北航933控制工程综合2016年数字电路部分 (1)

个人收集整理-ZQ《航空电子系统与控制》综合专业基础课考试大纲一、考试内容对考试范围作以下要求：.状态空间分析法：状态空间分析法地基本概念；状态方程地列写；状态方程地解；状态转移矩阵地性质及其计算；连续系统状态方程地离散化及其解.文档收集自网络，仅用于个人学习.线性系统可控性和可观测性：线性系统可控性﹑可观测性地概念；线性定常系统可控性﹑可观测性地判据；对偶原理；可控性﹑可观测性与传递函数地关系；规范分解地概念；连续系统与离散化系统可控﹑可观测性关系.文档收集自网络，仅用于个人学习.稳定性理论：李雅谱诺夫意义下稳定性概念；李雅谱诺夫地主要稳定定理；二次型函数符号地确定；线性定常系统李雅谱诺夫函数求解.文档收集自网络，仅用于个人学习.概率论地基本概念：随机事件及随机事件地概率；概率地重要性质；条件概率；全概率公式；先验概率；后验概率；相互独立地事件.文档收集自网络，仅用于个人学习.随机变量及其分布：离散型随机变量及其概率分布；随机变量地分布函数；连续型随机变量地概率密度；均匀分布；正态分布；随机变量函数地分布.文档收集自网络，仅用于个人学习.随机变量地数字特征：数学期望及其重要性质；方差及其重要性质；几种重要随机变量地数学期望及方差；协方差与协方差矩阵.文档收集自网络，仅用于个人学习.飞行器基本概念：飞行器运动环境及受力分析；飞行器运动方程；攻击区概念.. 航空电子系统基本概念：航空电子系统功能、组成和结构；数据通讯与总线传输网络地基本概念；系统设计基本概念.文档收集自网络，仅用于个人学习二、参考书目.胡寿松，《自动控制原理》（第四版），科学出版社，.盛骤、谢式千、潘承毅，《概率论与数理统计》，高等教育出版社，.高晓光等编著《航空军用飞行器导论》西北工业大学出版社，.罗志强，《航空电子综合化系统》，1 / 1。

北航自动化考研
考研科目
0811 控制科学与工程
081100 控制科学与工程
003 自动化科学与电气工程学院79 学制2.5年
①101思想政治理论②201英语一③301数学一④931自动控制原理综合或933控制工
程综合或936检测技术综合
931 自动控制原理综合《自动控制原理》高等教育出版社程鹏主编
《静力学》高等教育出版社谢传锋主编
933 控制工程综合《自动控制原理》高等教育出版社程鹏主编
《数字电子技术基础》（2007年二月第一版）北京航空航天大学出版社胡晓光主编或《数字电子技术基础》（2001第四版）高等教育出版社阎石主编
936 检测技术综合《自动控制原理》高等教育出版社程鹏主编
《微型计算机原理及应用》清华大学出版社杨素行
或《16－32位微型计算机原理及应用》清华大学出版社李继灿、李华贵
或《十六位微型计算机原理、接口及应用》中国科技大学出版社周佩玲
研究方向：
01 控制理论与控制工程
02 模式识别与智能系统
03 嵌入式系统与测控网络、自动测试与智能检测
04 自动检测与嵌入式技术智能仪器与智能机器人
05 先进飞行控制、导航、制导与智能决策
06 计算机系统可靠性与信息安全
07 现代仿真与虚拟技术
014 可靠性与系统工程学院。

北航数字电路期末试题及答案(总43页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--北航数字电路期末试题及答案数字电子技术基础(A卷)一．解答下列问题（共40分，每小题5分）1.十进制数 X = 117，其ASCII码表示为：。

在8位机器中，[X]补 = ，[-X]补 = 。

2.已知逻辑函数：()F A C BC A B CD=+++，直接用反演规则写出其反函数和对偶函数。

3.用卡诺图化简逻辑函数∑∑+=)15,1013,8,2,1()14,12,7,6,0(44dmF4.用OC 门驱动发光二极管电路如图，若V F=2V，I F=20mA，试完善电路并计算电阻R=?5.6.7.画出图示电路的输出波形ABCYABC&E8. 主-从JK 触发器，已知CP 、J 、K 信号波形如图示，画出输出波形（初始状态为0）。

9. 分析函数 F AB ABC =+ 所组成的电路存在何种险象。

10.图示电路中触发器： 建立时间 t su = 20ns ， 保持时间 t h = 5ns ，传输迟延时间t pdcp-Q,/Q = 30ns ， 门G 迟延t pd G = 10ns ， 时钟脉冲F max =二． 逻辑函数 (,,)F A B C ABC BC A C =++（本题共14分，每小题7分）1. 用3-8译码器及适当门电路实现。

2.用“四选一”数据选择器及适当门电路实现。

三．分析下列电路所实现的逻辑功能（本题共16分，每小题8分）1.由2-5-10进制异步计数器构成的电路。

2.由74LS163构成计数器电路。

四． 某同步时序系统的原始状态表如图示（本题15分）1. 用隐含表法化简；2. 自然序编码；3. 用JK 触发器及适当门设计电路；4. 检查是否可以自启动。

一、 填空题（本大题共22分）1、（本小题3分）十进制数 126，对应8421BCD 码 ，二进制数 ，十六进制数 。

【精品文档】北航933控制工程综合考试大纲一、考试组成自动操纵原理占90分; 数字电子技术占60分，总分150分。

二、自动操纵原理部分考试大纲（一）复习内容及差不多要求1．自动操纵的一样概念要紧内容：自动操纵的任务；差不多操纵方式：开环、闭环（反馈）操纵；自动操纵的性能要求：稳、快、准。

差不多要求：反馈操纵原理与动态过程的概念；由给定物理系统建原理方块图。

2．数学模型要紧内容：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。

差不多要求：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．时域分析法要紧内容：典型响应及性能指标、一、二阶系统的分析与运算。

系统稳固性的分析与运算：劳斯、古尔维茨判据。

稳态误差的运算及一样规律。

差不多要求：典型响应（以一、二系统的阶跃响应为主）及性能指标运算；系统参数对响应的阻碍；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．根轨迹法要紧内容：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。

差不多要求：根轨迹法则（法则证明只需一样了解）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．频率响应法要紧内容：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稳固判据和对数频率稳固判据；稳固裕度及运算；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。

差不多要求：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；系统稳固性判据（Nyquist判据和对数判据）；等M、等N圆图，尼柯尔斯图仅作一样了解；相稳固裕度和模稳固裕度的运算；明确最小相位和非最小相位系统的差不，明确截止频率和带宽的概念。

6．线性系统的校正方法要紧内容：系统设计咨询题概述；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；反馈校正的作用及运算要点；复合校正原理及事实上现。

九、（本题15分）电路如题九题图所示，由集成16进制计数器74LS161（Q D 是高位）和集成四位二进制数值比较器CC14585构成了一个时序电路，试分析计数器74LS161实现的是多少进制？
解：由于本题给出的电路图P A=B 输出端没有标是高电平还是低电平输出，因此考生答题时会有2种理解，要么理解为高电平输出，要么理解为低电平输出。

（1） 如考生理解 P A=B 输出为低电平时，则本题的答案为： 74LS161能实现7
进制计数器。

（2） 如考生理解 P A=B 输出为高电平时，则本题的答案为： 74LS161能实现0
进制计数器，但这种情况比较少见。

P A>B P A=B P
A<B CC14585
A 2
B 3 B 2B 1B 0A 0A 3A 1I A>B I A<B I A=B CP
CP 74LS 161Q 3 Q 2 Q 1
Q 0A B CD R d L d
EP ET “1”
“1”
“1”
0110
建议处理方式：
（1） 不用换题，也不用重新邮寄说明。

（2） 如考生考试时提出有关这个题目的疑问，监考老师回答是按照自己的理解来答题。

（3） 判卷时，2种答案中的任何一个都得分。

北京航空航天大学2014年 硕士研究生入学考试试题 科目代码：931自动控制原理综合 （共5页）考生注意：所有答题务必书写在考场提供的答题纸上，写在本试题单上的答题一律无效（本题单不参与阅卷）。

自动控制原理部分，共6题，90分一、(本题15分) 系统结构图如题一图所示，其中，()(0)r t t t =≥，误差定义为()=()()e t r t c t 。

题一图(1). 试设计一个尽可能简单的串联校正环节1()G s ，使系统无稳态误差； (2). 试设计一个前置校正环节2()G s ，使系统无稳态误差。

解：(1). 211()=K G s K s，其中1220 K K （须保证闭环稳定性） (2). 2()=0.25G s s （答案不唯一）二、 (本题15分) 已知单位负反馈最小相位系统的开环传递函数渐近对数幅频特性曲线如图所示，讨论开环传递函数G (s ) 的可能形式，绘制概略对数相频特性曲线，并用对数判据分析该闭环系统的稳定性。

解：21000()=(20100)G s s s s ，对数相频特性曲线如下图所示（需向上补画2 ）。

1|(10)|=2G j 。

若0.5 ，正负穿越都为0，稳定；若00.5 ，不稳定。

10-110101102103-270-225-180-135-90P h a s e (d e g )Frequency (rad/sec)三、(本题15分) 单位负反馈系统的开环传递函数为*2(4)()(1)K s G s s s 按步骤画出*:0K 时系统的根轨迹图，并确定系统的阶跃响应为振荡衰减过程时*K 的取值范围。

解：1.（1）三条根轨迹，起始于0，-1，-1，终止于-4， ， 。

（2）实轴上根轨迹(4,1)(1,0)（3）渐近线21,0,12 ak k ，1 a （4）分离点坐标21114d d d解得3 d （5）与虚轴交点2*(1)(4)0 j j K j解得 *1 K2.将分离点坐标代入闭环特征方程可得相应的*370.0405 K 。

模拟电路与数字电路（I ）——放大电路题注：从本期学习专刊开始数模电小组会按照专题出复习题，由于每年的考研试题有一定的固定题型，所以会最先将固定大题覆盖到，然后出概念题和模拟题。

如果大家有建议，可以向数模组反映。

本次专题为放大电路的分析，挑选01—05年的考研真题和我系的一份期末考试试题，应该说这种题型有极大的固定性，希望大家能切实掌握。

一．（2001）放大电路如图所示，已知 1212,,,be be r r ββ， 1.画出整个电路的微变等效电路；2.写出放大器的电压放大倍数V A =0V /I V ，输入电阻I R ，输出电阻0R 的表达式。

解答如下：1） 整个电路的微变等效电路如下：2） 放大器的电压放大倍数V A ，输入电阻I R ，输出电阻0R 的表达式如下：121112220111222220111112222221111////[(1)]//1//[(1)//](1)(//)**[(1)][(1)//]//[(1)//(*(1)I B B be E be C O E O O b C be E L b E L V I I b be E b be E L C be E L be E R R R r R r R R R V V V i R r R R i R R A V V V i r R i r R R R r R R r R ββββββββββ=+++=+-+++===++++++=-++222221)(//)(1)(//)E L be E L R R r R R ββ+++二（2002）放大电路如图所示，已知β，r, 1．画出电路的微变等效电路； 2．写出输入电阻表达式； 3．写出输出电阻表达式；4．写出放大倍数A= /O S V V 的表达式 解答如下：1) 电路的微变等效电路如下： 2) 输入电阻表达式如下： 3） 输出电阻表达式如下：4)放大倍数A= /O S V V 如下：12101121011211212//////1//////[(1)//](1)(//)****////[(1)//)//////[(1*////I B B be be C O E O O B B be b C be E C b E C I V S S I S B B be b be b be E C B B be C be S B B be R R R r r R R R V V V R R r i R r R R i R R V A V V V V R R R r i r i r R R R R r R r R R R r ββββββ=+=+-+++===+++-++=+)//](1)(//)*(1)//E C E C be be E CR R R R r r R R βββ+++ 三（2003）放大电路如图所示，已知1β， be r ，m g 1．画出电路的微变等效电路； 2．写出输入电阻表达式；3．写出输出电阻表达式；4．写出放大倍数A=0V /SV ;解答如下：1) 电路的微变等效电路如下：2) 输入电阻表达式如下： 3）输出电阻表达式如下： 4）放大倍数A=V/V 如下：四（2004） 放大电路如图所示，已知β，ber ，mg1．画出电路的微变等效电路；2．写出输入电阻表达式和输出电阻表达式； 3．写出放大倍数A=0V /S V ;解答如下：1）电路的微变等效电路如下：2) 输入电阻表达式和输出电阻表达式如下： 3）放大倍数A=V/V 如下：微变等效电路图中应为共漏极。

935电气工程综合考试大纲（2011版）一、考试组成电机学占90分; 数字电路占60分，总分150分。

二、电机学部分的考试大纲（一）考试说明1. 考试性质该入学考试是为北京航空航天大学自动化科学与电气工程一级学科招收硕士研究生而设置的。

它的评价标准是高等学校优秀本科毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被录取者具有较好的电机理论基础。

2、考试对象为参加2011年全国硕士研究生入学考试的考生。

3. 评价目标本课程考试的目的是考察学生对电机学的基本概念、基本原理和基本方法的掌握程度和利用其解决电机领域相关问题的能力。

（二）复习内容及基本要求1．引论熟悉电机在工业及航空航天领域中的应用，特别是电机在航空航天领域工作的特点，要求掌握电机工作的物理基本原理。

2．直流电机主要内容：直流电机基本工作原理、结构，直流电机空载磁场分析，直流电机的电枢绕组及其感应电势，直流电机电枢反应和电磁转矩，直流发电机的基本电磁关系、运行特性，电压、电磁功率平衡式，自励建压的条件和方法；直流电动机基本电磁关系、运行特性，电压、电磁功率平衡式，直流电动机的起动、调速、制动的方法。

要求：对直流电机的结构有一定认识，掌握直流电机电枢绕组对电机性能的影响，掌握直流电机稳定运行时的分析方法，正确建立电压、转矩和功率平衡方程，掌握发电、电动及制动等不同运行状态下各电量及转矩、功率之间的相互关系。

掌握直流发电机自励建压的原理和条件。

掌握电动机和发电机的外特性。

3．变压器主要内容：变压器基本结构与基本原理，变压器空载运行之物理现象及电势、电流分析，变压器负载运行时电磁关系与等值电路，折合与电压、磁势平衡式，三相变压器的计算及联结组别。

要求：掌握变压器空载、负载运行分析方法，掌握磁势不变导出折合的基本概念与等值电路的建立和计算，掌握变压器参数测量计算方法，熟练掌握变压器的平衡方程式、等值电路图和矢量图之间的相互关系，掌握三相变压器连接组别的连接方法，掌握三相变压器的负载运行计算方法。

电气工程综合考试大纲（版）一、考试组成电路占分; 数字电路占分，总分分。

二、电路部分的考试大纲（一）考试说明. 考试性质该入学考试是为北京航空航天大学电气工程一级学科招收硕士研究生而设置的。

它的评价标准是高等学校优秀本科毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被录取者具有较好的电路理论基础。

. 评价目标本课程考试的目的是考察学生对电路的基本概念、基本原理和基本方法的掌握程度和利用其解决电气领域相关问题的能力。

（二）复习内容及基本要求．电路模型和电路定律主要内容：电路及元件模型；功率和能量的概念；电压源、电流源、受控源概念；基尔霍夫定律。

要求：熟练掌握上述内容。

．电阻电路的等效变换主要内容：电路的等效变换；电阻的串并联；电阻电路的星三角等效变换；电压源、电流源的串并联；实际电源的两种模型及等效变换；输入阻抗。

要求：熟练掌握上述内容。

．电阻电路的一般分析主要内容：电路的图；和的独立方程数；支路电流法；网孔电流法、回路电流法；结点电压法。

要求：熟练掌握上述内容。

．电路定理主要内容：叠加定理；替代定理；戴维南和诺顿定理；特勒根定理；互易定理；对偶原理。

要求：熟练掌握上述内容。

．含有运算放大器的电阻电路主要内容：运算放大器的电路模型；比例电路分析；含有理想运放的电路分析。

要求：熟练掌握上述内容。

．一阶电路主要内容：动态电路的方程及其初始条件；零输入响应；零状态响应；全响应；阶跃响应；冲激响应。

要求：熟练掌握上述内容。

. 二阶电路主要内容：零输入响应；零状态响应；阶跃响应；冲激响应。

要求：熟练掌握上述内容。

. 相量法主要内容：复数；正弦量；相量法的基础；电路定律的相量形式。

要求：熟练掌握上述内容。

.正弦稳态电路分析主要内容：阻抗和导纳；阻纳的串并联；电路的相量图；正弦电路稳态分析；功率；复功率；最大功率传输；串并联电路谐振。

要求：熟练掌握上述内容。

.含有耦合电感的电路主要内容：互感；含有耦合电感电路的计算；空芯变压器；理想变压器。

933控制工程综合考试大纲一、考试组成自动控制原理占90分; 数字电子技术占60分，总分150分。

二、自动控制原理部分考试大纲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。

北京航空航天大学2015年 硕士研究生入学考试试题 科目代码：931自动控制原理综合 （共5页）考生注意：所有答题务必书写在考场提供的答题纸上，写在本试题单上的答题一律无效（本题单不参与阅卷）。

自动控制原理部分，共6题，90分一、(本题15分) 系统结构图如题一图所示：题一图其中，1K 和2K 均为大于零的常数。

试确定1K 和2K 的值，使得闭环系统调节时间1s t =秒（取5%误差带）、超调量100%e -=⨯。

解：系统结构图经化简后可求出闭环传递函数为：12121()()(1)c s K r s s K K s K =+++ 由题目条件可知1,2==。

3.51,2s n n t w w ===。

可算得：124912,249K K ==。

二、 (本题15分) 某单位负反馈系统的开环传递函数如下：()*2(0.5)()5K s G s s s +=+试绘制当*K 由0变化到 时的闭环根轨迹。

解：（1）三条根轨迹，起始于0,0,-5，终止于-0.5,,∞∞。

（2）实轴上的根轨迹（-5，-0.5）。

（3）渐近线(21),0,1 2.252a a k k+===-。

（4）分离点坐标1111,2, 1.2550.5d d d d d ++==--++。

三、(本题15分) 单位负反馈系统的开环传递函数为2(1)()113K s G s s s +=⎛⎫+ ⎪⎝⎭试确定K 取何值时，系统达到最大相位稳定裕度，并求其值，并绘制此时系统的开环对数幅频渐近曲线和相频曲线。

解：相稳定裕度为：11arctan()arctan()180(180)arctan()arctan()33︒︒=----=-c c c c w w w w 21233tan 111133c c cc c cw w w w w w -==++，对其求导后极大值点为c w = 相稳定裕度30 ︒=。

此时()1c G jw ==，得K =第931-1页四、(本题15分) 非线性系统的结构图如题四图所示，试用描述函数法分析该系统是否存在稳定的自激振荡，其中，M K T 、、、均为正实数。