北京科技大学自动控制理论2012 A

G ( s) f ( s) K P(s + Z i )
i 1
P ( s + Pj ) P ( s 2 + 2x k w nk s + w nk 2 )
j 1 k 1
q
r
则脉冲响应为： g (t)
A e
j j 1
q
p t j
+ B e
k k 1
r
x w t k nk
sinwnk 1 xk t + Ck e
三、SISO线性定常系统的稳定性分析方法：
求脉冲响应 求阶跃响应 求系统的闭环特征根
不易求
其它简单的判定方法?
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4.2.2 Routh稳定判据(Routh’s stability criterion)
Routh表
系统闭环特征方程
n 1 n 2 + + a0 S a1 S a2 S + + a 1 S + a 0 a0 > 0 n n n
10
4.2.1 SISO线性定常系统的稳定性
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4.2.1 SISO线性定常系统的稳定性
临界稳定
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4.2.1 SISO线性定常系统的稳定性
李雅普诺夫（渐进）稳定性定义：
若线性系统在初始扰动的影响下，其动态 过程随时间的推移逐渐衰减并趋于零或原 平衡工作点，则称系统渐进稳定，简称稳 定。反之，若初始扰动的影响下，系统的 动态过程随时间的推移而发散，则称系统 不稳定。

材料成形自动控制理论基础总结版1.自动控制是采用自动检测、信号调节、电动执行等自动化装置组成的闭环控制系统，它使各种被控变量保持在所要求的给定值上。

2.过程自动化是指在生产过程中，由多个自动控制系统组合成的复杂过程控制系统。

3.生产过程实现自动化的目的是：保证生产过程安全稳定；维持工序质量，用有限资源制造持久耐用的精美产品；在人力不能胜任的复杂快速工作场合中实现自动操作；把人从繁重枯燥的体力劳动中解放出来；不轻易受人的情绪和技术水平影响，按要求控制生产过程。

4.轧制生产过程的特点：(1)需要模型计算。

(2)控制项目众多。

(3)调节速度快。

(4)参数之间相互耦合影响。

(5) 控制结果综合性强。

5.轧制过程技术现状：(1) 轧钢生产日益连续化。

(2)轧制速度不断提高。

(3)生产过程计算机控制。

(4) 产品质量和精度高标准交货。

(5)操作者具有较高技术水平。

6.轧制自动化目前可以分为对过程的自动控制和对工艺过程的计算机系统控制两部分。

7.计算机控制内容又分为计算机配置方式、信息跟踪方式和动态在线控制算法以及分布计算机通讯网络四大部分。

8.中国冶金自动化的发展：(1) 在基础控制方面，以PLC、DCS、工业控制计算机为代表的计算机控制取代了常规模拟控制。

(2)在控制算法上，重要回路控制一般采用PID算法。

(3)在电气传动方面，用于节能的交流变频技术普遍采用；国产大功率交直流传动装置在轧线上得到成功应用。

(4)在过程控制方面，计算机过程控制系统普及率有较大幅度提高。

9.自动控制是利用控制系统使被控对象或是生产过程自动按照预定的目标运转所进行的控制活动。

10.开环控制系统：输出量不会返回影响过程的直接控制系统。

11.闭环控制系统：将输出量反馈回来影响输人量的控制系统，或称为反馈控制系统。

12.自动控制系统：如果将自动检测信号与设定值进行比较，得到与目标信号的偏差，再利用运算控制器自动完成偏差信号调节和控制信号输出，最后由电动执行器完成调节任务，使偏差得到消除，就成为自动控制系统。

1. 试在图 5 上作出系统的开环对数渐近幅频曲线及相频曲线。
1 s (0.1s � 1) 2
负反馈系统的开环传递函数： G ( s ) H ( s ) �
试在图 4 上作开环增益 K（由 0→∞）变动下系统的根轨迹，并确定保证系统闭环稳定时 K 值的允许变化范围。
K (0.2s � 1) 。 s ( s � 1) 2
姓名： 题号 得分
得 分 评卷人 一、填空题（每空 2 分，共 16 分） 1. 2. 3.
已知某单位反馈系统的开环传递函数为 G( s) � σ％及 t s。
16 ，试求单位阶跃响应的性能指标 s � 6s
2
班级： 一 二
得 分
评卷人 三、分析题（共 20 分）
自动控制通常可分为：开环控制、 连续系统稳定的充要条件是 任何系统的时间响应由 态响应两部分组成。 和稳
及 。
三种控制模式。
1．已知系统输入信号 r (t ) � t � 1(t ) ，输出信号 c(t ) � t � T (1 � e 递函数 G ( s )。
�t / T
)， （t≥0） 。试求其传
4.
描述如图所示电路的输出 uc(t)、输入 ur(t)的微 分方程为 。
ur(t)
R
i(t)
C
uc(t)
��
E ( s) C ( s) C ( s ) 1 � K 0 K1 K 4 �� �� � N (s) N ( s) R ( s ) K 0 K1 K 2
1 � K 0 K1 K 4 K 0 K1 K 2 G1 � (1 � K 0 K1 K 4 � K1 K 2 K 3 G1 � K 0 K1 K 2 K 5 G1 ) K 0 K1 K 2

推论3：如果当时间趋于无穷时，线性定常系统的阶 跃响应函数趋于某一个常数，则该线性定常系统稳定。
劳 斯 稳 定 判 据
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系统渐进稳定的必要条件是特征方程的系数均大于零。 如果劳斯表中第一列的系数均为正值，则其特征方程式 的根都在S的左半平面，相应的系统是稳定的。 ③如果劳斯表中第一列系数的符号有变化，则符号的变化 次数等于该特征方程式的根在S的右半平面上的个数，相 应的系统为不稳定。
线性系统稳定性分析的理论框架
稳定性分析 解析 方法 SISO的代数 分析方法 Routh判据 Houwitz判据 1892年俄国数学 家李雅普诺夫
根据SISO闭环特 征方程的系数判 定系统的稳定性
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由稳定性定义可知：
1）线性系统的稳定性取决于系统自身的固 有特征（结构、参数），与系统的输入 信号无关。
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0
收敛
稳定 临界稳定 不稳定
有阻尼 无阻尼 负阻尼
0 等幅振荡 0 发散 对于 0 有： 0 1 振荡收敛
1 1
欠阻尼
临界阻尼
虽是单调的 但介于振荡与不振荡之间 单调收敛
过阻尼
对于 0 有：
L1 ——信号流图中所有不同回环的传输之和；
L2 ——信号流图中每两个互不接触回环的传输乘积之
和； …… …… Lm ——m个互不接触回环的传输乘积之和；
k ——称为第k条通路特征式的余因子，是在Δ中除去
第k条前向通路相接触的各回环传输（即将其置 零）。
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第二章作业
2-1：试求图中以电枢电压ua为输入量，以电动机转角 θ为输出量的微分方程形式和传递函数。
解 Q m (t) &(t) 系统运动方程为：
d 3 (t)
d 2 (t)
d (t)
La Jm dt3 (La fm Ra Jm ) dt 2 (Ra fm CmCe ) dt
Cmua (t)
s2C(s) sc(0) c&(0) 3sC(s) c(0) 2C(s) 2R(s)
C(s)
s2
2 3s
2
R(s)
s2
1 3s
2
c&(0)
sc(0)
3c(0)
s2
2 3s
2
R(s)
s2
1 3s
2
(s
3)
零初态响应C1(s)
零输入响应C2(s)
阶跃输入 r(t) 1(t) 时， R(s) 1
y0.25 y 12.1137y
2-3
设系统传递函数为：C ( s) R(s)
s2
2 3s
2
且初始条件 c(0) 1，c&(0) 0 。
试求阶跃输入r（t）=1（t）时，系统的输出响应
c（t）。
解：系统的传递函数：
C(s) R(s)
s2
2 3s
2
初始条件： c(0) 1，c&(0) 0
微分方程： c&&(t) 3c&(t) 2c(t) 2r(t) 拉氏变换可得：
系统方块图如图所示：
1-2图是电炉温度控制系统原理示意图。试分析系统保持 电炉温度恒定的工作过程，指出系统的被控对象、被控 量以及各部件的作用，最后画出系统方块图。

2016年1月5日8时22分
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1.3 自动控制的基本概念和原理 • 什么是自动控制？ 自动控制是指：不需要人的直接参与，而 控制某些物理量按照指定的规律变化。 • 手动控制
1（眼）观测温度 2 （与要求）比较 3（作出）决定 4（手）调节
~220V
1
uc
2
2016年1月5日8时22分
2019年4月24日5时49分北京科技大学信息工程学院自动化系15反馈控制特点输入控制输出输出参与控制检测偏差纠正偏差具有抗干扰能力结构复杂实际生产过程中的反馈控制均为负反馈闭环控制系统的自动控制或者自动调节作用是基于输出信号的负反馈作用而产生的所以经典控制理论的主要研究对象是负反馈的闭环控制系统研究的目的是得到它的一般规律从而可以设计出符合设计要求的满足实际需要的性能指标优良的控制系统
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1.6 自动控制系统基本要求
• 有差系统（图b）：若稳态误差为零，则系统称为 无差系统。 无差系统（图a）：若稳态误差不为零，则系统称 为有差系统。
•
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小 结
自动控制的基本概念
本章学习要点
了解自动控制的起源和发展； 了解闭环控制系统的组成和基本环节； 了解反馈控制的工作原理；
掌握反馈控制系统的基本要求；
掌握相应的概念及技术术语；
2016年1月5日8时22分
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1.1 课程介绍
• 自动控制技术是人类在认识世界和发明创新的过程中 发展起来的一门重要的科学技术。依靠它，可以完成 许多人类自身无法完成的工作，对于提高精度、质量、 性能及效率起到关键性的作用。同时还可以使人类从 笨重、重复性的劳动中解放出来，从事更富创造性的 工作 • 自动控制技术是当代发展迅速，应用广泛，最引人瞩 目的高新技术之一，是推动新的技术革命和新的产业 革命的关键技术。 • 自动控制理论则是研究自动控制共同规律的技术科学。 • 控制工程基础是一门专业基础课程，主要介绍系统的 建立、分析与设计等基本理论及方法的课程；是本学 科的技术基础课。

ci
s ir1 pi
ci
lim (s
s pi
pi )G(s)
i r 1,, n
c1i
1
d i1
(i
1)!
lim
s p1
dt
i1
(s
p1)r G(s)
i 1, , r.
p1
•
x
1
0
1 p1
0
p r 1
0
x
1
u
1
pn 1
y c11 c1r cr1 cn x
电位器
G(s) K
测速电机 G(s) Ks
电加热炉 单容水槽 双容水槽
G(s) K Ts 1
G(s) K Ts 1
G(s) K e s (有纯延迟)
Ts 1
(也可有延迟，略) K
G(s) T1T2s2 (T1 T2 )s 1
• 比例环节
• 一阶惯性环节 • 积分环节 • 微分环节、一阶微分环节 • 二阶振荡环节 • 二阶微分环节 • 延迟/时滞环节
5、高阶系统的时域分析
主导极点：在高阶系统中某一极点或一对共轭复数极点距虚轴的距 离是其它极点距虚轴距离的1/5或更小，并且附近没有闭环零点，称 该极点（对）为该高阶系统的主导极点。
①用主导极点来估计高阶系统的性能指标 ②导出高阶系统单位阶跃响应的近似表达式
偶极子： 指相距很近的一对零、极点。
6、线性系统状态方程的解 状态转移矩阵性质：
sa
(s a)2 2
控制系统的数学描述
定义： 单输入单输出线性定常动态对象的传递函数G(S)是零初值下
该对象的输出量的拉普拉斯变换Y(S)与输入量的拉普拉斯变换U(S)

自动控制研究所
教授（博导）：童朝南、杨卫东。 教授（博导）：童朝南、杨卫东。 ）：童朝南 副教授：彭开香、高海。 副教授：彭开香、高海。
6
主要研究方向
人工智能、 人工智能、人工生命的理论方法与应用技术 人耳自动识别和多模态生物特征识别技术 拟人机器人的设计方法和实现技术 计算机视觉技术和理论的研究 非线性系统控制与优化 复杂系统中的信息处理和控制方法的智能化 冶金生产过程综合自动化系统 带钢生产过程的虚拟制造系统（数字轧机） 带钢生产过程的虚拟制造系统（数字轧机） 免疫与混沌控制理论在复杂混杂系统建模与控制中的应用 新型智能控制系统结构、 新型智能控制系统结构、评价体系和控制方法研究
7
自动化专业简介
自动化与工业化的关系 工业化特点：专指工业， 工业化特点：专指工业，尤其是制造业 工业化发展三阶段： 工业化发展三阶段： 机械化（大规模使用机器系统） 机械化（大规模使用机器系统） 电气化（加入电机、电网络） 电气化（加入电机、电网络） 自动化（加入自动控制器） 自动化（加入自动控制器）
基础知识层 知识领域：数理与机电基础 知识领域：
15
自动化专业的特点
自动化学科的特点：多学科交叉的高技术学科 自动化学科的特点： 自动化应用的特点： 几乎无所不包， 自动化应用的特点：宽、广，几乎无所不包， 并且，伴随其它技术发展，越来越广。 并且，伴随其它技术发展，越来越广。 学自动化专业的特点： 学自动化专业的特点： 需要学的知识多， 需要学的知识多，并要求扎实 在工科中， 在工科中，自动化需要的数学知识最多 自动化专业学习的计算机科交叉、内涵丰富、外延宽广。利于培 多学科交叉、内涵丰富、外延宽广。 养宽口径、多面手、综合复合型人才； 养宽口径、多面手、综合复合型人才； 得益于具有方法论性质的科学方法、 2 ） 得益于具有方法论性质的科学方法 、 科学 思想的熏陶，思想更开阔、也更有深度。 思想的熏陶，思想更开阔、也更有深度。 非常利于培养具有创新能力的人才； 非常利于培养具有创新能力的人才； 3 ） 特别需要从工程实际问题中抽象出系统问 题的分析与综合能力， 题的分析与综合能力，特别需要综合集成 解决系统问题的能力。有利于培养“将才” 解决系统问题的能力。有利于培养“将才” 帅才” 与“帅才”。

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。

2019北京科技大学控制工程经验考试专业及代码：085210控制工程考试科目及代码：851自动控制原理主要参考教材及资料：《自动控制原理》第六版胡寿松主编（大红色的那本书），题目可以选《胡寿松习题集》第二版考研经验：自控考试大题是特别重要的，其实要我说经验教训啥的，真的难说，因为这本书重点很明显，基本每一个章节一道大题，做历年真题就会发现这个特点，本科学过自控的也知道这10来个章节的重点都可以掐着手指头输出来，开环闭环，奈奎斯特等等我记得不是那么清楚了，也可能考选择和填空，选择填空就是小题，当然也许今年考了明年不考也难说，学校又没规定只考大题或者各种结合。

下面是个人的考研看法，仅供参考。

经历过北科控制工程考研的研友们都清楚，想要出现一模一样的历年真题是很困难的，超纲部分也不是没这个可能，所以还要额外加上其他的一下资料，So，可以去图书馆选择一些比较经典的书籍，比如部分章节例如第九章的内容可以看王孝武的《现代控制》，还有其余经典控制和最优控制就可以用胡寿松第六版的“大红书”了，这两本课本的合集就可以覆盖考试的全部内容了，这两本书也有比较全的知识点，剩下要做的就是去吃透这两本书，其实我本科学自控，学起来也是挺吃力的，期末考试也勉勉强强得了个70多分，考试考得太细或者计算出问题，这就是当时本科期末考试的教训，但是考研更有总结性，那么如何吃透消化这两本书？可以去B站找些资源来看，有人看石群老师（讲的细）的，也有人看西工大卢京潮老师（讲的精彩）的；当然也可以找个补习班，比如新祥旭，他们的专业课研究业已经十几年了我觉得体系总体来说还是比较完善的；复习时间上可以在暑假开始，暑假两个月，有八个礼拜，胡寿松的第六版的八个章节也就基本就可以每一个星期搞定一章，大部分都是书本和视频结合的模式，9月后就可以刷题，当然在暑假也可以边刷边复习其他章节，这就可以把复习战线拉长一点，可以在10月份把这些工作给完成，后期就是强化部分了，可以找其他高校，北理工，中科大还有西北工业等大学的自动控制原理真题来磨练磨练，最后12月就回过头复习一些基础方面和错题，避免丢失基础分和重复以往出现的问题，这就是851自动控制原理我想说的一些话吧，要是有些说得不是那么准确，也请大家见谅。

A 30º-35º B 10º-15º
C 0º-10º
D 0º。
5、比较而言，下列半导体器件中开关速度最快的是（ ）。
A IGBT
B MOSFET
C GTR D GTO
得 分 三、 简答题（共 20 分）
1、 三相桥式全控整流电路中，电阻性负载，请在下面的波形 图中做出如果有晶闸管 VT4 不能导通时控制角为 30O 的输出电 压 ud 的波形?（3 分）如果有一个晶闸管被击穿而短路，其他晶闸管受什 么影响?（2 分）
自
觉 遵装
守 考订
试线 规
则内 ， 诚不 信
考得
试 ，答 绝
不题
作
弊
A 0°~90° B 30°~120° C 60°~150° D 90°~150°
3、下列不可以实现逆变的电路是( )式晶闸管电路。
A 单相全控桥 B 三相不控桥 C 三相全控桥 D 单相半控桥
4、在可逆电路中，最小逆变角βmin 选在下面那一种范围合理( ) 。
北京科技大学 2012-2013 学年第一学期《电力电子技术》期末试卷 A 第 7 页 共 8 页
北京科技大学 2012-2013 学年第一学期《电力电子技术》期末试卷 A 第 8 页 共 8 页
北京科技大学 2012-2013 学年第一学期《电力电子技术》期末试卷 A 第 4 页 共 8 页
自
觉 遵装
守 考订
试线 规
则内 ， 诚不 信
考得
试 ，答 绝
不题
作
弊
得 分 五、计算题（40 分）
1、三 相 桥 式 全 控 整 流 电 路 ， 变 压 器 二 次 侧 电压 的 有 效 值 U2=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L 值极大，当α=60°时， ①画出 ud，id，iVT1 和 ia 的波形；（4 分） ②计算 Ud、Id、和 IVT；（6 分） ③计算三相桥全控电路的输入功率因数；（2 分） ④计算变压器二次侧电流 i2（以 a 相电流 ia 为例）的 5、7 次谐波分量的 有效值 I25、I27。（2 分） ⑤如果给负载并接续流二极管，输出电压 ud 的波形有变化吗？当α=90° 时输出电压 ud 的波形与未接续流二极管时有变化吗？为什么(4 分)

第一、二章1.系统定义：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。

(1) 包含若干部分(2) 各个部分之间存在某种联系(3) 具有特定的功能。

控制对象：泛指任何被控物体（不含控制器）。

控制：使某个控制对象中一个或多个输出量随着时间的推移按照某种预期的方式进行变化。

实现：靠控制系统去完成。

开环系统：不存在稳定性问题，控制精度无法保证。

闭环系统：可实现高精度控制，但稳定性是系统设计的一个主要问题。

2.实现闭环控制的三个步骤一是对被控量(即实际轧出厚度或压下位置)的正确测量与及时报告；二是将实际测量的被控量与希望保持的给定值进行比较、PID计算和控制方向的判断；三是根据比较计算的结果，发出执行控制的命令，使被控量恢复到所希望保持的数值上。

闭环控制系统的基本组成和要求（1）被控对象（2）被控量（3）干扰量(或叫扰动量)（4）自动检测装置(或叫自动检测环节) （5）给定量(或叫给定值)（6）比较环节（7）调节器（8）执行控制器古典控制策略主要包括：PID控制、Smith控制和解耦控制。

古典控制策略的应用要满足下面几个条件：(1) 系统应为线性定常系统；(2)系统的数学模型应比较精确；(3) 系统的运行环境应比较稳定。

PID算法的特点PID算法综合了系统动态过程中的过去、现在以及将来的信息PID算法适应性好，有较强的鲁棒性PID算法有一套完整的参数设计与整定方法PID控制能获得较高的性价比对PID算法的缺陷进行了许多改良形成具有实用价值的复合控制策略PID控制的显著缺点是不适于具有大时滞的被控系统( G(s)e- s )变参数及变结构的被控系统系统复杂、环境复杂、控制性能要求高的场合3.PID控制完全依靠偏差信号调节会带来很大调节延迟。

对偏差信号进行比例、积分和微分调节运算称为PID控制，它可以提高控制品质。

这是将偏差放大或通过微分给与短时间的强烈输出，加快启动，减少死区。

积分是将偏差累积起来，进行调整，达到消除静差的目的。

Gc (s)
从输入方向引入的补偿通道。
R(s)
G1(s)
C(s) G2 (s)
5、校正类型比较：
H (s)
串联校正: 分析简单，应用范围广，易于理解和接受.
反馈校正: 最常见的就是比例反馈和微分反馈，微分反馈又
叫速度反馈，结构简单。
顺馈校正：以消除或减小系统误差为目的。
前馈校正：以消除或减小干扰对系统影响。
满足要求
进一步可以比较校正后系统的谐振峰值 Mr 和带宽b。并
进行讨论．
需要指出的是，能够满足性能指标的校正方案不是唯一的。 校正装置的参数不是统一的，可能各人做出的结果不一样．同 时，校正是一个反复试探的过程。
80
L 60 db
- 40 20
20
-20
Magnitude (dB)
00
-20
1 c
α不能取得太大(为了保证较高的信噪比)， α一般不超过20。这 种超前校正网络的最大相位超前角一般不大于65°，如果需要大 于65°，则要两个超前网络相串联来实现，并在所串联的两个网 络之间加一隔离放大器，以消除它们之间的负载效应。
在ωm处幅值为：20 lg | GC ( jm ) | 20 lg
1 2
7.2 超前校正及其参数的确定
Magnitude (dB)
① 绘制未校正系统的开环对数频率特性；
Bode Diagram 100
50
0
-50
-100
-150 -90
-135
Phase (deg)
-180
-225
-270
-1
0
1
2
3
4
5
10
10

自动化专业考研方向及其学校排名以下有控制科学与工程各个二级学科的简介（含课程设置）及全国各高校在各个学科的排名情况,你可以参考这两个因素进行合理的选择：1 控制理论与控制工程课程设置矩阵论，泛函分析,线性系统理论，优化理论与最优控制,非线性控制系统理论，智能控制，自适应控制，鲁棒控制，系统辨识与建模，随机过程与随机控制，离散事件系统理论,控制系统的计算机辅助设计与仿真,机器人控制等。

2检测技术与自动化装置课程设置矩阵分析，数学物理方程,误差分析,现代控制理论，近代物理基础，电磁场理论，检测理论，信号处理，传感器与自动检测技术，自动测试与故障诊断技术，仪表智能化技术，仪表可靠性技术，工业计算机网络和集散控制系统，过程模型化与软测量技术等.3 系统工程课程设置数理统计及随机过程，矩阵论，最优化理论与方法，系统工程导论,系统工程方法论，管理信息系统与决策支持系统,信息工程，系统建模与仿真，现代控制理论基础，智能控制,计算机网络理论与技术，复杂系统分析，经济系统分析（宏观和微观）等.4模式识别与智能系统课程设置随机过程与数理统计,矩阵论，优化理论，近世代数,数理逻辑，数字信号处理，图象处理与分析,模式识别,计算机视觉，人工智能,机器人学，计算智能，非线性理论（如分形、混沌等），控制理论，系统分析与决策,计算机网络理论等.5导航、制导与控制课程设置矩阵论，泛函分析，数值分析，线性系统理论，随机过程与滤波,系统辨识, 计算机控制系统，最优控制,运动体控制与制导系统,导航系统，火力控制技术，传感技术及应用，信息融合技术,系统建模与仿真，人工智能等。

控制理论与控制工程排名学科代码：0811011 清华大学 A++ 081101 控制理论与控制工程（北京)2 山东大学 A++ 081101 控制理论与控制工程（济南）3 北京科技大学 A++ 081101 控制理论与控制工程（北京)4 上海交通大学 A++ 081101 控制理论与控制工程（上海)5 东北大学 A++ 081101 控制理论与控制工程 (沈阳)6 浙江大学 A++ 081101 控制理论与控制工程（杭州)7 同济大学 A+ 081101 控制理论与控制工程（上海)8 西北工业大学 A+ 081101 控制理论与控制工程（西安）9 南开大学 A+ 081101 控制理论与控制工程（天津）10 华南理工大学 A+ 081101 控制理论与控制工程（广州）检测技术与自动化装置排名学科代码:0811021 浙江大学 A++ 081102 检测技术与自动化装置（杭州）2 天津大学 A++ 081102 检测技术与自动化装置（天津)3 清华大学 A++ 081102 检测技术与自动化装置（北京）4 电子科技大学 A++ 081102 检测技术与自动化装置（成都)5 哈尔滨工业大学 A+ 081102 检测技术与自动化装置（哈尔滨）6 华中科技大学 A+ 081102 检测技术与自动化装置(武汉）7 北京航空航天大学 A+ 081102 检测技术与自动化装置（北京）8 东北大学 A 081102 检测技术与自动化装置 (沈阳）9 中国科学技术大学 A 081102 检测技术与自动化装置（安徽）10 华东理工大学 A 081102 检测技术与自动化装置 (上海）系统工程排名学科代码：0811031 华中科技大学 A++ 081103 系统工程（武汉）2 西北工业大学 A++ 081103 系统工程（西安)3 清华大学 A++ 081103 系统工程（北京）4 浙江大学 A++ 081103 系统工程 (杭州)5 哈尔滨工业大学 A+ 081103 系统工程 (哈尔滨）6 东北大学 A+ 081103 系统工程（沈阳）7 北京航空航天大学 A+ 081103 系统工程(北京）8 北京交通大学 A 081103 系统工程（北京）9 华东理工大学 A 081103 系统工程（上海）10 天津大学 A 081103 系统工程（天津）模式识别与智能系统排名学科代码：081104排名校名等级二级学科一级学科学科门1 清华大学 A++ 081104 模式识别与智能系统2 上海交通大学 A++ 081104 模式识别与智能系统3 西安电子科技大学 A++ 081104 模式识别与智能系统4 北京工业大学 A+ 081104 模式识别与智能系统5 中国科学技术大学 A+ 081104 模式识别与智能系统6 南京理工大学 A+ 081104 模式识别与智能系统7 西安交通大学 A 081104 模式识别与智能系统8 华东理工大学 A 081104 模式识别与智能系统9 浙江大学 A 081104 模式识别与智能系统10 同济大学 A 081104 模式识别与智能系统导航、制导与控制排名学科代码：0811051 北京航空航天大学 A++ 081105 导航、制导与控制2 哈尔滨工业大学 A++ 081105 导航、制导与控制3 西北工业大学 A++ 081105 导航、制导与控制4 哈尔滨工程大学 A+ 081105 导航、制导与控制5 清华大学 A+ 081105 导航、制导与控制6 北京理工大学 A 081105 导航、制导与控制7 浙江大学 A 081105 导航、制导与控制8 华中科技大学 A 081105 导航、制导与控制9 中南大学 A 081105 导航、制导与控制10 上海交通大学 B+ 081105 导航、制导与控制自动化考研方向 聆听旋律 等级经验发帖 1） 从全国各校的宏观来看国内自动化专业的好地方不少，但研究的方向重点都各有不同，比较好的有 北京:清华大学；中科院自动化研究所；北京理工大学；北京航天航空大学 天津：天津大学江浙：上海交通大学；浙江大学；东南大学；华中:国防科技大学;华中科技大学东北：哈尔滨工业大学;东北大学；中科院沈阳自动化研究所；西部：西安交通大学2） 以清华为主要介绍对象就各个方向说一下1、控制理论与控制工程：拥有这个方向的国家重点学科的学校有:清华大学 北京理工大学 东北大学 上海交通大学 东南大学 浙江大学 西北工业大学清华大学研究领域广度深,在拥有传统优势的控制理论与控制工程方面极负盛誉 清华的控制工程与控制工程,分为了3个研究所：系统集成研究所，过程控制研究所和控制理论研究所.毫无疑问，系统集成（也就是CIMS ）研究所实力最强，有院士和CIMS 国家工程中心；控制理论所也很强,而且基本上老师都有项目，很少有搞纯理论的了；过程所也挺强,老师实力也很强，但方向比较明确,就是过程控制，多用于化工厂等地方的生产流程的总体控制，多用到总线、动态控制之类的东西2、检测技术与自动化装置： 拥有这个方向的国家重点学科的学校有：天津大学 浙江大学这个方向实用性很强，和仪表,测试等方向很接近，也只有这个方向是自动化的几个二级学科里是完全偏硬件（当然也有软件，但很少）的清华的这个方向从表面看来实力一般,其实不然，且不说牛人要靠自己努力,单说导师的情况,也许没有别的所博导多，但是我所知道的检测所导师都非常的负责（尤其是硕导），而且有项目,虽然不像CIMS 有那种很大的横向项目,但是做小项目有效项目的好处,就是能接触到项目的整个过程，再加上老师的负责指导，对能力的提高就不必多言了吧。

自动控制理论习题集北京科技大学自动化学院控制系2014.4目录第一章 (1)第二章 (4)第三章 (14)第四章 (24)第五章 (28)第六章 (35)第七章 (40)第八章 (41)《自动控制理论习题集》第一章1、试述开环控制系统的主要优缺点。

2、题图1为液位自动控制系统示意图。

在任何情况下，希望液面高度c维持不变，试说明系统工作原理，并画出系统原理方框图。

题图1 液位自动控制系统示意图3、如题图2（a）、（b）所示两水位控制系统，要求(1)画出方块图（包括给定输入量和扰动输入量）；(2)分析工作原理，讨论误差和扰动的关系。

题图24、如题图3所示炉温控制系统，要求：(1)指出系统输出量、给定输入量、扰动输入量、被控对象和自动控制器的各组成部分并画出方块图；(2)说明该系统是怎样得到消除或减少偏差的。

5、题图4是液位自动控制系统原理示意图。

在任意情况下，希望液面高度c维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。

题图3题图4 液位自动控制系统6、题图5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块图。

题图5 仓库大门自动开闭控制系统7、说明负反馈的工作原理及其在自动控制系统中的应用。

8、开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点？9、对自动控制系统基本的性能要求是什么？最主要的要求是什么？10、题图6所示为温度控制系统的原理图。

指出系统的输入量和被控量，并画出系统框图。

题图6 温度控制系统的原理图11、自动控制系统主要组成部分是什么？各个组成部分有什么功能？12、如题图7是液位自动控制系统原理示意图。

在任意情况下，希望液面高度c维持不变，试说明系统工作原理并画出系统方块图。

题图713、如题图8是电炉温度控制系统原理示意图。

试分析系统保持电炉温度恒定的工作过程，指出系统的被控对象、被控量以及各部件的作用，最后画出系统方块图。

题图8第二章1、试简化题图1中所示系统的结构图，并求传递函数C(s)/R(s)。

北京科技大学成人教育学院 2007—2008学年第二学期 《自动控制理论》试题A 卷一、填空题（本题24分，每空2分）1．在自动控制中，检测 一、填空题（本题24分，每空2分），用以纠正 的控制原理称为反馈控制原理。

2．传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于 ， 并且只适于零初始条件下的 系统。

3. 典型一阶系统的传递函数为1Ts 1+，其中的T 称为_______________,具有__________量纲；该系统的阶跃响应指标：σ%=_________________、t s = ______________。

4．系统的稳态误差与输入信号的形式及 有关。

5．反馈控制系统开环对数幅频特性三频段的划分是以ωc（截至频率）附近的区段为中频段，该段着重反映系统阶跃响应的 性和 性；而低频段主要表明系统的 。

二、（本题12分）已知系统如图2所示：试求传递函数)()(C s R s 、)()(s R s E三、（本题20分）1. 已知传递函数)5)(22()15.0()(2++++=s s s s s K s G ，试问当0→ω及∞→ω时，相角)0(ϕ及)(∞ϕ分别为多少。

（10分） 2. 已知某系统的零极点分布如图3所示，试写出其传递函数，并指出其主导极点和偶极子。

（10分）四、（本题10分）系统结构如图4.1所示：试在图4.2上概略绘出开环增益K（由0→∞）变动时系统的根轨迹图。

五、（本题24分）负反馈系统的开环传递函数为：)11.0()110(10)()(2++=ssssHsG试 1. 在图5中画出该系统的对数幅频及相频曲线。

2. 用对数频率稳定判据，判别系统的闭环稳定性。

六、（本题10分）已知系统结构图如图6所示，要求系统输出c (t)对干扰n (t)具有不变性。

[即n (t) 对c (t)无影响]，并且系统跟踪单位阶跃输入时，稳态误差为0。

试选择和确定校正装置G C1(s)及G C2(s) 的形式。