自动控制原理考研专业课资料

《自动控制原理》考研复习大纲自动控制原理是一门涉及系统建模和控制设计的学科，学习本门课程主要是为了掌握系统控制的基本理论和方法。

下面是《自动控制原理》考研复习大纲。

一、基本概念1.自动控制的基本概念和分类2.自动控制系统的组成和结构3.控制系统的特性参数与性能指标4.闭环控制和开环控制的优缺点二、系统数学模型1.力学系统的数学建模2.电气系统的数学建模3.热力系统的数学建模4.液压系统的数学建模三、信号与系统1.信号的基本概念与分类2.系统的时间域和频域分析方法3.信号的线性时不变系统表示与处理4.采样与保持四、系统时域分析1.系统的传递函数与状态方程2.系统的零极点分析和阶跃响应3.系统的稳定性与稳态误差4.系统的动态特性与频域指标五、系统频域分析1.线性系统频域描述的基本概念2.系统的频率响应与波特图3.传递函数的极点和零点分析六、控制器设计与稳定性1.控制器设计的基本思想和方法2.PID控制器的性能指标与调整方法3.根轨迹法与极坐标法4.控制系统的稳定性判据和稳定性分析方法七、校正和校准2.定义和识别开环和闭环误差3.适应性校正和自适应控制方法八、多变量系统与现代控制理论1.多变量系统的性态和控制方法2.现代控制理论与方法概述3.线性二次调整与最优控制4.自适应控制与模糊控制九、主动振动控制1.振动控制的基本概念和方法2.主动振动控制的建模和控制方法3.智能材料在主动振动控制中的应用以上是《自动控制原理》考研复习大纲的主要内容，整体上包括了基本概念、系统数学模型、信号与系统、系统时域分析、系统频域分析、控制器设计与稳定性、校正和校准、多变量系统与现代控制理论、主动振动控制等方面的内容。

希望能对你的考研复习提供一定的帮助。

自动控制原理考研大纲
自动控制原理是控制工程领域的一门基础课程，旨在介绍自动控制的基本概念、理论和方法。

该课程通常包括以下内容：
1. 控制系统的基本概念：介绍自动控制系统的定义、组成和基本要素，包括被控对象、传感器、执行器、控制器等。

2. 信号与系统：介绍连续时间和离散时间信号的表示方法、重要性质和常用变换，如傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换。

3. 传递函数与状态方程：介绍线性时不变系统的传递函数和状态方程的概念及其相互转换的方法，以及这些表示方法在系统分析和设计中的应用。

4. 时域分析方法：介绍时域响应分析的方法，如阶跃响应、脉冲响应和频率响应分析，以及这些方法在系统性能评价和参数调整中的应用。

5. 频域分析方法：介绍频域响应分析的方法，如频率响应曲线、波特图和奈奎斯特图，以及这些方法在系统稳定性和稳定裕度分析中的应用。

6. 非线性控制系统：介绍非线性控制系统的特点和分析方法，如构造相平面图、极限环分析和决策环分析，以及这些方法在非线性系统的稳定性和摆动特性分析中的应用。

7. 系统设计原理：介绍自动控制系统的设计原则和方法，包括
反馈控制系统的校正设计、校正器的设计和模式选择方法。

8. 控制器的设计与调节：介绍PID控制器的设计原理和调节方法，包括根轨迹和频率响应法，并介绍现代控制理论中的一些常用方法，如状态反馈、观测器和最优控制。

除了上述内容，考研大纲还可能包括其他相关的内容，具体以考纲为准。

自动控制原理作为控制工程的基础课程，对于进一步学习和研究控制工程以及其他相关领域（如机械、电子、通信等）都具有重要的意义和应用价值。

一、填空题1．离散系统输出响应的Z 变换为：()2320.3680.2642 1.6320.632z z C z z z z +=-+-则系统输出在前两个采样时刻的值为______，______。

[重庆大学()C nT ()0C =()C T =2006年研]【答案】0；0.3682．零阶保持器的传递函数是______，加入零阶保持器______会影响采样系统的稳定性。

[北京交通大学2009年研]【答案】；不1e Ts s--二、问答题1．如何判断离散系统的稳定性。

并图示说明之。

[东北大学研]答：由于Z 变换与拉普拉斯变换之间的映射关系为，其中T 为采样周期，在s平面内当系统稳定时所有特征根位于左半平面，映射到Z 平面中则是单位圆内，对应的映射关系如图8-1所示。

图8-1于是判断离散系统的稳定性时，只需判断其特征方程的根的模是否大于1，当其模大于1时，系统不稳定；模等于1时，系统临界稳定；当其模小于1时，系统稳定，为了能位于右半平面；位于左半平面；对应的映射关系如图8-2所示。

所示得到关于ω的特征方程，使用劳斯判据进行判断。

图8-22．线性定常离散系统的稳定性除了与系统结构参数有关之外，还与哪些因素有关？[南京航空航天大学2008年研]答：线性定常离散系统的稳定性除了与系统结构参数有关之外，还与采样周期T有关，当系统开环增益一定时，T越小，稳定性越好。

三、计算题1．先用Z变换法求解下面的微分方程，再求其终值e（∞）。

e（k＋2）＋3e（k＋1）＋2e（k）＝0，已知e（0）＝0，e（1）＝1。

[浙江大学研]解：将善分方程两沩讲行Z变换可以得到：将e（0）＝0，e（1）＝1代入整理可以得到：2．已知z变换求离散时间函数z（k）和采样函数[清华大学研]解：由对照典型函数的z 变换表可以得到即其中T为采样周期，为单位脉冲。

3．某离散系统如图8-3所示，试求其闭环脉冲传递函数[四川大学研]图8-3解：由题意，可以得到如下方程整理得到对式（3）两边进行z变换得到：（4）由两边进行Z 变换得到：（5）联立式（4），式（5），消去中间变量可以得到4．线性定常离散系统如图8-4所示，写出闭环系统的脉冲传递函数。

《自动控制原理》科目考试大纲层次：硕士考试科目代码：835适用招生专业：电力系统及其自动化，电力电子与电力传动，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，电工理论与新技术，电路与系统，电子信息，能源动力考试主要内容：考试内容包括经典控制理论及现代控制理论两部分，原则上经典部分占总分的60-70%，现代部分占总分的40-30%。

其中：经典部分1．自动控制原理基本概念①自动控制的分类；②自动控制系统组成；③自动控制系统的几种基本方式；④控制系统的基本要求。

2．线性控制系统的数学模型①线性系统数学模型的建立；②典型环节的数学模型；③系统结构方框图及信号流程图。

3．线性控制系统的时域响应①系统稳定性的概念；②Routh稳定判据；③线性定常系统的时域响应；④一阶和二阶系统时域响应；⑤高阶系统的时间响应；⑥计算及改善稳态误差的方法。

4．根轨迹法①根轨迹的基本概念；②绘制根轨迹的基本规则及方法；③利用根轨迹法分析系统性能的方法。

5．频率响应法①频率特性、最小相位系统的概念；②典型环节的频率特性；③开环频率特性的绘制；④Nyquist稳定判据；⑤时域指标与频域指标之间关系及估算；⑥闭环频率特性。

6．自动控制系统的校正①控制系统校正的概念；②常用校正装置及特性；③频率响应法的串联校正设计方法。

7．线性离散控制系统的分析与综合①离散控制、采样定理、信号的采样和复现；②Z变换与Z反变换；③脉冲传递函数；④离散系统的稳定性、稳态误差；⑤离散系统的暂态响应与脉冲传递函数零、极点分布的关系；⑥离散系统的校正；⑦最小拍系统的设计。

8．非线性系统理论①非线性系统的基本概念；②谐波线性化与描述函数；③描述函数分析非线性系统；④相平面及相轨迹；⑤相平面法分析非线性系统。

现代部分1．线性系统的状态空间描述①状态空间描述的基本概念；②状态方程建立的基本方法及其规范型。

电气与信息工程学院
2020年硕士研究生招生考试初试自命题科目大纲
803 《自动控制原理》
第一部分考试说明
一、考试性质
自动控制原理是控制科学与工程一级学科和控制工程专业硕士生入学考试的专业基础课。

考试对象为参加广西科技大学电气与信息工程学院控制科学与工程一级学科和控制工程专业全国硕士研究生初试的考生。

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）考试题型及比例
填空题约20%
简答题约20%
综合题约60%
（四）参考书目
自动控制原理，胡寿松，科学出版社，第六版。

自动控制原理，程鹏，高等教育出版社。

第二部分考查要点
一、自动控制的一般概念
（一）考试内容
1. 自动控制系统的基本概念
2．自动控制的基本原理与方式
3．自动控制系统的分类
4．对自动控制系统的基本要求
（二）考试要求
1. 了解自动控制学科的发展简史
2. 熟练掌握自动控制及自动控制系统的基本概念
3．理解自动控制的基本原理与方式，能根据实际问题画出系统方框图
4．熟悉自动控制系统的分类。

二、系统模型的建立
（一）考试内容
1．根据定律写出系统动态的微分方程
2．传递函数的定义及典型环节的传递函数
3．画出系统的动态结构图并通过化简求出传递函数
4．画出系统的信号流图并通过梅森公式化简求出传递函数
（二）考试要求
1。

西北工业大学考研专业课《821自动控制原理》真题、典型题解析讲义西北工业大学考研专业课《821自动控制原理》真题、典型题解析讲义一、文章类型及主题本文主要针对西北工业大学考研专业课《821自动控制原理》的真题和典型题进行解析，旨在帮助考生更好地掌握自动控制原理的基本概念和方法，提高解题能力和应试水平。

二、资料收集与整理为了编写本文，我们收集了大量的与《821自动控制原理》相关的资料，包括历年真题、典型题解析、教材笔记等。

通过对这些资料进行分类整理和筛选，我们选出了具有代表性的真题和典型题，并对其进行了详细的解析。

三、大纲与结构本文的结构如下：1、引言：介绍《821自动控制原理》这门课程的重要性和主要内容。

2、历年真题解析：对历年考研真题进行分类解析，包括单项选择题、多项选择题、填空题、简答题和综合题等。

3、典型题解析：选取具有代表性的典型题进行详细解析，包括解题思路、方法、步骤和注意事项等。

4、解题技巧与方法：总结解题技巧和方法，提出针对性的学习建议和策略。

5、结论：总结本文的主要内容和观点，强调自动控制原理的重要性和应对考研的策略。

四、逐步展开首先，引言部分我们将介绍《821自动控制原理》这门课程的重要性和主要内容，让读者了解该课程的背景和基础知识。

其次，历年真题解析部分我们将对历年考研真题进行分类解析，包括单项选择题、多项选择题、填空题、简答题和综合题等。

我们将针对不同题型的特点和考察点，对每一道真题进行详细的解析和指导，帮助读者了解考研的命题规律和解题技巧。

接着，典型题解析部分我们将选取具有代表性的典型题进行详细解析，包括解题思路、方法、步骤和注意事项等。

通过分析这些典型题目，我们将深入探讨自动控制原理的基本概念和方法，帮助读者掌握核心知识点和提高解题能力。

接下来，我们将总结解题技巧和方法，提出针对性的学习建议和策略。

我们将针对不同类型的题目进行分析，提出有效的解题策略和技巧，帮助读者在考试中取得更好的成绩。

武汉工程大学2020年硕士研究生入学考试《自动控制原理》考试大纲一、参考教材1、胡寿松主编. 《自动控制原理》(第六版). 北京：科学出版社，2013.2、胥布工主编. 《自动控制原理》. 北京：电子工业出版社，2011.3、刘豹,唐万生主编. 《现代控制理论》(第3版). 北京：机械工业出版社，2011.（备注：以1为主，2、3为辅。

）二、考试形式与试题类型1、答卷方式：闭卷，笔试；2、答题时间：180分钟；3、满分：150分；4、题型：填空题、判断题、选择题、简答题、计算题。

三、考试内容及要求考试范围包括经典控制理论和现代控制理论两个部分。

考生须掌握如下内容：1、自动控制的一般概念1)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。

2、控制系统的数学模型1)控制系统的建模；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。

3、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，包括给定误差和扰动误差的分析与计算；系统型别与静态误差系数，影响稳态误差的因素；3)动态性能分析一阶系统特征参数与动态性能指标间的关系；典型二阶系统的特征参数与性能指标的关系；附加闭环零极点对系统动态性能的影响；闭环主导极点的概念，用此概念分析高阶系统。

4、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)零度根轨迹：非最小相位系统的根轨迹及正反馈系统的根轨迹的绘制；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。

5、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；2)用频率特性的概念分析系统的稳态响应；3)频率特性的几何表示方法典型环节及开环系统幅相频率特性曲线（又称奈氏曲线或极坐标图）的绘制；典型环节及开环系统对数频率特性曲线（Bode图）的绘制；由对数幅频特性求最小相位系统的开环传递函数；4)奈奎斯特稳定性判据根据奈氏曲线判断系统的稳定性；由对数频率特性曲线判断系统的稳定性；5)稳定裕量当系统稳定时，系统相对稳定性的概念；幅值裕量和相角裕量的定义及计算。

控制理论与控制工程考研专业课资料控制理论和控制工程是考研专业课中的重要科目之一，它涉及到了自动控制系统的分析与设计，以及控制技术的应用等方面。

在考研复习阶段，良好的资料是提高复习效果的关键之一。

本文将为大家介绍一些关于控制理论和控制工程的考研专业课资料。

一、教材资料在准备控制理论与控制工程考研专业课时，选择一本权威的教材进行系统学习是非常重要的。

以下是一些经典的教材推荐：1. 《控制理论基础》（作者：萧树铮）这本教材全面介绍了控制理论的基本概念、基本原理和核心方法。

它特点是理论性强，适合深入学习控制理论的同学。

2. 《自动控制原理》（作者：王力）这本教材阐述了自动控制的基本理论和方法，对于初学者较为友好。

它的特点是通俗易懂，适合作为初步入门的参考书。

3. 《现代控制工程》（作者：李维屹，杨谋林）这本教材综合了控制理论与控制工程的相关知识，对自动控制系统的分析和设计进行了全面阐述。

它的特点是内容丰富，适合对控制理论和工程应用有一定了解的同学。

以上教材都是经典教材，适合不同层次的学生使用。

根据自己的水平和复习需求，可以选择其中一本或多本进行学习。

二、参考资料除了教材外，一些优秀的参考资料也可以帮助同学们更好地理解和掌握控制理论和控制工程的知识。

以下是一些值得推荐的参考资料：1. 学术期刊论文阅读学术期刊上的相关论文可以开拓思路，了解当前控制领域的最新研究进展。

同时，论文还能提供一些实际应用案例，帮助将理论知识与实践结合起来。

2. 学术专著一些学术专著通常会更加深入地探讨某一个方面的控制理论或工程应用。

通过阅读专著，可以更加系统地了解某一个具体领域的理论和方法。

3. 专业网站与博客一些权威的控制领域专业网站和博客也是获取有关控制理论和工程的资料的好途径。

例如，IEEE Control Systems Society的官方网站、知名控制领域专家的博客等等。

但需要注意的是，在阅读这些网站和博客时要保持批判性思维，对信息进行筛选和判断。

考研《自动控制原理》考试大纲一、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去分析问题、解决问题。

二、基本要求（1）自动控制的一般概念：自动控制的基本原理与自动控制系统组成、分类，能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：能建立给定典型系统的数学模型，包括微分方程模型、传递函数模型、状态空间模型等；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：掌握系统微分方程模型的求解，拉普拉斯变换在时域分析中的.应用，一阶、二阶及高阶系统的时域分析；状态空间模型的求解与分析；系统时间响应的性能指标及计算；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；利用根轨迹进行系统性能的分析与设计。

（5）频率分析：掌握系统的频率特性基本概念；开环系统的典型环节分解与开环频率特性曲线及其分析；利用伯德图建立对象的传递函数模型；奈魁斯特频率特性稳定判据以及稳定裕度分析。

（6）线性系统的超前及滞后校正：一般性了解线性系统的超前及滞后校正方法，理解并能简单地应用。

（7）线性时不变离散系统的分析与校正：掌握采样与采样过程，离散系统的基本概念与Z变换；离散系统的数学模型；稳定性与稳态误差分析；离散系统的动态性能分析，以及与连续系统在概念与分析方法上的异同。

了解数字调节器的分析与设计。

（8）线性系统的状态空间分析与综合：掌握线性系统的能控性与能观性概念；线性定常系统的线性变换与标准型；线性定常系统的状态反馈控制器与状态观测器设计。

（9）非线性控制系统：了解非线性控制系统基本概念与描述函数方法，初步掌握李亚普诺夫稳定性分析方法。

自动控制原理考研大纲自动控制原理是控制科学与工程技术的基础课程，是控制工程专业的核心课程之一。

它是研究控制系统的基本原理和设计方法的一门学科，是控制工程领域的基础和核心。

自动控制原理的研究对象是各种动态系统，包括机械系统、电气系统、热力系统、生物系统等，它研究如何设计合适的控制器，使得系统的性能指标能够满足要求。

自动控制原理考研大纲主要包括以下几个方面的内容：1. 数学基础，包括微积分、线性代数、概率论与数理统计等数学知识。

掌握这些数学基础知识对于深入理解自动控制原理至关重要，因为控制理论是建立在数学基础之上的。

2. 信号与系统，包括连续时间信号与系统、离散时间信号与系统等内容。

信号与系统是自动控制原理的基础，通过对信号与系统的学习，可以深入理解控制系统的动态特性。

3. 控制系统基本理论，包括控制系统的基本概念、控制系统的数学描述、控制系统的性能指标等内容。

掌握控制系统的基本理论是理解和设计控制系统的基础。

4. 控制系统分析与设计，包括时域分析、频域分析、根轨迹法、频率法等内容。

通过对控制系统的分析与设计，可以评价和改进控制系统的性能。

5. 离散系统控制理论，包括离散系统的时域分析、频域分析、离散系统的根轨迹法、频率法等内容。

离散系统控制理论是自动控制原理中的重要内容，对于数字控制系统的设计与分析至关重要。

6. 非线性系统控制理论，包括非线性系统的稳定性分析、非线性系统的控制设计等内容。

非线性系统是自动控制原理中的难点和热点，对于控制系统的实际应用具有重要意义。

自动控制原理是一门理论联系实际的学科，它既有严谨的数学理论基础，又有广泛的工程应用。

掌握自动控制原理的基本知识，对于从事控制工程相关领域的工程师和研究人员来说至关重要。

通过对自动控制原理的学习，可以提高工程实践中的问题解决能力，为控制系统的设计与优化提供理论支持。

总的来说，自动控制原理考研大纲涵盖了控制工程专业的基础知识和核心理论，是控制工程专业研究生入学考试的重要内容。

主要学校自动控制原理考研教材
1、华南理工大学
《自动控制原理》高国燊、余文烋编,华南理工大学出版社2005年第二版;《自动控制原理学习指导与精选题型详解》陈来好、彭康拥编,华南理工大学出版社2004年1月;《现代控制理论》(第二版)刘豹主编,机械工业出版社或《线性系统理论基础》尤昌德编,电子工业出版社
2、华中科技大学
胡寿松主编《自动控制原理》，国防工业出版社
3、北京工业大学
孙亮,杨鹏.《自动控制原理》.北京工业大学出版社,2006.
4、电子科技大学
李友善主编《自动控制原理》，国防工业出版社
5、哈尔滨工业大学
1）801控制原理
2）807控制理论
《自动控制原理》鄢景华哈工大出版社
《自动控制原理》胡寿松国防工业出版社
6、重庆大学
1）839自动控制原理一（控制理论与控制工程专业）
《自动控制原理》学校自编教材或梅晓榕主编《自动控制原理》科学出版社出版2004年3月1日出版
2）844自动控制原理二（电气工程、控制科学与工程专业）
《自动控制原理》涂植英主编重庆大学出版社《自动控制原理》胡寿松主编科学出版社(第四版)
7、华东理工大学
8、长沙理工大学
《自动控制原理》，李益华主编，湖南大学出版社，2010年《现代控制理论》，黄辉先主编，湖南大学出版社，2006年
9、广东工业大学
胡寿松，自动控制原理，科学出版社，2002。

参考书目：1.《自动控制原理》(第2版)，陈复扬主编，国防工业出版社, 2013.082.《自动控制原理习题详解与考研辅导》，陈复扬主编，国防工业出版社, 2014.01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。

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。

848自动控制原理考研大纲摘要：一、前言二、自动控制原理基本概念1.自动控制系统的定义2.自动控制系统的基本组成3.自动控制原理的研究内容三、自动控制系统的数学模型1.微分方程模型2.传递函数模型3.状态空间模型四、自动控制系统的稳定性分析1.稳定性的定义2.稳定性判据3.稳定性分析方法五、自动控制系统的稳态误差分析1.稳态误差的定义2.稳态误差分析方法3.稳态误差与系统参数的关系六、自动控制系统的动态性能分析1.动态过程的描述2.动态性能指标3.动态性能分析方法七、自动控制系统的调节器设计1.调节器的设计原则2.比例- 积分- 微分（PID）调节器设计3.其他类型调节器设计八、现代控制理论简介1.状态反馈控制系统2.输出反馈控制系统3.最优控制系统九、自动控制系统应用案例1.温度控制系统2.飞行控制系统3.电力系统稳定器十、考研大纲总结与建议正文：【前言】自动控制原理作为控制科学与工程学科的基础课程，广泛应用于各个领域。

本考研大纲旨在帮助考生掌握自动控制原理的基本概念、数学模型、稳定性分析、稳态误差分析、动态性能分析、调节器设计等核心内容，以提高考研成绩。

【自动控制原理基本概念】自动控制系统是一种通过控制器对被控对象进行调节，使其输出满足预设要求的系统。

它由控制器、被控对象、反馈装置三部分组成。

自动控制原理主要研究系统的建模、稳定性、稳态误差和动态性能等方面的问题。

【自动控制系统的数学模型】自动控制系统的数学模型包括微分方程模型、传递函数模型和状态空间模型。

其中，微分方程模型描述系统的动态过程；传递函数模型便于分析系统的稳定性；状态空间模型能够全面描述系统的状态和动态性能。

【自动控制系统的稳定性分析】稳定性是评价自动控制系统性能的重要指标。

稳定性分析包括稳定性定义、稳定性判据和稳定性分析方法。

稳定性定义主要有稳定平衡状态、稳定过渡过程等；稳定性判据有根轨迹法、频率响应法等；稳定性分析方法有极点配置法、观测器设计等。

第一部分名校考研真题说明：本部分从指定王建辉主编的《自动控制原理》为考研参考书目的名校历年考研真题中挑选最具代表性的部分，并对其进行了详细的解答。

所选考研真题既注重对基础知识的掌握，让学员具有扎实的专业基础；又对一些重难点部分（包括教材中未涉及到的知识点）进行详细阐释，以使学员不遗漏任何一个重要知识点。

第1章自动控制系统的基本概念1．如图1-1所示的机电系统中，为输入电压；y（t）为输出位置，分别为电磁线圈的电阻与电感；m为衔铁的质量；k为弹簧的弹性系数；b为阻尼器的阻尼系数；放大器的增益为。

假设电磁线圈对衔铁m产生的作用力为；电磁线圈的反电动势为。

画出系统的原理方框图，并简要说明其工作原理。

[西安交通大学研]图1-1解：系统的原理方框图如图1-2所示。

工作原理：该系统为一按偏差调节的负反馈控制系统。

当衔铁输出位置高于或低于给定值时，不为0，此时偏差信号经放大器至电磁线圈，产生正向或负向电磁作用力，调整衔铁的位置，使之与给定值相同后并保持无偏差状态。

图1-22．图1-3所示为一个液位控制系统的原理图，试画出该控制系统的原理方框图，简要说明其工作原理，并指出该控制系统的输入量，输出量及扰动量。

[西安交通大学研]图1-3解：系统的原理方框图如图1-4所示。

工作原理：该系统为一按偏差调节的反馈控制系统。

当液位高度与给定液位产生偏差时，偏差信号由控制器使直流电机正转或反转，从而调大或关小阀门，使液位高度与给定液位保持一致。

系统输入量为给定液位；系统输出量为液位高度（水箱）；系统干扰量为水箱出口阀门开度。

图1-43．水箱系统及其方框图如图1-5所示。

出水流量由水箱的实际水位h决定。

当水位达到一定高度，使等于进水流量时，水位就保持平衡。

试分析（要求简单地说明理由）：（1）出水流量对水箱水位构成何种作用?（2）系统是否可以称为闭环控制系统?[上海交通大学研]图1-5解：出水流量对水箱水位是一种扰动（干扰）作用，出水流量大，水箱水位低，出水流量小水箱水位高。