叉和军民结合等方面具有明显的特色与优势，对我国国民经济发展和国家安全发挥了重大作用。 本专业的学生毕业以后，既可在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理等领域从事测控与部件的设计、分析、研制与开发，又可在航天、电信、交通、建筑、国防、金融、能源、电视、广播等部门从事电子设备与系统的运行和技术管理以及与专业相关的教学工作。
还可以继续攻读计算机、自动控制、兵器工程等领域的硕士学位。 与该专业相关联的职业无非就是两大块，一块是部队的相关领域，一块是民用企事业单位。从整体上来说这两块领域都在迅速发展，特别是军队中制导与控制技术的发展更是迅猛，从这个意义上来说毕业生就业形势应该越来越好。从另一个角度来说，由于本专业自身的特点，所以造成专业本身与市场的某种隔绝，专业的发展也过多地依赖国家的计划与调控，而不是市场，因而就使得毕业生的就业趋势会很平稳，而且只要其性质不变，这种平衡的就业趋势还将继续保存下去。 2、就业去向 总体两类，软件硬件。有去纯互联网做软件的，也有去硬件公司做偏底层软件的，好的可以和计算机抢offer；有去硬件公司做单板硬件的，也有去电源/新能源汽车公司做电力电子/的，和通信/电子/电气/汽车/机械也差不太多。 控制工程目前主要方向和就业去向总结如下： 1.机器学习、深度学习、数据挖掘 主要去向：百度、腾讯、阿里巴巴、京东、网易、华为公司、滴滴、旷视科
北航考研详解与指导 一.飞行器设计 对于本校的学生来说，每年复试的内容可能会不太一样，所以具体的准备还是以到时学校通知为主，这里主要介绍去年的复试，仅供参考。2012年飞行器设计专业复试分为笔试和面试，笔试又分为专业课和专业英语。专业课考的是航天器动力学基础，给了一本参考书是肖叶伦教授的《航天器建模**》之类的，具体名字不太记得了，北航本校本专业的学生可以直接用赵育善老师航天器飞行动力学课的教材，内容基本是一样的。把这本书好好的看一遍就可以了，一个星期绝对没有问题，因为考试考的也都是比较基础的东西，看懂概念，轨道六要素，欧拉角、奇点问题，摄动，航空航天器的分类,还有几个坐标系转换，基本都是概念，动力学方程以及复杂的公式都不会考，四元数的计算也不会考。有条件的同学想办法找一下赵育善老师那门课往年的期末考试题，可以作为参考。跨专业的、以前没接触过航天课程的同学，如果看不懂书可以去找一下你联系的导师，让他安排个学生给你稍微指点一下。专业英语的话考的是翻译，给了几段中文和英文，汉译英以及英译汉，每一段都不长，都是跟航天知识有一些关系的，准备的话上网搜索一些航天相关词汇背一背就好，当然也不用找特别专业的词汇，毕竟考试中的那些单词还都是平时读文献会比较常用到的。 面试的话也不用很紧张，基本都是先简单的介绍一下自己（只有中文，没有英文介绍），问问你跟的导师是谁，四六级考了多少分，如实回答就可以。北航的同学会很快，老师问什么你答什么就行了。外校的同学老师会再问一下你本科参加竞赛的情况，或者是毕业设计的内容，在本科期间参加的重要活动什么的。总之面试其实是个很简单的事，完全不必担心，放松心态正常交流就行了。 最后提一下，其实复试并没有那么难，大家能够通过初试，都是从成千上万同龄人中脱颖而出的佼佼者，应付这么一个小考试完全没有问题。而且我留意了一下，复试名单是按照初试成绩的名次排列的，经过复试之后，前面二三十个人的名次是完全没有变化的，复试的目的只是为了从后几名中筛选一下，所以初试成绩比较高的同学只要稍加准备正常发挥就行了，不用担心的太多。 二.航天导航制导与控制 首先简单介绍一下去年复试的情况，去年是王新龙老师管招生，复试有专业英语翻译和专业笔试，笔试上的内容都是本科传感器那门课的课件里的，去年进入复试的录取率大概在百分之八十多，录取了20人，其中专业硕士和学术硕士的比例是1:1，今年未知，估计是王可东、宋佳、杨博等老师，估计只有面试，没有笔试，面试需要有一个5分钟的英文自我介绍，之后对于本校的来说，一般不会问专业性问题，都是聊聊本科时候的表现，问问你研究生打算之类的，一般都是你的导师主要问，其他老师偶尔插一句，对于外校的来说，也是先英文自我介绍，然后如果导师定下来的话，也是导师主要问问题，可能会问一些专业性的问题，但大部分都是很开放的，比如王新龙老师会问惯性导航平台和捷联的区别联系，材料力学和理论力学哪个更基础，也会有老师问一些其他无关的问题，比如为什么要来GNC等等。王新龙老师建议大家准备复试的时候重点花在对英语自我介绍的完善以及导航制导控制转业的理解上。 2015年考研复试在即，面对又一轮的考研挑战，同学们不仅要面对像初试时所要准备的专业
欲索取更多考研资料，请上北京天问教育网站官网！ 自动控制原理综合 自动化科学与电气工程学院 2007年11月
931自动控制原理综合考试大纲（2008版） 一、考试组成 自动控制原理占90分; 理论力学占60分； 二、自动控制原理部分的考试大纲 （一）复习内容及基本要求 1．自动控制的一般概念 主要内容：自动控制的任务；基本控制方式：开环、闭环（反馈）控制；自动控制的性能要求：稳、快、准。 基本要求：反馈控制原理与动态过程的概念；由给定物理系统建原理方块图。 2．数学模型 主要内容：传递函数及动态结构图；典型环节的传递函数；结构图的等效变换、梅逊公式。 基本要求：典型环节的传递函数；闭环系统动态结构图的绘制；结构图的等效变换。 3．时域分析法 主要内容：典型响应及性能指标、一、二阶系统的分析与计算。系统稳定性的分析与计算：劳斯、古尔维茨判据。稳态误差的计算及一般规律。 基本要求：典型响应（以一、二系统的阶跃响应为主）及性能指标计算；系统参数对响应的影响；劳斯、古尔维茨判据的应用；系统稳态误差、终值定理的使用条件。 4．根轨迹法 主要内容：根轨迹的概念与根轨迹方程；根轨迹的绘制法则；广义根轨迹；零、极点分布与阶跃响应性能的关系；主导极点与偶极子。 基本要求：根轨迹法则（法则证明只需一般了解）及根轨迹的绘制；主导极点、偶极子等的概念；利用根轨迹估算阶跃响应的性能指标。 5．频率响应法 主要内容：线性系统的频率响应；典型环节的频率响应及开环频率响应；Nyquist稳定判据和对数频率稳定判据；稳定裕度及计算；闭环幅频与阶跃响应的关系，峰值及频宽的概念；开环频率响应与阶跃响应的关系，三频段（低频段，中频段和高频段）的分析方法。 基本要求：典型环节和开环系统频率响应曲线(Nyquist曲线和对数幅频、相频曲线)的绘制；系统稳定性判据（Nyquist判据和对数判据）；等M、等N圆图，尼柯尔斯图仅作一般了解；相稳定裕度和模稳定裕度的计算；明确最小相位和非最小相位系统的差别，明确截止频率和带宽的概念。 6．线性系统的校正方法 主要内容：系统设计问题概述；串联校正特性及作用：超前、滞后及PID；校正设计的频率法及根轨迹法；反馈校正的作用及计算要点；复合校正原理及其实现。 基本要求：校正装置的作用及频率法的应用；以串联校正为主，反馈校正为辅；以频率法为主，根轨迹法为辅；复合校正的应用。 7．线性连续系统的状态空间分析方法
第一章Matlab 基本运算 [范例1-2] 建立矩阵A={7 8 9}，B={7 8 9} >> A=[7,8,9] A = 7 8 9 >> B=A' B = 7 8 9 （2） >> B=[1 1 2 ; 3 5 8 ; 10 12 15] B= 1 1 2 3 5 8 10 12 15 （3） >> a=1:1:10 a = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 >> t=10:-1:1
t = 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 [范例1-3]求多项式D（S）=（5S^2+3）(S+1)(S-1)的展开式 >> D=conv([5 0 3],conv([1 1],[1 -2])) D = 5 -5 -7 -3 -6 [范例1-4]求多项式P（X）=2X^4-5X^3-X+9 （1） >> P=[2 -5 6 -1 9] P = 2 -5 6 -1 9 >> x=roots(P) x = 1.6024 + 1.2709i 1.6024 - 1.2709i -0.3524 + 0.9755i -0.3524 - 0.9755i 第二章控制系统的数学模型 [范例2-1]已知系统传递函数G(S)= s + 3/ s^3 + 2 s^2 + 2 s + 1 >> num=[0 1 3]; >> den=[1 2 2 1]; >> printsys(num,den) num/den = s + 3 --------------------- s^3 + 2 s^2 + 2 s + 1 [范例2-2]已知系统传递函数G(S)=【5*（S+2）^2(S^2+6S+7)】/S(S+1)^3(S^3+2S+1)],试
0811控制科学与工程一级学科博士、硕士学位基本要求 第一部分学科概况和发展趋势 控制科学与工程以控制论、系统论、信息论为基础，以工程系统为主要对象，以数理方法和信息技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的理论、方法和技术，是研究动态系统的行为、受控后的系统状态以及达到预期动静态性能的一门综合性学科。研究内容涵盖基础理论、工程设计和系统实现，是机械、电力、电子、化工、冶金、航空、航天、船舶等工程领域实现自动化不可缺少的理论基础和技术手段，在工业、农业、国防、交通、科技、教育、社会经济乃至生命系统等领域有着广泛应用。 本学科研究方法包括理论与实际相结合，定量与定性相结合，实验与仿真相结合，软件与硬件相结合，信息获取与利用相结合，系统认知与优化相结合，科学分析与工程实践相结合，解决工程控制问题与凝练控制科学问题相结合，事实性、概念性与程序性知识学习与分析、评价和创造的高层次认知能力相结合等。 控制科学与工程学科包括的学科方向是：控制理论与控制工程，检测技术与自动化装置，系统工程，模式识别与智能系统，导航、制导与控制，生物信息学，建模仿真理论与技术。 控制科学与工程学科在理论研究与工程实践相结合、军民结合和学科交叉融合等方面具有明显的特色与优势，对我国国民经济发展和国家安全发挥了重大作用，以控制科学与工程学科为基础的自动化技术是人类文明的标志。自动化技术的应用极大地提高了生产效率和产品质量，减轻了人类劳动的强度，降低了原材料和能源消耗，创造了
前所未有的经济效益和社会财富。自动化技术对实现国家实力的增长、生态环境的改善和人民生活水平的普遍提高具有重要意义。从航空航天到大规模的工业生产，从先进制造到供应链管理，从智能交通到楼宇自动化，从医疗仪器到家庭服务，自动化技术在提高生产效率的同时，也使我们的生活变得更加美好。自动化程度已成为衡量一个国家发展水平和现代化程度的重要指标。智能、生物、网络等新兴科学与技术的发展赋予控制科学与工程学科新的内涵，使其超越了时空的限制，增强了学科所涉及的不确定性、多样性和复杂性，既使学科发展面临巨大的挑战，也获得了前所未有的发展机遇。 第二部分博士学位的基本要求 一、获本学科博士学位应掌握的基本知识及结构 本学科博士生应具备控制科学与工程领域中坚实宽广的基础理论及系统深入的专门知识；还要具备与数理方法、计算机科学、网络与通信技术、信息获取与信息处理等相结合的跨学科领域知识结构；同时，也应掌握控制科学与工程的国家重大需求和国际学术前沿等知识。本学科博士生的知识结构主要由基础理论知识、专业知识、工具性知识和跨学科知识构成。其中，专业知识由本学科核心理论和针对不同研究方向设置的选修课程组成。 对本学科博士生知识体系的基本要求包括：①掌握本学科坚实宽广的基础理论，做到综合运用，能够解决本学科的科学技术问题；②掌握本学科系统深入的专业知识，能够解决控制科学与工程问题；③掌握本学科的前沿动态，在跟踪领域前沿的基础上开展原创性的研究工作；④掌握交叉学科相关知识，开展跨学科特别是新兴交叉学科的
自动控制原理 实验报告 实验一二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试实验二频率响应测试 实验三控制系统串联校正 实验四控制系统数字仿真 姓名： 学号：单位：仪器科学与光电工程学院 日期：2013年12月27日
实验一二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试 一、实验目的 1. 了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。 2. 学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。 3. 学习阶跃响应的测试方法。 二、实验内容 1. 建立一阶系统的电子模型,观测并记录在不同时间常数T时的跃响应曲线,并测定其过渡过程时间TS。 2. 建立二阶系统的电子模型,观测并记录在不同阻尼比ζ时的跃响应曲线,并测定其超调量σ%及过渡过程时间TS。 三、实验原理 1．一阶系统：系统传递函数为： 模拟运算电路如图1- 1所示： 图 1- 1 由图 1-1得 在实验当中始终取R2= R1，则K=1，T= R2C取不同的时间常数T分别为：、、1 2．二阶系统: 其传递函数为： 令=1弧度/秒，则系统结构如图1-2所示： 图1-2 根据结构图，建立的二阶系统模拟线路如图1-3所示：
图1-3 取R2C1=1 ，R3C2 =1，则及 ζ取不同的值ζ= , ζ= , ζ=1 四、实验步骤 1. 确定已断开电子模拟机的电源，按照实验说明书的条件和要求，根据计算的电阻电容值，搭接模拟线路； 2. 将系统输入端与D/A1相连，将系统输出端与A/D1相； 3. 检查线路正确后，模拟机可通电； 4. 双击桌面的“自控原理实验”图标后进入实验软件系统。 5. 在系统菜单中选择“项目”——“典型环节实验”；在弹出的对话框中阶跃信号幅值选1伏，单击按钮“硬件参数设置”，弹出“典型环节参数设置”对话框，采用默认值即可。 6. 单击“确定”，进行实验。完成后检查实验结果，填表记录实验数据，抓图记录实验曲线。 五、实验设备 HHMN-1电子模拟机一台、PC机一台、数字式万用表一块 六、实验数据 T1 R2250K500K1M C1μF1μF1μF Ts理论 Ts实测 Ts误差%%% 响应图形图1图2图3
2019年中国大学控制科学与工程专业大学 排名和大学名单 中国大学控制科学与工程专业大学排名和大学名单 在最新公布的中国校友会网中国大学控制科学与工程专业大学排名和大学名单中，清华大学的控制科学与工程专业荣膺中国六星级学科专业，入选中国顶尖学科专业，位居全国高校第一；上海交通大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、东北大学的控制科学与工程专业荣膺中国五星级学科专业美誉，跻身中国一流学科专业。华中科技大学、山东大学、中南大学、西安交通大学、同济大学、东南大学、西北工业大学、北京理工大学、南京理工大学、国防科学技术大学等高校的控制科学与工程专业入选中国四星级学科专业，跻身中国高水平学科专业。 2014中国大学控制科学与工程专业排行榜 名次一级学科学科专业星级学科专业层次学校名称2014综合排名办学类型办学层次1控制科学与工程6星级中国顶尖学科专业清华大学2中国研究型中国顶尖大学2控制科学与工程5星级中国一流学科专业上海交通大学3中国研究型中国一流大学2控制科学与工程5星级中国一流学科专业浙江大学6中国研究型中国一流大学2控制科学与工程5星级中国一流学科专业哈尔滨工业大学20中国研究型中国一流大学2控制科学与工程5星级
中国一流学科专业北京航空航天大学21中国研究型中国一流大学2控制科学与工程5星级中国一流学科专业东北大学34中国研究型中国高水平大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业华中科技大学12中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业山东大学16中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业中南大学17中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业西安交通大学18中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业同济大学22中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业东南大学25中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业西北工业大学29中国研究型中国高水平大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业北京理工大学32中国研究型中国高水平大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业南京理工大学49行业特色研究型中国高水平大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业国防科学技术大学中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业吉林大学9中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业中国科学技术大学14中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业南开大学15中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业天津大学23中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业华南理工大学27中国研究型中国高水平大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业湖南大学28中国研究型中国高水平大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业大连理工大学30中国研究型中国高水平大学17控制科学与工
控制科学与工程专业介绍 控制科学与工程是一门研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。它是20世纪最重要的科学理论和成就之一，它的各阶段的理论发展及技术进步都与生产和社会实践需求密切相关。11世纪我国北宋时代发明的水运仪象台就体现了闭环控制的思想。到18世纪，近代工业采用了蒸汽机调速器。但直到20世纪20年代逐步建立了以频域法为主的经典控制理论并在工业中获得成功应用，才开始形成一门新兴的学科——控制科学与工程。此后，经典控制理论继续发展并在工业中获得了广泛的应用。在空间技术发展的推动下，50年代又出现了以状态空间法为主的现代控制理论，并相继发展了若干相对独立的学科分支，使本学科的理论和研究方法更加丰富。60年代以来，随着计算机技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，显著加快了工业技术更新的步伐。在控制科学发展的过程中，模式识别和人工智能与控制相结合的研究变得更加活跃；由于对大系统的研究和控制学科向社会、经济系统的渗透，形成了系统工程学科。特别是近20年来，非线性及具有不确定性的复杂系统向“控制科学与工程”提出了新的挑战，进一步促进了本学科的迅速发展。目前，本学科的应用已经遍及工业、农业。交通、环境、军事、生物、医学、经济、金融、人口和社会各个领域，从日常生活到社会经济无不体现本学科的作用。 控制科学以控制论、信息论、系统论为基础，研究各领域内独立
于具体对象的共性问题，即为了实现某些目标，应该如何描述与分析对象与环境信息，采取何种控制与决策行为。它对于各具体应用领域具有一般方法论的意义，而与各领域具体问题的结合，又形成了控制工程丰富多样的内容。本学科的这一特点，使它对相关学科的发展起到了有力的推动作用，并在学科交叉与渗透中表现出突出的活力。例如：它与信息科学和计算机科学的结合开拓了知识工程和智能机器人领域。与社会学、经济学的结合使研究的对象进入到社会系统和经济系统的范畴中。与生物学、医学的结合更有力地推动了生物控制论的发展。同时，相邻学科如计算机、通信、微电子学和认知科学的发展也促进了控制科学与工程的新发展，使本学科所涉及的研究领域不断扩大。 本学科下设五个二级学科：控制理论与控制工程，检测技术与自动化装置，系统工程，模式识别与智能系统，导航、制导与控制。各二级学科的主要研究范畴及相互联系如下。 “控制理论与控制工程”学科以工程领域内的控制系统为主要对象，以数学方法和计算机技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、设计和实现的理论、技术和方法。 “检测技术与自动化装置”是研究被控对象的信息提取、转换、传递与处理的理论、方法和技术的一门学科。它的理论基础涉及现代物理、控制理论、电子学、计算机科学和计量科学等，主要研究领域包括新的检测理论和方法，新型传感器，自动化仪表和自动检测系统，以及它们的集成化、智能化和可靠性技术。
中南大学考试试卷（A 卷） 2009 -- 2010 学年 2 学期 时间110分钟 自动控制原理 课程 32 学时 2 学分 考试形式： 闭 卷 专业年级： 建筑环境与设备 总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、基本概念（2×5=10分） 1.1 什么叫自动控制？对自动控制系统有什么要求？ 1.2 画出二阶系统特征根的位置及其响应曲线。 二．求系统的传递函数或输出响应（3×10=30分） 2.1画如下RC 无源网络的方框图，并求其传递函数。 2.2已知系统的方框图如下图所示，求X C = ? 2.3 已知某单位反馈系统的开环Bode 图如下所示，求其闭环传递函数。 三 稳定性问题(2×5=10分) 题2.1图 RC 无源网络
3.1 已知系统的特征方程为s 4+3s 3+2s 2+6s+9=0，判断系统稳定性。 3.2图6为负反馈系统的开环幅相曲线，K ＝500，p ＝0，求系统的稳定范围。 四、一单位反馈控制系统的开环传递函数为()(1) K G s s s τ= +，其单位阶跃响应曲线如 图所示。试确定系统参数K 及τ值，并求r(t)=1+sint 时的稳态响应。（25分） 图5 五、已知单位负反馈系统开环传递函数为10(0.1s 1) G(s)H(s)(0.5s 1) s +=+，绘制Nyquist 图 和对数幅频特性图。（25分） u
参考答案 二．求系统的传递函数（3×10=30分） 2.1画如下RC 无源网络的方框图，并求其传递函数。 解：用复阻抗写电路方程式： s C S I S V R S U S U S I s C S I S I S U R S U S U S I c c c c C r 222221212111 111)()(1 )] ()([)(1)]()([)(1)]()([)(? =-=? -=?-= 将以上四式用方框图表示，并相互连接即得RC 网络结构图: 用梅逊公式直接由图写出传递函数U c (s )/U r (s ) 。 1 )(1 111111 212211221212 22111222112 221111++++=+ +++= ??=s C R C R C R s C C R R s C R C R s C R s C R s C R s C R C R G G 2.2已知系统的方框图如下图所示，求 X C = ? 题2.1 图 RC 无源网络 RC 无源网络结构图
成绩 北京航空航天大学 自动控制原理实验报告 学院机械工程及自动化学院 专业方向机械工程及自动化 班级 学号 学生姓名刘帆 自动控制与测试教学实验中心
实验一 一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试 实验时间2014年11月15日 实验编号 同组同学 一、实验目的 1、 了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。 2、 学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。 3、 学习阶跃响应的测试方法。 二、实验内容 1、 建立一阶系统的电子模型,观测并记录在不同时间常数T 时的跃响应曲线,并测定其过渡过程时间T s 。 2、 建立二阶系统的电子模型,观测并记录在不同阻尼比ζ时的跃响应曲线,并测定其超调量σ%及过渡过程时间T s 。 三、实验原理 1、一阶系统阶跃响应性能指标的测试 系统的传递函数为:()s ()1 C s K R s Ts φ=+（）= 模拟运算电路如下图 : 其中2 1 R K R = ,2T R C =;在实验中，始终保持21,R R =即1K =，通过调节2R 和C 的不同取值，使得T 的值分别为0.2,0.51,1.0。记录实验数据，测量过度过程的性能指标，其中取正负5%误差带，按照经验公式取3s t T =
2、二阶系统阶跃响应性能指标的测试 系 统 传递函数为： 令ωn=1弧度/秒，则系统结构如下图： 二阶系统的 模拟电路图如下： 在实验过程中，取22321,1R C R C ==，则 442312R R C R ζ==，即42 12R C ζ=；在实验当中取123121,1R R R M C C F μ===Ω==，通过调整4R 取不同的值，使得ζ分别为0.25,0.5,0.707,1；记录所测得的实验数据以及其性能指标，取正负5%误差 带，其中当ζ<1时经验公式为2 1 3.5 %100%,s n e t ζσζω- -=?= ，当ζ=1时经验公式 为n 4.75 ts ω= 四、试验设备： 1、HHMN-1型电子模拟机一台。 2、PC 机一台。 3、数字万用表一块。 4、导线若干。
控制科学与工程 是一门研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。它是20世纪最重要的科学理论和成就之一，它的各阶段的理论发展及技术进步都与生产和社会实践需求密切相关。11世纪我国北宋时代发明的水运仪象台就体现了闭环控制的思想。到18世纪，近代工业采用了蒸汽机调速器。但直到20世纪20年代逐步建立了以频域法为主的经典控制理论并在工业中获得成功应用，才开始形成一门新兴的学科——控制科学与工程。此后，经典控制理论继续发展并在工业中获得了广泛的应用。在空间技术发展的推动下，50年代又出现了以状态空间法为主的现代控制理论，并相继发展了若干相对独立的学科分支，使本学科的理论和研究方法更加丰富。60年代以来，随着计算机技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，显著加快了工业技术更新的步伐。在控制科学发展的过程中，模式识别和人工智能与控制相结合的研究变得更加活跃；由于对大系统的研究和控制学科向社会、经济系统的渗透，形成了系统工程学科。特别是近20年来，非线性及具有不确定性的复杂系统向“控制科学与工程”提出了新的挑战，进一步促进了本学科的迅速发展。目前，本学科的应用已经遍及工业、农业。交通、环境、军事、生物、医学、经济、金融、人口和社会各个领域，从日常生活到社会经济无不体现本学科的作用。 控制科学以控制论、信息论、系统论为基础，研究各领域内独立于具体对象的共性问题，即为了实现某些目标，应该如何描述与分析对象与环境信息，采取何种控制与决策行为。它对于各具体应用领域具有一般方法论的意义，而与各领域具体问题的结合，又形成了控制工程丰富多样的内容。本学科的这一特点，使它对相关学科的发展起到了有力的推动作用，并在学科交叉与渗透中表现出突出的活力。例如：它与信息科学和计算机科学的结合开拓了知识工程和智能机器人领域。与社会学、经济学的结合使研究的对象进入到社会系统和经济系统的范畴中。与生物学、医学的结合更有力地推动了生物控制论的发展。同时，相邻学科如计算机、通信、微电子学和认知科学的发展也促进了控制科学与工程的新发展，使本学科所涉及的研究领域不断扩大。 相关学科关系 本学科在本科阶段叫自动化，研究生阶段叫控制科学与工程，本学科下设的六个二级学科：“控制理论与控制工程”、“检测技术与自动装置”、“系统工程”、“模式识别与智能系统”、“导航、制导与控制”和“企业信息化系统与工程”。各二级学科的主要研究范畴及相互联系如下。
2013年''数据结构与C程序设计〃（代码991）试题 一、单项选择题（本题共20分，每小题各2分） 1.对于长度为n的线性表.建立其对应的做链表的时间复杂度为（）。 A.0（1）： B. O（log2n）：? O（n）： D? O（n2）。 2.一般情况下，在一个双向链表中插入一个新的链结点，（）o A.需要修改4个抬针域内的指针： B.需要修改3个指针域内的指针： C.需要修改2个指针域内的抬针：D?只需要修改1个指针域内的指针。 3.假设用单?个字母表示中缀表达式中的一个运算数（或称运算对&）?并利用堆栈产生中缀表达式对应的后缀表达式。对于中缀表达式A+B*（C/D-E）,十从左至右扫描到运算数E时，堆栈中的运算符依次是（）。（注：不包含表达式的分界符） A.+*/-： B. +*（/-： C? +*-：? +*（-o 4.若某二叉排序树的前序遍历序列为50,20,40,30,80,60,70.则后序遍历序列为（）。 A. 30,40,20,50,70,60,80： B. 30,40,20,70,60,80,50： C. 70,60,80,50,30,40,20： D. 70,60,80,30,40,20,50. 5.分别以6, 3, 8, 12, 5Z 7对应叶结点的权值构造的哈夫曼（Huffman）树的深度为（）。 A. 6： B. 5： C? 4： D? 3。 &下列关于图的叙述中，错误的是（）0 A.根据图的定义，图中至少有一个顶点： B.根据图的定义.图中至少有一个顶点和一条边（弧）： C.具有n个顶点的无向图最女有n（n-l）/2条边； D.具有n个顶点的有向图最多有n（n-l）条边（弧）。 7.若在有向图G的拓扑序列中，顶点vi在顶点vj之前，则下列4种情形中不可能出现的是（）》 A.G中有弧 B.G中没有弧vvi,vj＞： C.G中有一条从顶点vi到顶点vj的路径： D?G中有一条从顶点vj到顶点vi的路径。 8.下列关于査找操作的叙述中.错误的是（）。 A.在顺序表中査找元素可以采用顺序查找法，也可以采用折半査找法： B.在链表中査找结点只能采用顺序査找法，不能采用折半査找法： C.一般情况下，顺序査找法不如折半查找法的时间效率商： D.折半査找的过程可以用一棵称之为''判定树"的二叉树來描述。 9.在一棵m阶B?树中，除根结点之外的任何分支结点包含关键字的个数至少是（）。 A. m/2-1： B? m/2： C? m/2-l： D? m/2° 10.若对序列（49, 38, 65, 97, 76, 13, 27f 49J进行快速排序，则第一趙排序结束（即确定了第1个分界元素的最终位宜）时.序列的状态是（）。 A. （13, 27, 49； 38, 49, 76, 97, 65）： B. （13, 38, 27, 49； 49, 76, 97, 65）： C. （13, 38, 49； 27, 49, 97, 76, 65）： D. （13, 38, 49；27t 49z 76, 97, 65）。 二、填空题（本题共20分，每小题各2分）
自动控制原理实验报告 一、实验名称：一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试 二、实验目的 1、了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系 2、学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法 3、学习阶跃响应的测试方法 三、实验内容 1、建立一阶系统的电子模型，观测并记录在不同时间常数T时的响应曲线，测定过渡过程时间T s 2、建立二阶系统电子模型，观测并记录不同阻尼比的响应曲线，并测定超调量及过渡过程时间T s 四、实验原理及实验数据 一阶系统 系统传递函数： 由电路图可得，取则K=1，T分别取：0.25, 0.5, 1 T 0.25 0.50 1.00 R2 0.25MΩ0.5M Ω1MΩ C 1μ1μ1μ T S 实测0.7930 1.5160 3.1050 T S 理论0.7473 1.4962 2.9927 阶跃响应曲线图1.1 图1.2 图1.3 误差计算与分析 （1）当T=0.25时，误差==6.12%； （2）当T=0.5时，误差==1.32%； （3）当T=1时，误差==3.58% 误差分析：由于T决定响应参数，而,在实验中R、C的取值上可能存在一定误差，另外，导线的连接上也存在一些误差以及干扰，使实验结果与理论值之间存在一定误差。但是本实验误差在较小范围内，响应曲线也反映了预期要求，所以本实验基本得到了预期结果。 实验结果说明 由本实验结果可看出，一阶系统阶跃响应是单调上升的指数曲线，特征有T确定，T越小，过度过程进行得越快，系统的快速性越好。 二阶系统 图1.1 图1.2 图1.3
系统传递函数： 令 二阶系统模拟线路 0.25 0.50 1.00 R4 210.5 C2 111 实测45.8% 16.9% 0.6% 理论44.5% 16.3% 0% T S实测13.9860 5.4895 4.8480 T S理论14.0065 5.3066 4.8243 阶跃响应曲线图2.1 图2.2 图2.3 注：T s理论根据matlab命令[os,ts,tr]=stepspecs(time,output,output(end),5)得出，否则误差较大。 误差计算及分析 1）当ξ=0.25时，超调量的相对误差= 调节时间的相对误差= 2）当ξ=0.5时，超调量的相对误差==3.7% 调节时间的相对误差==3.4% 4）当ξ=1时，超调量的绝对误差= 调节时间的相对误差==3.46% 误差分析：由于本试验中，用的参量比较多，有R1,R2,R3,R4;C1,C2;在它们的取值的实际调节中不免出现一些误差，误差再累加，导致最终结果出现了比较大的误差，另外，此实验用的导线要多一点，干扰和导线的传到误差也给实验结果造成了一定误差。但是在观察响应曲线方面，这些误差并不影响，这些曲线仍旧体现了它们本身应具有的特点，通过比较它们完全能够了解阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系，不影响预期的效果。 实验结果说明 由本实验可以看出，当ωn一定时，超调量随着ξ的增加而减小，直到ξ达到某个值时没有了超调；而调节时间随ξ的增大，先减小，直到ξ达到某个值后又增大了。 经理论计算可知，当ξ=0.707时，调节时间最短，而此时的超调量也小于5%，此时的ξ为最佳阻尼比。此实验的ξ分布在0.707两侧，体现了超调量和调节时间随ξ的变化而变化的过程，达到了预期的效果。 图2.2 图2.1 图2.3
控制科学与工程专业介绍 “控制科学与工程”学科是一门研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。它是20世纪最重要和发展最快的学科之一，其各阶段的理论发展及技术进步都与生产和社会实际需求密切相关。《本人》自动化系研究生专业包括本学科下设的七个二级学科：“控制理论与控制工程”、“检测技术与自动装置”、“系统工程”、“模式识别与智能系统”、“导航、制导与控制”、“企业信息化系统与工程”和“生物信息学”。各二级学科的主要研究范畴及相互联系如下。 控制理论与控制工程以工程领域内的控制系统为主要对象，以数学方法和计算机技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、优化、设计和实现的理论、方法和技术。本学科培养从事控制理论与控制工程领域的研究、设计、开发和系统集成等方面的高级专门人才。本专业方向主要研究线性与非线性控制、自适应控制、变结构控制、鲁棒控制、智能控制、模糊控制、神经元控制、预测控制、推理控制、容错控制、多变量控制、量子控制、系统辨识、过程建模与优化、故障诊断与预报、离散事件动态系统、复杂系统的优化与调度、智能优化与智能维护、复杂性理论研究、高性能调速与伺服、运动体导航与制导、机器人与机器视觉、多传感器集成与融合，多自主体合作与对抗、嵌入式系统、传感器网络、软测量技术、电力电子技术、现场总线技术、系统集成技术、网络控制与流媒体技术，以及将上述技术与方法加以集成的综合自动化技术等。 系统工程是为了解决日益复杂的社会实践问题而形成的从整体出发合理组织、控制和管理各类系统的综合性的工程技术学科。本学科培养从事系统工程领域的研究、开发、设计等方面工作的高级专门人才。本专业方向主要研究：非线性系统建模、人工神经网络和复杂系统自组织理论方法的研究和应用，高速公路和城市智能交通系统基础理论、智能技术和集成技术的研究与应用，电子商务系统研究、开发与应用，企业管理信息系统与决策支持系统的研究与开发，宏观社会经济系统综合发展和区域开发规划等。 检测技术与自动化装置检测技术研究如何将各种反映被测对象特征的参数按照一定的对应关系转换为易于传递的信号，并提供给自动控制系统；自动化装置涉及控制系统中的传感器、变送器、控制器、执行机构等，包括他们的集成化、智能化技术和可靠性技术。本学科培养从事各种检测技术与自动化装置的研究、开发、设计等方面工作的高级专门人才。本专业方向主要研究工业自动控制装置，系统可靠性评估及设计，控制系统的自动测试方法，数据信息采集、传输、处理、转换方法和相应设备，新型传感器和仪表，传感器数据融合理论及应用，动态系统故障诊断技术，工业现场总线技术，高速企业网络组成及安全技术，新型大功率电子器件及应用，嵌入式系统的研究及相关产品的开发。 模式识别与智能系统是六十年代以来在信号处理、人工智能、控制论、计算机技术等学科基础上发展起来的新型学科。本学科培养从事模式识别与智能系统的研究、开发、设计等方面工作的高级专门人才。本专业方向主要研究：模式识别、计算机视觉、机器智能的理论及应用；信号处理的理论及应用；基于信息理论和技术的生物信息学和中医药现代
《自动控制原理》习题解答 郑州轻工业学院 电气信息工程学院
第一章习题及答案 1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图 (1) 将a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈状态； (2) 画出系统方框图。 解 （1）负反馈连接方式为：d a ?，c b ?； （2）系统方框图如图解1-1 所示。 1-2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。 题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统 解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大
门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。 1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。 题1-3图 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比，c u 增高，炉温就上升，c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压f u 。f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较，得出偏差电压e u ，经电压放大器、功率放大器放大成a u 后，作为控制电动机的电枢电压。 在正常情况下，炉温等于某个期望值T °C ，热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。此时，0=-=f r e u u u ，故01==a u u ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使c u 保持一定的数值。这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。 当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失)，则出现以下的控制过程,控制的结果是使炉膛温度回升，直至T °C 的实际值等于期望值为止。
自动控制原理 实验报告
实验一一、二阶系统的电子模拟及时域响应的动态测试 实验目的 1.了解一、二阶系统阶跃响应及其性能指标与系统参数之间的关系。 2.学习在电子模拟机上建立典型环节系统模型的方法。 3.学习阶跃响应的测试方法。 二、实验内容 1.立一阶系统的电子模型,观测并记录在不同时间常数T时的跃响应曲线, 并测定其过渡过程时间TS。 2.立二阶系统的电子模型,观测并记录在不同阻尼比ζ时的跃响应曲线, 并测定其超调量σ%及过渡过程时间TS。 三、实验原理 1．一阶系统： 系统传递函数为：错误！未找到引用源。 模拟运算电路如图1-1所示： 图1-1 由图得： 在实验当中始终取错误！未找到引用源。, 则错误！未找到引用源。, 错误！未找到引用源。 取不同的时间常数T分别为： 0.25、 0.5、1。 记录不同时间常数下阶跃响应曲线，测量纪录其过渡过程时 ts。（取错误！ 未找到引用源。误差带） 2．二阶系统: 其传递函数为： 错误！未找到引用源。 令错误！未找到引用源。，则系统结构如图1-２所示：
图1-2 根据结构图，建立的二阶系统模拟线路如图1-３所示： 图1-3 取错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。，则错误！未找到引用源。及错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。取不同的值错误！未找到引用源。 , 错误！未找到引用源。, ,观察并记录阶跃响应曲线，测量超调量σ%（取错误！未找到引用源。误差带）,计算过渡过程时间Ts。 四、实验设备 1.HHMN-1型电子模拟机一台。 2.PC 机一台。 3.数字式万用表一块。 4.导线若干。 五、实验步骤 1.熟悉HHMN-1型电子模拟机的使用方法，将各运算放大器接成比例器，通电调零。 2.断开电源，按照实验说明书上的条件和要求，计算电阻和电容的取值，按照模拟线路图搭接线路，不用的运算放大器接成比例器。 3.将D/A1与系统输入端Ui连接，将A/D1与系统输出端UO连接（此处连接必须谨慎，不可接错）。线路接好后，经教师检查后再通电。 4.在Windows XP桌面用鼠标双击MATLAB图标后进入，在命令行处键入autolab 进入实验软件系统。 5.在系统菜单中选择实验项目，选择实验一，在窗口左侧选择实验模型，其它步骤察看概述3.2节内容。 6.观测实验结果，记录实验数据，绘制实验结果图形，填写实验数据表格，完成实验报告。 7.研究性实验方法。实验者可自行确定典型环节传递函数，并建立系统的SIMULINK模型，验证自动控制理论相关的理论知识。实现步骤可察看概述3.3节内容。