哈工程自控考研大纲

自动控制原理辅导班讲义一、 自动控制理论的分析方法：（1）时域分析法；（2）频率法；（3）根轨迹法；（4）状态空间方法；（5）离散系统分析方法； （6）非线性分析方法 二、系统的数学模型(1)解析表达：微分方程；传递函数；脉冲传递函数；频率特性；脉冲响应函数；阶跃响应函数 (2)图形表达：动态方框图（结构图）；信号流图；零极点分布；频率响应曲线；单位阶跃响应曲线时域响应分析一、对系统的三点要求：(1)必须稳定，且有相位裕量γ和增益裕量g K(2)动态品质指标好。

p t 、s t 、r t 、σ% (3)稳态误差小，精度高 二、结构图简化——梅逊公式 例1、解：方法一：利用结构图分析：()()()()[]()()[]()s X s Y s R s Y s X s R s E 11--=+-=方法二：利用梅逊公式 ∆∆=∑=nk KK P s G 1)(其中特征式 (11),,1,1+-+-=∆∑∑∑===Qf e d f e dMk j kjNi i L L LLL L式中： ∑i L 为所有单独回路增益之和∑jiLL 为所有两个互不接触的单独回路增益乘积之和∑fedLL L 为所有三个互不接触的单独回路增益乘积之和其中，k P 为第K 条前向通路之总增益；k ∆ 为从Δ中剔除与第K 条前向通路有接触的项； n 为从输入节点到输出节点的前向通路数目 对应此例，则有：通路：211G G P ⋅= ，11=∆特征式：312131211)(1G G G G G G G G ++=---=∆则：3121111)()(G G G G P s R s Y ++∆=例2：[2002年备考题]解：方法一：结构图化简继续化简：结果为其中)(s G =…方法二：用梅逊公式[]012342321123+----=∆H G G H G G G H G G通路：1,1321651=∆=G G G G G P1232521,H G GG P +=∆= 1,334653=∆=G G G G P于是：()()......332211=∆∆+∆+∆=P P P s R s Y（1）参考输入引起的误差传递函数：()HG Gs R s E 2111)(+=； 扰动引起的误差传递函数：()()HG G H G s N s E 2121+-=（2）求参考输入引起的稳态误差ssr e 时。

哈工大控制考研大纲
哈尔滨工业大学控制考研大纲包括以下几个部分：
1. 考试要求：要求考生全面掌握控制原理的基本概念和基础理论，并具有运用基本概念和基础理论分析问题与解决问题的能力。

2. 考试内容：
控制系统的数学描述：包括控制系统的运动方程式、传递函数、方框图及其简化、信号流图、状态空间描述等。

线性连续控制系统的分析：包括线性系统的时域法、根轨迹法、频域法、状态空间法、李雅普诺夫稳定性方法（含非线性情形）等。

线性离散控制系统的分析：包括线性系统的离散化、脉冲传递函数、线性离散控制系统的分析与设计等。

非线性系统的分析：包括相平面法、描述函数法等。

线性连续控制系统的综合：包括PID控制规律、控制系统的校正、线性系统的状态空间综合法等。

3. 试卷结构：考试时间180分钟，满分150分。

题型结构包括概念题、计算题、分析（或应用、或推证）题等。

以上信息仅供参考，如需哈尔滨工业大学控制考研大纲的详细内容，建议查阅哈尔滨工业大学研究生招生官网或咨询其招生办老师。

附件四：考试大纲格式
考试科目名称: 工程控制理论
考查要点:
一、控制系统概述
1.控制系统的基本组成；
2.自动控制系统的基本类型。

二、控制系统的数学模型
1.控制系统微分方程的线性化；
2.控制系统的传递函数与Laplace变换；
3.系统方块图、信号流图的简化与传递函数求解；
4.控制系统建模。

三、时域瞬态响应分析
1.二阶系统的瞬态响应性能指标及计算；
2.二阶系统的单位脉冲响应；
3.二阶系统的单位斜坡响应；
四、控制系统的频率特性
1.频率响应的Nyquist图、Bode图绘制方法；
2.由频率响应曲线求系统传递函数；
3.控制系统的闭环频率响应与频域指标。

五、控制系统的稳定性与快速性
1.Routh-Hurwitz判据
2.Nyquist稳定性判据
3.频域指标与时域指标的关系。

六、根轨迹法
1.绘制根轨迹的基本法则；
2.用根轨迹判断系统的稳定性。

七、控制系统的误差分析
1.稳态误差的概念与误差系数；
2.扰动信号作用下的稳态误差。

考试总分：150分考试时间：3小时考试方式：笔试考试题型：
选择题（20分）填空题（20分）
计算题（80分）综合应用（30分）
参考书目（包括书名、作者、、出版社、出版时间）：
主要参考书：
①工程控制理论，胡国清、刘文艳编著，机械工业出版社，2004。

②自动控制原理，李友善主编，国防工业出版社，2005。

③自动控制原理，翁思义、杨平编著，中国电力出版社，2000。

第一章平面机构的结构分析一、机构的组成要素1.运动副机构是由许多构件组合而成的。

在机构中，每个构件都以一定的方式与其他构件相互连接。

相互连接的两构件既保持直接接触，又能产生一定的相对运动。

我们把两构件直接接触形成的可动联接称为运动副。

参与接触而构成运动副的点、线、面称为运动副元素。

按组成运动副两构件间的相对运动是平面运动还是空间运动，运动副分为平面运动副和空间运动副。

在此，仅讨论平面运动副。

1)按接触性质分，运动副分为低副和高副①面接触的运动副成为低副，例如滑块与导槽之间则为面接触②点接触或线接触的运动副成为高副，互相啮合的轮齿之间为点或线接触2)按所能产生相对运动的形式分为转动副、移动副、平面滑动副（高副）等①具有一个独立相对转动的运动副成为转动副②具有沿一个方向独立相对移动的运动副成为移动副我们把构件所具有的独立运动的数目成为自由度。

把对独立运动所加的限制成为约束。

每加上一个约束，构件便失去一个自由度。

低副（转动副和移动副）具有两个约束；高副具有一个约束。

2.运动链1)概念两个以上构件以运动副联接而成的系统成为运动链2)分类①闭链和开链如果组成运动链的每个构件至少包含两个运动副元素，则构件形成封闭系统，这种运动链成为闭链。

如果这种链中有的构件只包含一个运动元素，便成为开链如果构件通过运动副联接构成的是相对不可动系统，称为桥架或结构体，即成为一个构件②平面运动链和空间运动链根据运动链中各构件间的相对运动为平面运动还是空间运动，可将运动链分为平面运动链和空间运动链两类3.机构如果将运动链中某一构件固定而成为机架，并有一个或几个构件给定运动规律（原动件），使其余各构件（从动件）具有确定的相对运动，则该运动链便成了机构。

任何机构都包括机架、原动件和从动件三个部分二、平面机构运动简图机构运动简图是用规定的简单线条和符号代表构件和运动副，按比例尺定出各运动副的位置，准确表达机构运动特征的简单图形。

机构运动简图一定要严格按比例尺绘制，否则只能称为机构示意图。

上海工程技术大学硕士研究生入学考试《自动控制原理》考试大纲考试科目：自动控制原理考试科目代码：808考试参考书目：1、王建辉，顾树生．自动控制原理（第2版）.清华大学出版社.2、刘豹，唐万生．现代控制理论（第3版）.机械工业出版社.考试总分：150分考试时间：3小时一、考试目的和要求控制理论基础是一门主要的专业基础课，其主要目的是使学生掌握线性控制系统的基本概念、基本原理以及分析方法，为后继专业课程打下基础。

要求学生对经典控制理论及现代控制理论有全面的了解，掌握传递函数的概念及其求取方法，了解典型环节及其运动规律；能绘制一般系统的结构框图并进行简化，掌握信号流图绘制方法及梅逊公式；掌握一阶系统、二阶系统的时域响应；理解系统稳定性的概念和条件，掌握稳定性的判定方法；掌握稳态误差的求取以及降低稳态误差的方法；掌握根轨迹的绘制方法，能够根据根轨迹分析系统的性能；理解频率响应的概念，能绘制系统的奈奎斯特图和波德图；掌握控制系统的校正方法。

掌握线性定常时不变系统状态空间表达式的建立及求解、系统的能控能观性分析、状态反馈控制器及全维观测器的设计。

二、考试内容1. 自动控制系统的基本概念自动控制的基本概念；开环控制和闭环控制的特点；控制系统的基本组成、控制方式、分类和常用测试信号；控制系统的性能指标。

2. 自动控制系统的数学模型控制系统数学模型的定义；简单电路、机电系统微分方程、传递函数模型的建立；结构框图的绘制及等效变换；信号流图的绘制及梅逊增益公式的应用。

3. 自动控制系统的时域分析时域性能指标和系统稳定性条件；一阶、二阶系统的时域分析；主导极点、高阶系统时域分析；Routh稳定判据；稳态误差和稳态误差系数的计算。

4. 根轨迹法根轨迹的定义及根轨迹方程；根轨迹的绘制方法；根轨迹法在系统分析及计算中的应用。

5. 频率法系统频率特性的定义和表示法，典型环节的频率特性；系统奈奎斯特及伯德图的绘制方法；Nyquist稳定判据及应用；稳定裕度的含义及计算方法。

2024年哈工程自动控制原理考研大纲主要包括理论部分和应用部分。

在理论部分，主要内容包括基本概念、数学基础和自动控制系统的基本原理。

在应用部分，主要内容包括反馈控制系统的建模与分析、数值方法在控制系统中的应用、模拟器实验和控制系统设计等。

在基本概念中，会涉及到自动控制系统的定义、分类、基本组成和特点。

自动控制系统是由控制器、执行对象和反馈元件构成的。

根据系统的特点，可以分为连续系统和离散系统，线性系统和非线性系统，以及单输入单输出系统和多输入多输出系统等。

在数学基础中，主要包括微分方程的基本概念和求解方法。

控制系统的数学模型一般是通过方程组来描述的，这些方程往往是微分方程。

求解微分方程的方法有解析法和数值法，其中数值法在控制系统中的应用较为普遍，如欧拉法、龙格-库塔法等。

在自动控制系统的基本原理中，主要包括系统的建模与分析、稳定性分析和控制器的设计方法。

系统的建模是指将物理系统转化为数学模型的过程，一般可以使用传递函数进行描述。

稳定性分析是判断控制系统是否能够维持稳定运行的方法，一般有时域法和频域法两种。

控制器的设计方法主要是根据系统的特点进行选择，例如比例控制器、积分控制器和微分控制器等。

在反馈控制系统的建模与分析中，主要包括传递函数的导出和系统的分析。

传递函数是描述系统输入输出之间关系的函数，通常可以通过拉普拉斯变换将微分方程转化为代数方程。

系统的分析可以通过传递函数的特性来完成，如稳态误差、阶跃响应和频率响应等。

数值方法在控制系统中的应用主要包括仿真技术和最优控制方法。

仿真技术是通过计算机模拟控制系统的运行过程，可以对系统进行分析和优化。

最优控制方法是在满足约束条件下，选择一定的目标函数来使系统性能达到最好。

模拟器实验是通过计算机模拟真实实验的过程，可以对控制系统进行实验和分析。

控制系统设计是根据系统需求和性能指标，选择合适的控制器来实现系统的控制目标。

总结来说，2024年哈工程自动控制原理考研大纲主要包括自动控制系统的基本概念、数学基础、基本原理和应用等方面。

哈工程自控考研真题自动控制是工程技术的一门基础课程，也是哈尔滨工程大学自动化专业考研的一项重要内容。

下面将通过分析哈工程自控考研真题，探讨该学科的基本知识框架和解题思路。

一、控制系统概论控制系统是自动化技术的核心内容。

哈工程自控考研真题中涉及到的控制系统概论问题主要包括以下方面：控制系统的基本概念、控制系统的基本结构和功能、控制系统的数学模型与传递函数、控制系统的稳定性分析等。

在解答这些问题时，考生可以从理论角度出发，结合实际案例进行分析，并运用数学方法进行推导和计算。

二、信号与系统分析信号与系统是自动控制领域中的重要基础。

哈工程自控考研真题中的信号与系统分析问题主要包括信号的分类与性质、系统的时域分析和频域分析、系统的稳定性和响应性能分析等。

在解答这些问题时，考生需要掌握信号与系统的基本理论，能够运用拉普拉斯变换、傅里叶变换等数学工具对信号与系统进行分析和计算。

三、控制器与调节器控制器与调节器是自动控制系统中起着关键作用的设备。

哈工程自控考研真题中的控制器与调节器问题主要包括PID控制器的原理与设计、调节器的选择与调试等。

在解答这些问题时，考生需要掌握PID控制器的工作原理和参数调整方法，同时了解不同类型的调节器的特点和应用。

四、稳定性分析与校正稳定性是自动控制系统的重要性能指标，校正则是为了提高系统的稳定性和响应性能。

哈工程自控考研真题中的稳定性分析与校正问题主要包括系统的根轨迹和频率响应分析、稳定性判据的应用、校正方法的选择等。

在解答这些问题时，考生需要熟悉根轨迹和频率响应分析的原理和方法，能够运用Nyquist稳定性判据、校正方法的设计和调试。

五、多变量系统控制多变量系统控制是自动化技术的发展方向之一，也是哈工程自控考研真题中的重点内容之一。

多变量系统控制的问题主要包括多变量系统的建模与控制、多变量过程的解耦与互补等。

在解答这些问题时，考生需要了解多变量系统的特点和建模方法，掌握多变量控制的设计和实施技术，能够解决多变量过程的解耦和互补问题。