考试大纲_827自动控制原理

硕士研究生入学考试大纲
考试科目名称：自动控制原理
一、考试要求
要求考生全面系统地掌握控制原理的基本概念及基本原理，并且能灵活运用，具备较强的分析问题与解决问题的能力。

二、考试内容
1）自动控制的基本概念和控制系统性能指标
●自动控制、反馈、开环控制、闭环控制、线性系统、非线性系统。

●衡量系统性能指标：稳定性、快速性、准确性。

2）控制系统的数学模型、结构图化简和梅森增益公式
●微分方程的建立、闭环系统的传递函数、结构图和信号流图的绘制。

●系统结构图的建立、结构图的等效变换及化简。

●系统信号流图及梅森增益公式。

3）线性连续系统的时域分析
●典型输入信号。

●一阶及二阶系统的时域分析。

●线性系统的稳定性概念、劳思稳定性判据。

●线性系统的稳态误差的概念、稳态误差计算。

4）线性系统的根轨迹
●根轨迹方程。

●根轨迹绘制的基本方法和原则。

5）线性系统的频率特性分析
●频率特性及与传递函数的关系。

●频率特性的表示方法。

●典型环节的频率特性及曲线、开环系统的频率特性及曲线。

●最小相位系统的概念、最小相位系统频率特性曲线与传递函数的转换。

●奈奎斯特稳定判据的用法。

●稳定裕度的概念、稳定裕度的表示及计算。

●时域指标的计算、频率特性与时域指标的关系。

6）线性系统的设计与校正
●PID控制器、校正的基本概念、校正装置。

●频率法串联校正。

三、考试大纲援引教材
《自动控制原理》第五版国防工业出版社胡寿松。

通常考研大纲会涵盖以下几个方面：
1. 基本概念和定理：包括电路的基本元件（电阻、电容、电感等），基尔霍夫电压定律和电流定律，欧姆定律，功率计算等。

2. 电路分析方法：节点电压法、环路电流法、超节点和超环路分析，以及网络简化技术如星三角变换、分压与分流原理等。

3. 线性电路的频率响应：交流电的基本概念，复数在电路分析中的应用，阻抗、导纳、电压增益、相位差等概念，RLC串联和并联电路的谐振现象。

4. 时间域分析：一阶和二阶电路的时域响应，包括瞬态分析和稳态分析，时间常数的概念和应用。

5. 稳态交流电路分析：正弦稳态分析，功率因数的计算，交流电路的功率分析，包括有功功率、无功功率和视在功率。

6. 非线性电路分析：二极管、晶体管等非线性元件的特性，包含整流电路、放大电路等的基本工作原理。

7. 拉普拉斯变换及其应用：拉普拉斯变换的基本原理，利用拉普拉斯变换解决线性电路的暂态分析问题。

8. 傅里叶变换及其应用：周期性信号的频谱分析，非周期性信号的频谱密度函数，傅里叶级数和傅里叶变换在电路分析中的应用。

9. 双端口网络：双端口网络的参数定义和计算，包括阻抗参数、导纳参数、传输参数和混合参数。

10. 电路设计：根据给定的性能指标设计电路，包括选择合适的元件和配置电路结构。

为了准备考研，建议查阅清华大学官方网站或联系相关院系获取最新的考研大纲和相关资料。

同时，可以参考历年的考研真题进行针对性复习，并且加强对电路原理基础知识的理解和应用能力的培养。

851-《自动控制原理》考试大纲一、考试目标本科目考试的考目标主要是：考察考生对本自动控制原理考试大纲中涉及的基本概念、基本理论与方法掌握的熟练程度；考察考生的计算能力和基本技巧的熟悉程度；考察考生对自动控制原理应用方面的基本了解。

二、考试基本要求1. 熟练掌握本考试内容中涉及的所有基本概念和基本方法；2. 熟练掌握控制系统模型（微分方程、传递函数、频率特性）的概念、获得方法和之间的关系；3. 熟练掌握系统结构图简化、根轨迹绘制、极坐标绘制、伯德图的绘制与应用；4. 熟练掌握连续和离散控制系统性能分析的各种方法；5. 掌握控制系统设计的超前与滞后校正方法，特别是PID以及改良PID的方法；6. 熟悉本质非线性系统的描述函数和相平面分析方法。

三、考试形式与分值1．试卷满分及考试时间试卷满分为150分，考试时间180分钟。

2．答题方式答题方式为闭卷、笔试。

可使用不带存储功能的计算器。

3．试卷内容与题型结构本试卷基于理解与计算、分析与证明、综合与提高的原则，题型一般包括计算题及证明题。

四、考试内容1.控制系统导论1)自动控制系统及其任务、控制的基本方式（开/闭环控制）、负反馈控制原理2)自动控制系统的基本组成及分类、对控制系统的基本要求，掌握由系统工作原理图画出系统方块图的方法。

2.线性连续控制系统的数学模型1)动态(微分)方程的建立及线性化2)拉普拉斯反变换及应用3)传递函数、元部件的传递函数、典型环节4)结构图的建立及等效变换5)信号流图，梅逊增益公式及其应用3.线性连续控制系统的时域分析1)时域响应及性能指标，2)一阶、二阶系统的时间响应及动态性能3)高阶系统的时间响应及动态性能4)线性系统的稳定性分析5)线性系统的稳态误差6)改善系统性能的措施4.根轨迹法1)根轨迹的概念2)常规根轨迹的绘制3)广义根轨迹4)利用根轨迹定性分析系统性能5.线性系统的频域分析1)频率响应及频率特性概念，2)典型环节频率特性和系统开环频率特性3)奈奎斯特稳定判据、对数频率稳定判据及其应用4)稳定裕度(量)的概念、计算与应用5)开环对数频率特性与系统稳态性能、动态性能的关系6)闭环频率特性的特征量与时域指标之间的关系6.线性系统的频域和PID校正1)频率法串联校正的一般概念2)频率法超前/迟后校正3)PID控制器及其整定方法4)PID控制器的应用及其改良7.线性离散控制系统1)离散系统、信号的采样与保持2)z变换理论、脉冲传递函数概念，离散系统的数学模型及其求解3)离散系统的稳定性分析和稳态误差计算4)计算离散系统动态性能的一般方法8.非线性系统理论1) 描述函数概念、方法及其应用2) 相平面概念、方法及其应用五、参考书目[1] 胡寿松.自动控制原理（第五版）[M].北京：科学出版社，2007[2] 黄友锐，曲立国著. PID控制器参数整定与实现[M].北京：科学出版社，2010(注：PID部分)。

812(自动控制原理)考试大纲【一】差不多要求掌握操纵系统分析和综合差不多方法，要紧内容有传递函数和信号流图等数学模型的建立；系统稳定性、动态性能、稳态性能的时域分析；频域法和根轨迹法；系统串联校正的设计方法；线性离散系统的分析；系统状态空间建模及其求解；系统可控性和可观测性；线性定常系统状态反馈及观测器设计；李雅普诺夫稳定性理论。

【二】考试范围1、自动操纵的一般概念〔1〕自动操纵系统的定义、构成；〔2〕自动操纵系统的差不多操纵方式；自动操纵系统的分类；〔3〕对操纵系统的差不多要求；2、操纵系统的数学模型〔2〕传递函数的定义、性质及典型环节的传递函数；〔3〕信号流图的组成、建立及梅森增益公式；〔4〕闭环系统的传递函数：输入量及扰动量作用下的传递函数、误差传递函数。

3、线性系统的时域分析法〔1〕一阶系统动态性能；〔2〕二阶系统的动态性能：典型二阶系统的数学模型、欠阻尼阶跃响应、二阶系统的动态性能指标、二阶系统性能的改善；〔3〕操纵系统的稳定性分析及代数稳定判据；〔4〕操纵系统的稳态性能分析：稳态误差的定义、系统类型、稳态误差分析与静态误差系数。

4、线性系统的根轨迹法〔1〕根轨迹方程：幅值条件和相角条件；〔2〕180度根轨迹作图的一般规那么、典型的零、极点分布及其相应的根轨迹；〔4〕系统性能分析：稳定性分析、增加零、极点对根轨迹的妨碍、利用主导极点可能系统的性能指标；5、线性系统的频域分析法〔1〕频率特性；〔2〕典型环节与开环系统的频率特性；〔3〕奈奎斯特稳定判据及应用；〔4〕稳定裕度；6、线性系统的校正法〔1〕校正装置：超前、滞后网络的特性；〔2〕系统校正的频率响应法：超前、滞后校正设计；〔3〕PID操纵器：操纵法那么及对系统性能的妨碍。

7.线性离散系统的分析(1)信号采样和保持；(2)离散系统数学模型：差分方程和脉冲传递函数；(3)离散系统稳定性及稳定性判据；(4)离散系统稳态误差及动态性能分析；8.线性系统的状态空间分析与综合(1)线性系统的状态空间描述：建立、转换、标准型；线性系统的运动分析---状态方程的解；(2)线性系统的可控性和可观测性；(3)线性定常系统的线性变换；(4)线性定常系统的状态反馈极点配置和全维状态观测器设计；(5)李雅普诺夫稳定性分析。

《自动控制原理》考试大纲第一部分考试说明一．考试性质《自动控制原理》是为我校招收控制科学与工程专业硕士研究生设置的考试科目。

它的评价标准是高等学校优秀毕业生能达到良好及以上水平，以保证被录取者具有较扎实的专业基础。

考试对象为符合参加2009年全国硕士研究生入学条件的报考我校控制科学与工程系及工科相关专业的考生。

二．考试形式与试卷结构（一）答卷方式：闭卷，笔试；（二）答题时间：180分钟。

（三）题型：计算题、简答题、选择题（四）参考书目：1. 自动控制原理胡寿松编国防工业出版社2．自动控制原理孙德宝主编化学工业出版社第二部分考查要点（一）自动控制的一般概念1．自动控制和自动控制系统的基本概念，负反馈控制的原理；2．控制系统的组成与分类；3．根据实际系统的工作原理画控制系统的方块图。

（二）控制系统的数学模型1．控制系统微分方程的建立，拉氏变换求解微分方程。

2．传递函数的概念、定义和性质。

3．控制系统的结构图，结构图的等效变换。

4．控制系统的信号流图，结构图与信号流图间的关系，由梅逊公式求系统的传递函数。

（三）线性系统的时域分析1．稳定性的概念，系统稳定的充要条件，Routh稳定判据。

2．稳态性能分析（1）稳态误差的概念，根据定义求取误差传递函数，由终值定理计算稳态误差；（2）静态误差系数和动态误差系数，系统型别与静态误差系数，影响稳态误差的因素。

3．动态性能分析（1）一阶系统特征参数与动态性能指标间的关系；（2）典型二阶系统的特征参数与性能指标的关系；（3）附加闭环零极点对系统动态性能的影响；（4）主导极点的概念，用此概念分析高阶系统。

（四）线性系统的根轨迹法1．根轨迹的概念，根轨迹方程，幅值条件和相角条件。

2．绘制根轨迹的基本规则。

3．0o根轨迹。

非最小相位系统的根轨迹及正反馈系统的根轨迹的画法。

4．等效开环传递函数的概念，参数根轨迹。

5．用根轨迹分析系统的性能。

（五）线性系统的频域分析1． 频率特性的定义，幅频特性与相频特性。

867自动控制原理综合1. 认识自动控制在我们日常生活中，自动控制几乎无处不在。

想象一下，你早上起床，咖啡机在你还没睁开眼的时候，就已经开始煮咖啡了，简直就像魔法一样！这就是自动控制的魅力所在。

其实，自动控制原理就是让设备按照预设的方式运行，不用你时刻操心。

就像给一个小孩子设定好玩具，孩子自己就能乐得不亦乐乎。

是不是很有意思？1.1 自动控制的基本概念那么，什么是自动控制呢？简单来说，就是通过某种机制，让系统自动执行特定操作。

在这个过程中，系统会根据反馈信息来调整自己的行为。

就好比你开车，如果前面有辆车突然刹车，你也会马上踩刹车，保护自己和乘客。

这种反应能力就是自动控制的精髓。

控制的内容可以是温度、压力、速度等等，统统都能通过自动化来搞定。

1.2 自动控制的应用领域自动控制的应用可谓是“无孔不入”。

从汽车的自动驾驶，到工厂的流水线生产，甚至我们每天使用的空调、冰箱，都是它的“受益者”。

再比如，飞机的飞行控制系统，更是把自动控制技术运用得淋漓尽致，让飞行员能更专注于驾驶，而不是忙着应对各种复杂的飞行参数。

这就像是一个“智能助手”，帮你处理琐事，让你能腾出手来做更重要的事情。

2. 自动控制的基本原理了解了自动控制的基本概念和应用，接下来就要聊聊它的基本原理了。

其实，自动控制并不复杂，简单的逻辑思维就能搞定。

2.1 控制系统的构成控制系统通常由输入、输出和反馈三个部分组成。

想象一下，一个小朋友在玩游戏，输入就是他选择的角色，输出是游戏的结果，而反馈就是游戏里提示他“成功”或者“失败”。

在自动控制中，输入是你希望系统达到的目标，输出是系统当前的状态，反馈则是帮助系统判断是否达到了目标。

这样一来，系统就能通过反馈信息不断调整自己的行为。

2.2 控制策略的选择接下来，我们要说说控制策略。

在控制系统中，有很多不同的策略可供选择，比如比例控制、积分控制和微分控制等。

比例控制就像你家里那种老式的调温器，温度一上升，它就会停止加热；积分控制则是“积少成多”，把过去的误差积累起来，确保未来的调整更精准；而微分控制则是一种“看得远”的策略，提前预测变化，做好准备。

云南大学硕士研究生入学考试827《信号与系统》考试大纲一、考试性质《信号与系统》是云南大学招收通信与信息系统、信号与信息处理、物联网工程、生物医学工程专业学术型硕士研究生，以及电子与通信工程专业型硕士研究生的入学考试专业科目。

二．考试形式与试卷结构1、答卷方式：闭卷，笔试；2、答题时间：180分钟；3、题型：简答题、分析题、计算题、综合题。

二、考试内容1、信号与系统的基本概念（1）信号的描述与分类（2）信号的基本时域运算与变换（3）阶跃信号和冲激信号的定义与性质（4）系统的数学模型及框图表示（5）系统的性质与分类2、连续系统的时域分析（1）LTI连续时间系统响应的时域求解（2）连续时间系统的冲激响应和阶跃响应（3）卷积积分的定义、性质与计算3、离散系统的时域分析（1）LTI离散时间系统响应的时域求解（2）单位序列响应与单位阶跃响应（3）卷积和的定义、性质与计算4、连续信号、系统的频域分析（1）周期信号的傅里叶级数（2）周期信号的频谱（3）傅里叶变换（4）非周期信号的频谱（5）傅里叶变换的性质（6）周期信号的傅里叶变换（7）LTI系统的频域分析（8）频率响应（9）周期、非周期信号激励下的系统响应（10）无失真传输（11）理想低通滤波器（12）调制与解调（13）抽样定理5、连续系统的S域分析（1）拉普拉斯变换（2）拉普拉斯变换与傅里变换的关系（3）拉普拉斯变换的性质（4）拉普拉斯逆变换（5）连续系统的S域分析（6）系统函数（7）连续系统的零、极点分析（8）连续系统的稳定性分析（9）电路的S域模型6、离散时间信号、系统的频域分析（1）离散时间傅里叶变换（2）离散时间信号的频谱（3）离散时间傅里叶变换的性质（4）离散时间LTI系统的频域分析（5）离散时间系统的频率响应7、离散时间系统的Z域分析（1）Z变换（2）Z变换与拉普拉斯变换的关系（3）Z变换与离散时间傅里叶变换的关系（4）逆Z变换（5）离散系统的Z域分析（6）系统函数（7）离散系统的零、极点分析（8）离散系统的稳定性分析。

图3..........................................沈阳工业大学2019年硕士研究生招生考试题签（请考生将题答在答题册上，答在题签上无效） 科目名称：自动控制原理 第1页共2页 | 一、（20分）设机械系统如图1所示，其中为是输入位移，X 。

是输出位移。

I试： 工7^1、 列写该系统的微分方程（5分）； /± L. *2、 假设全部初始条件为零，对微分方程进行拉普拉斯变换（5分）； 丁~匚丄3、 求系统的传递函数G （s ） = X o IX, （5分）； I |4、 若输入为单位阶跃信号，写出系统阶跃响应的拉氏变换式（5分）。

"二、（20分）图2（a ）所示为一伺服系统，试： 囹］1、 求系统的闭环传递函数，确定系统无阻尼振荡 频率与和阻尼比，（5分）；2、 为了改善系统的动态性能，现利用测速发电机 构成带速度反馈的系统（图2（b ））,求新系统的无阻尼 振荡频率气、阻尼比$ （5分）；3、 若 J = 1 kg, m 1、B = 1N • m /rad/s 、K h =0.178s >K = I2.5N m,求系统的超调量b%和调节时间t s （8分）;4、 若想进一步减小超调量，如何调节测速反馈参 数& （2分）？三、（20分）图3（a ）所示为一个速度控制系统，其中&（s ）,是参考速度（输入量），C （s ）是输出速度（输出量），N （s ）是扰动转矩（扰动量）。

系统在不存在扰动转矩的情况 下，输出速度等于参考输入。

试：1、求系统在扰动作用下的传递函数C （s ）/gs ） （5分）;2、 若扰动转矩N （s ）为单位阶跃函数，求该扰动作用下的稳态误差（5分）；3、 若将控制器改为比例积分控制器（如图3（b ）所示），即：Gc （s ） = Kp+§,求出此时系统 在单位阶跃扰动作用下的稳态误差（5分）；4、 通过上述算例，分析比例控制器和比例积分控制器的作用（5分）。

421自动控制原理复试：1、电子技术 2、计算机原理北京航空航天大学[双控] 432控制理论综合或433控制工程综合[检测] 433控制工程综合或436检测技术综合[系统] 431自动控制原理或451材料力学或841概率与数理统计[模式] （自动化学院）433控制工程综合或436检测技术综合、（宇航学院）423信息类专业综合或431自动控制原理或461计算机专业综合[导航] （自动化学院）432控制理论综合或433控制工程综合、（宇航学院）431自动控制原理复试：无笔试。

1) 外语口语与听力考核；2) 专业基础理论与知识考核；3) 大学阶段学习成绩、科研活动以及工作业绩考核；4) 综合素质与能力考核北京化工大学440电路原理复试：综合1(含自动控制原理和过程控制系统及工程)、综合2(含自动检测技术装置和传感器原理及应用)、综合3(含信号与系统和数字信号处理)注：数学可选择301数学一或666数学（单）北京交通大学[双控/检测]404控制理论[模式]405通信系统原理或409数字信号处理复试：[电子信息工程学院双控]常微分方程[机械与电子控制工程学院检测]综合复试（单片机、自动控制原理）[计算机与信息技术学院模式] 信号与系统或操作系统北京科技大学415电路及数字电子技术(电路70%，数字电子技术30%)复试： 1.数字信号处理 2.自动控制原理 3.自动检测技术三选一北京理工大学410自动控制理论或411电子技术（含模拟数字部分）复试：微机原理+电子技术（初试考自动控制理论者）、微机原理+自动控制理论（初试考电子技术者）、运筹学+概率论与数理统计。

[双控][模式]404信号与系统或410自动控制理论或425人工智能[检测]407电子技术或410自动控制理论复试：[双控]数据结构控制与智能[模式]微机原理数字电路与逻辑设计人工智能[检测]1.控制工程基础 2.检测技术与测试信号处理 3.微机原理与接口技术（三选二）重庆大学[光电工程学院]微机原理及应用、[自动化学院]444微型计算机原理、445自动控制原理复试：[光电工程学院]大学物理(电磁学部分)、[自动化学院]自动化专业基础综合考试（古典控制与计算机控制基础任选一）大连理工大学404高等代数、453信号与系统（含随机信号20%）、454自动控制原理(含现代20%) 三选一复试：①《计算机原理》+ ②《检测技术及仪表》 +③《电路理论》综合，①40%②30%③30%第二炮兵工程学院自控原理（含电子技术）复试：学科专业综合课考试（笔试）电子科技大学418数字电路或436自动控制原理复试：《微机原理》东北大学[双控/导航]838自动控制原理复试：综合知识一（1.电路原理部分30%，2. 微机原理部分30%，3.计算机控制系统部分40%），综合知识二（1. 线性代数40%，2. 微分方程40%，3. 概率论20%），考生二选一[检测]837检测技术或838自动控制原理复试：综合知识（1、单片机原理及接口技术50%，2、单片机C语言程序设计50%）：[系统]838自动控制原理或843C语言程序设计与数据结构复试：综合知识一：包括：1、电路原理部分30% 2、微机原理部分30%，3、计算机控制系统部分40%；综合知识二：包括：1、数据库40%2、软件工程30%，3、计算机网络30%考生二选一[模式]838自动控制原理复试：综合知识（1、微机原理50%，2、计算机控制系统部分50%）东华大学424自动控制理论或425电路原理或426微型计算机原理及应用复试笔试科目：[双控/智能/系统]现代控制理论基础或计算机控制技术 [检测]电子技术或计算机控制技术东南大学934电路或981自动控制原理或933高等代数(选933科目限招5人)复试笔试科目：选934考自动控制原理；选981考电路；选933考概率论及常微分方程复试条件：自动控制系 53/80/340 (总分>=380分，单科（限一门）可降2分福州大学412电路及自动控制理论复试科目：现代控制理论广东工业大学[双控/检测/模式](427)自控原理或(431)微机原理(自)或(432)电子技术(自)[系统工程](427)自控原理或(431)微机原理(自)或(433)数据库(自)]复试：初试未选考的另外两门专业课国防科学技术大学自动控制原理（416）复试：A、电子技术基础（514）B、微机原理（515）注：A、B选一哈尔滨工程大学[双控/检测/模式/导航]412 自动控制原理复试：微机原理及应用[系统] 413微机原理及应用复试：①自动控制原理②运筹学二门任选其一哈尔滨工业大学401控制原理（覆盖现代控制理论）复试：电路+电子技术+自动控制元件各1/3合肥工业大学[双控]自动控制原理 [检测]电子技术（包括模电、数电）复试：微机原理河海大学[双控]422电路或478数字电路与模拟电路复试科目：969 自动控制原理、微机原理与接口技术[检测]422电路或427自动控制原理基础复试科目：963 微机原理与接口技术[模式]422电路或438数据结构及程序设计复试科目：935 操作系统、编译原理、数据库原理湖南大学425微机原理及应用复试专业课：897自动控制原理华东理工大学415微机原理或416控制原理复试：a)微机原理（初试选考控制原理者），b)控制原理（初试选考微机原理者）华南理工大学[双控/检测/模式]433自控基础综合(含自动控制原理、现代控制理论)复试：931自动控制系统(运动控制或过程控制)和微机原理及应用[系统工程]433自控基础综合(含自动控制原理、现代控制理论)或434应用数学基础(含概率论、常微分方程)复试：931自动控制系统(运动控制或过程控制)和微机原理及应用或933数学综合(线性代数、数学分析)华中科技大学[控制系]428运筹学 429自动控制原理（经典控制理论、现代控制理论）[图像所]424 信号与线性系统 429自动控制原理（含经典控制理论、现代控制理论） 431电子技术基础 432数据结构 434计算机组成原理 438物理光学复试：[控制系]专业综合考试。

姓名：报考专业： 准考证号码：密封线内不要写题2019年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：自动控制原理（ A 卷□B 卷）科目代码：827考试时间： 3 小时 满分 150 分可使用的常用工具：□无 计算器 直尺 □圆规（请在使用工具前打√）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。

一、填空题（共6小题，每空3分，共30分）1、PI 控制器的中文全称是 ；PID 中具有相位超前特性的环节是 。

2、已知5()(1)(2)zE z z z =--，求*()e t 。

3、已知某线性定常系统的单位阶跃响应为())1(55t e t h --=，则该系统的传递函数()s G 为 。

4、某单位负反馈控制系统的开环传递函数为)(1)(b s s as s G ++=，式中5.0,4.0==b a 系统开环零点为 开环极点为 ；系统闭环极点为 。

5、已知超前校正装置的传递函数为132.012)(++=s s s G c ，则其最大超前角所对应的频率=m ω 。

6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域性能指标 ；它们反映了系统动态过程的 。

二、分析题（15分）工业上使用的光电纠偏器常用于钢厂、纺纱厂等长距离走料场合，其功能是纠正长距离物料在走料过程中偏离中心的误差，其原理图如图1所示，其中，光电位置传感器的输出为电压信号。

要求：（1）指出该系统的输入量、输出量和反馈量； （2）简述该系统工作原理； （3）绘制系统结构图。

856自动控制原理考研大纲【自动控制原理考研大纲】一、基本概念1. 控制系统的定义及组成。

控制系统是指通过采取某种控制手段，对被控对象的输出进行调节，使之能够按照预定要求进行工作，实现对系统的稳定运行和性能优化。

控制系统通常由被控对象、传感器、执行器、控制器和人机界面五个部分组成。

2. 反馈控制系统和开环控制系统的比较。

反馈控制系统以被控对象的输出作为系统操作的依据，通过不断监测系统的输出并与期望输出进行比较，从而调整系统的输入，使系统的输出与期望输出尽量接近。

开环控制系统则是直接根据系统的输入，不考虑系统的输出直接对被控对象进行操作，没有对系统操作效果进行反馈和调整的过程。

二、数学模型与传递函数1. 系统的数学建模方法。

系统的数学模型是通过对系统进行详细分析和合理假设，将实际系统转化为一组数学方程来描述系统的特性和行为。

数学建模方法主要有物理模型建模、状态空间模型建模和传递函数模型建模三种。

2. 传递函数及其性质。

传递函数是将系统的输入和输出之间的关系用一个分子多项式和一个分母多项式相除的形式来表示的比值。

传递函数具有线性、时不变、因果、稳定等性质。

3. 一阶惯性环节、二阶惯性环节及其传递函数。

一阶惯性环节的传递函数为G(s) = K/(Ts + 1)，二阶惯性环节的传递函数为G(s) = K/(T2s^2 + 2ξTs + 1)。

其中K为增益，T为时间常数，ξ为阻尼比。

三、控制器设计1. 控制器设计的一般步骤。

控制器设计的一般步骤包括确定控制系统的目标、建立数学模型、选择控制策略、设计控制器、仿真与分析，并根据需求进行优化与调整。

2. P控制器、PI控制器、PD控制器及其特点。

P控制器根据偏差信号的大小进行线性放大来调整控制量，作用简单直观，但仅能实现系统的稳态精度要求。

PI控制器在P控制器的基础上加入了积分作用，增强了系统的鲁棒性和快速性能。

PD控制器在P控制器的基础上加入了微分作用，能够预测系统的未来变化趋势，提高系统的动态性能。