考试点专业课：西北工业大学自动控制原理讲义概要

第二章：控制系统的数学模型§2.1 引言·系统数学模型－描述系统输入、输出及系统内部变量之间关系的数学表达式。

·建模方法⎩⎨⎧实验法（辩识法）机理分析法·本章所讲的模型形式⎩⎨⎧复域：传递函数时域：微分方程§2.2控制系统时域数学模型1、 线性元部件、系统微分方程的建立 （1）L-R-C 网络 C r u R i dtdiL u +⋅+⋅=↓ci C u =⋅c c c u u C R u C L +'⋅⋅+''⋅⋅=11cc c r R u u u u LLC LC'''∴++= ── 2阶线性定常微分方程 （2）弹簧—阻尼器机械位移系统 分析A 、B 点受力情况02B0A AA i 1x k )x xf()x x (k =-=-∴ 由 A 1A i 1x k )x x (k =- 解出012i A x k k x x -=代入B 等式：020012i x k )x x k k xf(=-- 02012i x k x )k k 1f(xf ++=⋅ 得：()i 1021021x fk x k k xk k f =++ ── 一阶线性定常微分方程 （3）电枢控制式直流电动机 电枢回路：b a E i R u +⋅=┈克希霍夫 电枢及电势：m e b C E ω⋅=┈楞次 电磁力矩：i C M m m ⋅=┈安培力矩方程：m m m m m M f J =+⋅ωω┈牛顿变量关系：m mb a M E i u ω----消去中间变量有：a m m m m u k T =+ωω [][]⎪⎩⎪⎨⎧+⋅=+⋅=传递函数时间函数 C C f R C k C C f R RJ T m e m mm m e m m m（4）X-Y 记录仪（不加内电路）⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⋅=⋅===+∆⋅==∆ll 4p 3m2am m m m 1a p r k u :k :k :u k T :u k u :u -u u :电桥电路绳轮减速器电动机放大器比较点θθθθθ a m rp u u u u l θθ∆----------- 消去中间变量得：a m 321m 4321m u k k k k k k k k k T =++l l l ─二阶线性定常微分方程即：a mm 321m m 4321m u T kk k k l T k k k k k l T 1l =++2、 线性系统特性──满足齐次性、可加性 ● 线性系统便于分析研究。

自动控制原理：以自动控制系统为对象，学习研究从各类控制系统所抽象出来的，具有共性的规律（组成原理，数学模型，各种分析方法及基本设计方法）。

抽象性、综合性较强，用较多的数学工具解决应用问题。

第一章1.1 引言1.1.1 基本概念（1）自动控制：不需要人直接参与，而使被控量自动的按预定规律变化的过程，叫自动控制。

①不需要人直接参与；②被控量按预定规律变化。

（2）自动控制系统：为实现某一控制目标所需要的所有物理部件的有机组合体①实体；②有机组合1.1.2 自动控制技术及应用自动控制应用极为广泛，在工业、国防、航空航天、交通、农业、经济管理、以及人们的日常生活，处处可见。

1.1.3 自动控制理论的发展 一般可分为三个阶段：（1）第一阶段。

时间为本世纪40～60年代，称为“经典控制理论”时期。

三大分析方法:时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法.（2）第二阶段。

时间为本世纪60～70年代，称为“现代控制理论”时期。

（3）第三阶段。

时间为本世纪70年代末至今。

70年代末，控制理论向着“智能控制”方向发展。

（1）被控对象（2）被控量（被调参数，输出量）（3）给定量（参考输入量，给定信号）（4）扰动量（扰动输入量，扰动信号，干扰量）（5）测量信号（6）偏差信号（详见课本）1.2 自动控制技术中的基本控制方式系统的基本控制方式按有无反馈，即按结构分为三大类：开环控制、闭环控制、复合控制。

1.2.1 开环控制系统 (1)定义开环控制是一种最简单的控制方式，在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用，即系统的输出量对控制量没有影响。

示意图：优点：结构简单、调整方便、成本低缺点：控制精度低、对扰动没有控制能力。

用于输出精度要求低的场合。

若出现扰动，只能靠人工操作，使输出达到期望值1.2.2 闭环控制系统——重点控制装置与被控对象之间既有正向作用，又有反向联系的控制过程，也称为反馈控制①系统的输出参与控制，系统结构图构成回路②依靠偏差进行控制的系统，只要偏差存在，就有控制作用，其结果试图使偏差减小 ③控制精度高④对系统内部除反馈通道和给定通道外的一切扰动都有抑制作用 ⑤引起振荡1.2.3 复合控制系统将开环控制和闭环控制系统结合在一起，构成复合控制系统。

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。

题号：977
《自动控制原理》
考试大纲
一、考试内容
要求学生能够熟悉控制系统的基本概念，熟悉控制系统如何建模、分析，如何用时域和频域方法设计和分析控制系统。

重点考察考生运用最常用的根轨迹法和波特图法设计、分析控制系统的能力。

1、掌握控制系统的基本概念；
2、熟悉动态系统的建模方法；
3、熟练掌握控制系统时域分析方法；
4、熟练掌握控制系统设计的根轨迹法；
5、熟悉控制系统频率响应分析方法；
6、熟练掌握控制系统频率域设计方法。

二、题型分布
1、概念题（15%）；
2、方块图简化题（15%）；
3、根轨迹绘制题（20%）；
4、波特图绘制题（20%）；
5、时域、频域分析设计题（30%）
三、主要参考书
1、《自动控制原理（第四版）》，胡寿松主编，国防工业出版社
2、《现代控制工程（第四版）》，电子工业出版社。

自动化学院硕士研究生录取综合考试大纲 包括各学科必选题目在内，每位考生共需做90分值题目一(10分)(报考机械电子工程学科必选)流体力学基本概念，包括流体静力学、流体动力学。

参考书目：陈卓如等编.《工程流体力学》.高等教育出版社.二(20分)(报考机械电子工程、测试计量技术及仪器、仪器仪表工程、检测技术与自动化装置、精密仪器及机械学科必选)1、传感器的静动态特性、常用传感器的基本工作原理与测量电路。

2、常用非电量(常用工业量)检测的基本原理。

参考书目：(1) 郁有文等编著.《传感器原理及工程应用》(第三版).西安电子科技大学出版社.(2) 徐科军等编著.《传感器与检测技术》.电子工业出版社.(3) 陈明.《传感器原理与检测技术》.西北工业大学出版社.三(20分)(报考网络与信息安全、仪器仪表工程、检测技术与自动化装置、电力电子与电力传动、系统工程、电力系统及其自动化学科必选；报考电气工程必选10分)1、微机原理：计算机基础；中断的基本概念；输入输出接口电路。

2、单片机原理及其接口技术。

(1) 中断结构与中断流程。

复习要点：a) CPU对中断的处理流程，中断标志寄存器IFR、中断允许寄存器IER和中断屏蔽位INTM的作用；b) 编写中断服务程序ISR时应遵循的原则；(2) 异步串行数据通信。

复习要点：a) 异步串行数据通信的数据帧格式；b) 起始位的作用，收发双方波特率差异的允许范围。

3、常用计算机及外设接口总线基本概念及构成。

参考书目：(1) 牛小兵，许爱德，王丹.《DSP控制器实用教程》.北京：国防工业出版社.2007.(2) 谢拴勤主编.《DSP控制器原理》.电子工业出版社出版.2008.四(10分)(报考测试计量技术及仪器、模式识别与智能系统、精密仪器及机械学科必选)1、快速傅里叶变换(FFT)：明确基2 DIT—FFT算法及基2 DIF—FFT算法思想、运算量及特点，掌握分解流图绘制。

2、无限冲击响应(IIR)数字滤波器设计：明确模拟滤波器的设计及双线性变换法的原理，掌握基于双线性变换的IIR数字滤波器设计。