考研自动控制原理

自动控制原理考研自动控制原理是电子信息工程、自动化、电气工程等相关专业考研的重点科目之一。

它涉及控制系统的基本原理、模型与分析方法、控制器的设计与调整等内容。

下面将就自动控制原理的相关内容进行讨论。

一、控制系统的基本原理控制系统是建立在控制理论基础上的一种能指导对象达到某种预期目标的系统。

它包括输入信号、输出信号和控制器。

常见的控制系统有开环控制和闭环控制。

开环控制不考虑输出信号是否达到预期目标，而闭环控制通过反馈机制来保持输出信号稳定。

二、控制系统的数学模型和分析方法控制系统的数学模型是描述系统行为的数学表达式。

常见的控制系统模型包括微分方程模型、差分方程模型和传递函数模型。

通过对模型的分析，可以得到系统的稳定性、响应速度和稳态误差等性能指标。

三、控制器的设计与调整控制器是控制系统中的核心部分，它根据输入和输出信号之间的差异来产生控制策略。

常见的控制器类型有比例控制器、积分控制器和微分控制器。

为了使控制系统具有良好的稳定性和性能，需要合理设计和调整控制器参数。

四、现代控制理论及应用现代控制理论包括状态空间法、根轨迹法、频域法等。

它们在控制系统设计和分析中起着重要的作用。

此外，自适应控制、模糊控制和神经网络控制等新兴的控制方法也被广泛研究和应用。

五、自动控制原理的应用领域自动控制原理在工业自动化、航天航空、交通运输、电力系统等领域都有广泛的应用。

例如，自动驾驶技术中的车辆控制、过程控制中的温度调节、电力系统中的发电控制等都离不开自动控制原理的支持。

六、自动控制原理考研的复习方法为了顺利通过自动控制原理考研，学生需要系统地学习相关理论知识，掌握数学模型和计算方法，并进行大量的习题练习和实践操作。

此外，参加模拟考试和真题训练也是提高考试能力的有效手段。

总结起来，自动控制原理是考研中的重点科目之一，涉及控制系统的基本原理、数学模型与分析方法、控制器的设计与调整等内容。

通过系统的学习和实践操作，我们可以掌握自动控制原理的关键概念和方法，并在实际应用中灵活运用。

《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。

考研自动控制原理自动控制原理是控制理论的基础，是现代科学技术中的一门重要学科。

它研究有关系统在给定条件下自动实现某种特定控制要求的方法和技术，广泛应用于各个领域，如机械、电子、通信、航空等。

本文将从自动控制原理的基本概念、主要方法和应用实例三个方面进行探讨。

一、自动控制原理的基本概念1. 控制系统控制系统是由一组元件组成的，能够对某个过程或系统进行控制的网络。

它由输入、输出、控制器和被控对象组成，输入是控制系统接收的命令或指令，输出是控制系统产生的相应响应，控制器是控制系统的核心，用于生成控制信号，而被控对象是受控制的物理对象或过程。

2. 反馈反馈是控制系统中的一种重要机制，它通过测量控制对象的输出来调整控制器的输入，以实现对控制对象的精确控制。

反馈机制可以分为正反馈和负反馈两种形式，其中负反馈是应用最广泛的一种，可以实现对系统输出误差的校正。

3. 控制系统性能指标性能指标是用于评价控制系统性能好坏的定量指标。

常见的性能指标包括稳态误差、超调量、响应时间等，通过对这些指标的分析和优化可以提高控制系统的稳定性和动态性能。

二、自动控制原理的主要方法1. 传递函数法传递函数法是一种常用的分析和设计控制系统的方法。

通过建立系统输入和输出之间的传递函数，可以研究系统的频率响应、稳定性和性能等问题。

传递函数法在上世纪40年代被提出，至今仍然被广泛应用。

2. 状态空间法状态空间法是一种用状态变量描述系统动态行为的方法。

通过将系统转化为状态方程，可以研究系统的稳定性、可控性、可观性等性质。

状态空间法在控制系统设计中具有重要的理论和实际意义。

3. 根轨迹法根轨迹法是一种用图形分析法研究系统稳定性和性能的方法。

通过对极点和零点的变化轨迹进行分析，可以判断系统的稳定性，并通过调整系统参数来改善系统的性能。

三、自动控制原理的应用实例1. 温度控制系统温度控制系统是自动控制原理在实际应用中的典型例子。

通过传感器感知环境温度，并通过控制器对加热或制冷装置进行控制，实现对温度的精确控制。

自动控制原理考研真题试卷一、选择题（每题2分，共20分）1、在闭环控制系统中，调节器的输出信号是（）A.调节器的输入信号B.调节器的输出信号C.调节器输入信号的函数D.被控对象的输出信号2、在单闭环控制系统中，如果系统开环增益无穷大，则系统可能发生（）A.振荡B.失稳C.跟随误差D.超调量3、在系统设计中，为了避免积分饱和，可以采取的措施是（）A.采用微分项调节器B.采用积分项调节器C.采用比例-积分-微分（PID）调节器D.采用抗积分饱和调节器4、在反馈控制系统中，如果系统存在干扰，则可以通过（）来减小干扰对系统的影响。

A.增加执行机构B.增加测量元件C.增加调节器D.增加滤波器5、在连续控制系统中，如果控制器采用比例调节器，则系统的稳态误差将（）A.与输入信号成正比B.与输入信号成反比C.与输入信号的平方成正比D.与输入信号的绝对值成正比6、在离散控制系统中，如果采样周期很短，则系统的稳态误差将（）A.很大B.很小C.与采样周期无关D.为零7、在控制系统中，通常采用（）来克服扰动对系统的影响。

A.滤波器B.放大器C.调节器D.编码器8、在控制系统设计中，通常采用（）来提高系统的稳定性和响应速度。

A.串联校正B.并联校正C.反馈校正D.前馈校正9、在数字控制系统中，通常采用（）来处理模拟信号。

A. A/D转换器B. D/A转换器C.模拟滤波器D.数字滤波器10、在控制系统设计中，通常采用（）来提高系统的抗干扰能力。

华东师范大学是一所著名的综合性大学，其化学学科在国内具有很高的声誉。

对于想要报考华东师范大学化学专业研究生的同学来说，了解普通化学原理历年真题是非常重要的。

本文将介绍华东师范大学考研普通化学原理历年真题，帮助考生更好地备考。

一、2015年真题1、名词解释本文1）摩尔质量本文2）气体常数本文3）沉淀平衡本文4）氧化还原反应2、简答题本文1）简述拉乌尔定律和亨利定律，并说明它们在描述液体蒸气压中的应用。

考研真题自动控制原理答案考研真题自动控制原理答案自动控制原理是控制工程学科中的重要基础课程，对于掌握控制理论和方法具有重要意义。

考研真题是考生备考的重要参考资料，通过解析真题答案可以帮助考生更好地理解和掌握自动控制原理的知识点。

本文将针对考研真题自动控制原理部分的答案进行分析和解析，希望对考生备考有所帮助。

第一题：对于一阶惯性环节，其传递函数为G(s)=K/(Ts+1)，其中K为增益，T 为时间常数。

当输入信号为阶跃信号时，输出信号的稳态误差为多少？解析：对于一阶惯性环节，当输入信号为阶跃信号时，输出信号的稳态误差可以通过计算传递函数的极限值得到。

根据传递函数的定义，当s趋向于无穷大时，传递函数的值趋向于0。

因此，输出信号的稳态误差为0。

第二题：对于一阶惯性环节，其传递函数为G(s)=K/(Ts+1)，当输入信号为正弦信号时，输出信号的幅频特性为何？解析：对于一阶惯性环节，当输入信号为正弦信号时，输出信号的幅频特性可以通过计算传递函数的频率响应得到。

根据传递函数的定义，将s替换为jω，其中j为虚数单位，ω为频率。

将传递函数带入计算后，可以得到输出信号的幅频特性的表达式。

一阶惯性环节的幅频特性为1/(√(1+(ωT)^2))，其中T为时间常数。

从表达式可以看出，输出信号的幅频特性随着频率的增加而下降，且下降的速度随着时间常数的增加而加快。

第三题：对于一阶惯性环节，其传递函数为G(s)=K/(Ts+1)，当输入信号为冲激信号时，输出信号的时间响应为何？解析：对于一阶惯性环节，当输入信号为冲激信号时，输出信号的时间响应可以通过计算传递函数的拉普拉斯反变换得到。

根据传递函数的定义，将传递函数带入计算后，可以得到输出信号的时间响应的表达式。

一阶惯性环节的时间响应为K/T * (1-e^(-t/T))，其中T为时间常数。

从表达式可以看出，输出信号的时间响应在初始时刻有一个跃变，然后逐渐趋向于稳定状态。

通过以上对考研真题自动控制原理部分答案的解析，我们可以发现，自动控制原理是一门基础性的学科，掌握其中的知识点和方法对于掌握控制工程学科具有重要意义。

广西科技大学 2024 年硕士研究生招生考试初试专业课试卷考试科目代码：803 考试科目名称：自动控制原理考试时间：180分钟（本试题共 5 页）一、填空题（每题 3 分，共 30 分）1. 在自动控制技术中，把工作的机器设备称为①，把表征这些机器设备工作状态的物理参量称为②，而对这些物理参量的要求值称为③。

2. 自动控制系统根据不同的信号源来可以分为3种基本控制方式，分别是①、②、③。

3. 描述系统的输入输出变量以及系统内部各个变量之间关系的数学表达式称为系统的①。

4. 线性定常系统在零初始条件下，①的拉氏变换与②的拉氏变换之比，称为③。

5. 动态结构图有①、②、③三种主要连接方式。

6. 对线性定常系统控制性能进行分析和计算的方法有①、②和③。

7. 控制系统的稳定性与①有关。

8. 根轨迹在s平面上的分支数等于①。

9. 线性定常系统，在正弦信号作用下，输出的稳态分量与输入的复数比，称为系统的①。

10. 前置校正是在系统主反馈回路之①采用的校正。

二、简答题（每题 6 分，共 30 分）1. 通过建立数学模型分析和设计控制系统有什么优点？2. 什么是稳态误差？3. 什么是根轨迹？什么是根轨迹法？4. 常用的频率域稳定判据有哪两种？频率域稳定判据的特点是什么？5. 反馈校正有什么作用？三、计算分析题（共90分）1.（15分）R-C 电路如图1所示。

(1)试写出该电路以)(t U i 为输入，以)(t U o 为输出的动态微分方程以及传递函数)()(s U s U i o ； (2)画出该电路的动态结构图。

图12.（10分）某系统如图2所示，试求该系统传递函数)()(s N s C 。

)(1s G )(2s G )(3s G )(4s G )(s H )(s R )(s C )(s N图23.（10分）已知某系统单位阶跃响应曲线如图3所示，试求其调节时间，超调量，若设其为典型二阶系统，试求其闭环传递函数。

考研《自动控制原理（含20%现代）》真题.一、（10分）图一为一液位对象，Q in、Q out分别表示单位时间内流入和流出贮槽的液体量，h为液面高度，贮槽的截面积S=0.5m2，设节流阀开度保持一定，则流出流量Q out=αh,(α为阀的节流系数，可视为常数)。

如果初始静态值h0=1.5m,q in0=q out0=0.1m3/min,试求以Q ino输入，h为输出的微分方程式，并确定其放大系数和时间常数。

二、（10分）单位负反馈二阶系统的单位阶跃响应曲线如图三所示。

试确定系统的开环传递函数。

三、（12分）负反馈系统开环传递函数为，（1）当T=0.05时，画其根轨迹图，并确定使系统阶跃输入响应为无超调（即过阻尼）时的K取值范围；（2）试选择T（>0）使根轨迹具有一个非零分离会合点，问：此时的阶跃响应能否出现无超调过程，绘出草图，并给出必要的解释。

四、（16分）1.（8分）设系统开环传递函数G(s)H(s)=)1()1(10-+S S TdS ,试用频率法确定使系统闭环稳定的Td 值范围，并画出系统稳定时的奈氏曲线图。

2.（8分）最小相位系统开环对数幅频特性如图三所示。

求其开环传递函数，并求相位裕量γ。

五（10分）求图四所示离散系统闭环稳定的最大K 值，并分析采样周期对系统的影响。

采样周期T=1秒。

六、（10分）系统结构如图五所示。

设T 1=5 T 2>0,K>0,G c (s)选PI 调节器，即G c (s)=K c (1+TiS 1).试选择K c 及T i ,使系统的相位裕量≥45o ，同时有尽可能快的响应速度。

七、（12分）非线性系统结构如图六所示。

其中c=b=1给定N(A)=Ac π4)(1A b -2. (1)若K=5，试确定刻系统自激振荡的振幅和频率；(2)若要消除自激振荡，试确定K 的最大值应为多少？八、（20分）控制系统结构如图七所示。

(1)按图中所设状态变量列写矩阵形式的状态空间表达式；(2)判断状态的能控性和能观测性；(3)若状态是完全能控或完全能观测的，进行线性非奇异变换，将状态空间描述化为能控标准型或能观标准型；否则，请指出对应于哪个极点的状态是不能控或不能观测的。

三.名词解释47、传递函数：传递函数是指在零初始条件下，系统输出量的拉式变换与系统输入量的拉式变换之比。

48、系统校正：为了使系统达到我们的要求，给系统加入特定的环节，使系统达到我们的要求，这个过程叫系统校正。

49、主导极点：如果系统闭环极点中有一个极点或一对复数极点据虚轴最近且附近没有其他闭环零点，则它在响应中起主导作用称为主导极点。

50、香农定理：要求离散频谱各分量不出现重叠,即要求采样角频率满足如下关系：ωs ≥2ωmax 。

51、状态转移矩阵：()At t e φ=，描述系统从某一初始时刻向任一时刻的转移。

52、峰值时间：系统输出超过稳态值达到第一个峰值所需的时间为峰值时间。

53、动态结构图：把系统中所有环节或元件的传递函数填在系统原理方块图的方块中，并把相应的输入、输出信号分别以拉氏变换来表示，从而得到的传递函数方块图就称为动态结构图。

54、根轨迹的渐近线：当开环极点数n 大于开环零点数m 时，系统有n-m 条根轨迹终止于S 平面的无穷远处，且它们交于实轴上的一点，这n-m 条根轨迹变化趋向的直线叫做根轨迹的渐近线。

55、脉冲传递函数：零初始条件下，输出离散时间信号的z 变换()C z 与输入离散信号的z 变换()R z 之比，即()()()C z G z R z =。

56、Nyquist 判据（或奈氏判据）：当ω由-∞变化到+∞时，Nyquist 曲线（极坐标图）逆时针包围（-1，j0）点的圈数N ，等于系统G(s)H(s)位于s 右半平面的极点数P ，即N=P ，则闭环系统稳定；否则（N ≠P ）闭环系统不稳定，且闭环系统位于s 右半平面的极点数Z 为：Z=∣P-N ∣57、程序控制系统:输入信号是一个已知的函数，系统的控制过程按预定的程序进行，要求被控量能迅速准确地复现输入，这样的自动控制系统称为程序控制系统。

58、稳态误差：对单位负反馈系统，当时间t 趋于无穷大时，系统对输入信号响应的实际值与期望值（即输入量）之差的极限值，称为稳态误差，它反映系统复现输入信号的（稳态）精度。

自动控制原理考研院校
1.中国科学技术大学：自动化专业是国家重点学科，自动化系拥有国际一流的师资队伍和先进的实验设备，培养了大批优秀的自动化人才。

2. 清华大学：自动化系是全国唯一获得“国家特色专业”称号
的自动化专业，拥有国内外顶尖的教授和先进的实验室，毕业生就业前景广阔。

3. 上海交通大学：自动化专业是该校的特色专业之一，自动化
系拥有一流的师资力量和实验设备，毕业生就业率高，并受到国内外企业的青睐。

4. 哈尔滨工业大学：自动化专业是该校的优势专业之一，自动
化学院拥有一流的教育资源和研究实力，毕业生毕业后就业前景广阔。

5. 西安交通大学：自动化专业是该校的传统优势专业之一，自
动化系拥有一流的师资力量和实验设备，毕业生就业前景好，被国内外知名企业青睐。

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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。

1、控制系统的三要素，评价( )
2、请你简要介绍一下周围的反馈系统( )
3、控制系统的数学模型（微分方程，传递函数，方框图，信号流图）
4、传递函数是什么（，0初始条件），为什么在0初始条件（系统没有储能，输出完全由输入引起，能够表达系统性质）
5、惯性系统（时间常数T，快速性，稳定性）
6、二阶系统（超调量，调节时间，上升时间，峰值时间）
7、二阶系统的阻尼比，无阻尼自振角频率对常见指标的影响（）
8、高阶系统的等效（寻找主导极点（如何寻找主导极点？））
9、稳定性判据有哪些（时域（，）频域（nyquist，对数会叙述））
10、稳态误差（要想使二型系统的稳态误差输出为常数，则输入信号满足什么条件）
11、根轨迹定义（通过系统开环传递函数某一参数，画闭环的根轨迹）
12、根轨迹的法则（幅值原理，相角原理（正反馈的，负反馈的））
13、频率分析法（幅值比，相角差）
14、频率稳定裕度（相角裕度，幅值裕度）（剪切频率，相角交越频率）
15、控制系统的矫正方法（串联矫正，反馈校正，复合校正），有什么优点
16、串联矫正包括哪些，分别有什么优点？
17、PID分类，特点，每个参数的影响作用（P 快速性D 预判的作用I 误差如何调节PID ）
18、古典控制论和现代控制理论的区别？（）
19、可控性，可观（定义）
20、如何进行状态反馈（）
21、如何构建状态观测器（）。