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南航自动控制原理2007年研究生入学考试

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②南航《820自动控制原理》、《920自动控制原理(专业学位)》考试大纲

②南航《820自动控制原理》、《920自动控制原理(专业学位)》考试大纲

820自动控制原理考试大纲920自动控制原理(专业学位)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。

自动控制原理2015年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

自动控制原理2015年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

南京航空航天大学2015年硕士研究生入学考试初试试题（A 卷）科目代码: 820科目名称:自动控制原理满分: 150分注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！本试卷共10大题，满分150分一、(本题15分) 试用梅森公式求图1所示系统的传递函数()()C s R s 和()()E s R s 。

图1二、(本题15分) 设一反馈控制系统如图2所示，试选择1K 、2K 以使系统同时满足下列性能指标要求：(1) 当单位斜坡输入时，系统的稳态误差0.35ss e ≤； (2) 闭环系统的阻尼比0.707ζ≤；(3) 调节时间3s t ≤秒。

图2三、(本题15分) 设系统的闭环特征方程为0846322345=−−−−+s s s s s ，试用劳斯稳定判据判别该系统的闭环稳定性，并求出其全部闭环特征根。

1(2)K s s +2K sR (s )C (s )四、(本题15分) 设系统的闭环特征方程为2()(1)0s s a K s +++=，)0(>a1．当10a =时，绘制K : 0~∞变化时的系统闭环根轨迹，并求出系统阶跃响应分别为无超调、阻尼振荡时K 的取值范围；2．若使根轨迹只具有一个非零分离点，求出此时a 的取值？并画出此a 值下K : 0~∞变化时的系统闭环根轨迹。

五、(本题15分) 设单位反馈控制系统的开环传递函数为21)(sas s G +=，试确定相角裕度为45°时的a 值。

六、(本题15分) 如图3所示，最小相位系统开环对数幅频渐近特性为)(ωL ′，串联校正装置对数幅频特性渐近特性为)(ωc L 。

1．求未校正系统开环传递函数)(0s G 及串联校正装置)(s G c ；2．在图中画出校正后系统的开环对数幅频渐近特性)(ωL ′′，并求出校正后系统的相位裕度γ′′；3．简要说明这种校正装置的特点。

南航自动控制原理 考研参考书目

南航自动控制原理 考研参考书目

§自动控制原理参考书目：《自动控制原理(第五版)》胡寿松著，科学出版社2007年§自动控制原理考试大纲：《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两大部分。

第一章自动控制的一般概念知识点：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基本要求：掌握反馈控制的基本原理、根据系统工作原理图绘制原理方块图第二章控制的数学模型知识点：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、等效变换、梅逊公式在结构图和信号流图中的应用基本要求：1.利用复阻抗建立电路结构图2.熟悉控制系统常用元部件的传递函数3.掌握控制系统结构图的绘制方法及基本等效变换4.用等效变换或梅逊公式求结构图或信号流图的各种传递函数第三章线性系统的时域分析法知识点：控制系统时域动态性能指标的定义与计算、误差的定义与稳态误差的计算系统稳定性的定义与判断法则、系统动态性能分析不作要求的内容: 过阻尼二阶系统性能指标的估算公式非零初始条件下二阶系统的响应过程高阶系统的动态性能估算、赫尔维茨稳定判据动态误差系数、采用串级控制抑制内回路扰动基本要求：1.学会求出一阶系统的阶跃响应、会推导一阶系统动态性能指标的计算公式2.典型欠阻尼二阶系统动态性能指标的计算、性能指标与特征根的关系3.改善二阶系统动态性能指标的方法4.主导极点与偶极子的概念及其应用5.劳斯判据的应用6.静态误差系数、系统型别、稳态误差的计算。

7.扰动引起的误差的定义与计算方法8.减小和消除稳态误差的方法第四章线性系统的根轨法知识点：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、系统性能的分析不作要求的内容: 根轨迹簇基本要求：1.学会由系统的特征方程求开环增益从零到无穷变化时的根轨迹方程（或开环零点、或开环极点从零到无穷变化）2.理解根轨迹的模值方程与相角方程的几何意义3.掌握零度根轨迹与1800度根轨迹的绘制法则4.学会由根轨迹分析系统稳定性、分析参数的选择对系统运动模态的影响第五章线性系统的频域分析法知识点：频率特性的概念及其图示法、开环频率特性的绘制奈奎斯特稳定判据、稳定裕度不作要求的内容: 对数幅相曲线随机信号的频谱、确定闭环频率特性的图解方法基本要求：1.切记稳定系统的正弦响应的稳态输出是与输入同频率的正弦信号，幅值相角均随频率改变；其稳态误差也是与输入同频率的正弦信号，且幅值相角均改变。

南京航空航天大学各学院各专业考研报录比数据库资料

南京航空航天大学各学院各专业考研报录比数据库资料

物理化学 材料物理 与化学 材料学 材料加工 工程 应用化学 核技术及 应用 辐射防护 及环境保 护 环境工程
0
0
0.00%
10
10
100.00%
0
0
0.00%
14
10
71.43%
50
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44.00%
85
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44.71%
54
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53.70%
151
50
33.11%
32
18
56.25%
26
16
61.54%
46 27 9 27 0 59 6 3
23 28 2 10 0 10 6 2
50.00% 103.70% 22.22% 37.04% 0.00% 16.95% 100.00% 66.67%
35 20 9 32 28 38 8 3
22 12 7 10 6 12 5 2
62.86% 60.00% 77.78% 31.25% 21.43% 31.58% 62.50% 66.67%
298
店铺 QQ917492 hustyi.t 913 aobao.co m 19 9 37.25% 10.98%
64 28
51 82
206
69
33.50%
242
63
%
99
店铺 QQ917492 hustyi.t 913 aobao.co m 0 0 0.00% 0.00%
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19 0 0 0 0 11 2
11 7 0 0 1 12 3
南京航空 自动化学 精密仪器 航天大学 院 及机械 南京航空 航天大学 南京航空 航天大学 南京航空 航天大学 南京航空 航天大学 南京航空 航天大学 南京航空 航天大学 南京航空 航天大学 南京航空 航天大学 南京航空 航天大学 南京航空 航天大学 南京航空 航天大学 经济与管 理学院 经济与管 理学院 经济与管 理学院 经济与管 理学院 经济与管 理学院 经济与管 理学院 经济与管 理学院 经济与管 理学院 经济与管 理学院 经济与管 理学院 经济与管 理学院 区域经济 学 金融学 产业经济 学 国际贸易 学 统计学 数量经济 学 国防经济 系统工程 管理科学 与工程 金融工程 工业工程

南京航空航天大学2016年硕士研究生招生考试初试试题A卷

南京航空航天大学2016年硕士研究生招生考试初试试题A卷

R(s) −
1 s
C(s) G(s)ω →∞Fra bibliotekω→0
G( jω)
图3
图4
四、(本题 15 分) 已知单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s) = (s + K )(s + 4) ， s(s 2 + s − 3)
1. 绘制系统闭环根轨迹 ( K：0 → ∞ )； 2. 确定闭环有重极点时的闭环传递函数(零极点表达式)； 3. 输入为单位斜坡信号时，欲使 ess ≤ 1，求 K 的取值范围。
五、(本题 15 分) 已知某最小相位系统的结构图如图 5 所示，其中反馈α 为比例环节， 前向通路 G(s) 的对数幅频特性渐近线如图 6 所示。试求：
1. 求 G(s) 的表达式； . 2. 画出开环幅相曲线，并结合该曲线分析使闭环系统稳定的α 取值范围；
3. 若α = 0.2 时，求系统的相角裕度 γ 。
2. 在 1 基础上，设计一个状态反馈控制器 ，要求整个闭环系统的调节时间是原 开环系统的一半，且具有临界阻尼响应的形式。
科目代码：820 科目名称：自动控制原理 第 4 页 共 4 页
伯德图
[-20db]
[-40db]
[-20db]
0.2
2
[-20db]
[-40db]
25
100
[-40db]
[-60db]
[-60db]
10 -1
10 0
10 1
10 2
10 3
角频率 (rad/sec)
图7
七、(本题 15 分) 某线性定常离散系统如图 8 所示，已知采样周期T = 0.2s ，参考输入
为 r(t)
=
2
+

2012年南京航空航天大学820自动控制原理考研初试真题(A卷)

2012年南京航空航天大学820自动控制原理考研初试真题(A卷)
r(t) 为系统参考输入。 1. 欲使闭环系统的阻尼比为 0.707，请给出 k1,k2 应满足的关系式； 2. 欲使闭环系统的阻尼比为 0.707，自然频率为 10，请给出 k1,k2 的具体数 值； 3. 欲使闭环系统在阶跃输入下的稳态误差为 0，请给出 k1,k2 应满足的关系 式。
820 自动控制原理 第 3 页 共 4 页
πA 1.分析周期运动的稳定性； 2.求出稳定周期运动的振幅 A 和频率 ω 以及 c(t) 表达式。
图6
九. (本题 15 分) 某系统的状态空间模型为 x&1(t) = −x1(t) + 5x2 (t) x&2 (t) = −6x1(t) + u(t) y(t) = x1(t)
现采用状态反馈控制策略，即 u(t) = −k1x1(t) − k2x2 (t) + r(t) ，其中 k1,k2 为实常数，
R(s)
Gc(s)
K1 s(Ts + 1)
K 2 C分) 已知采样系统的结构图如图 5 所示，要求：
1.若使系统在 r(t) = t 作用时稳态误差为 0.1，试确定采样周期 T 的值；
2.求系统在上述采样周期下的单位阶跃响应 c* (t) （写出前三项即可）。
提示：Z[
四. (本题 15 分) 某系统的结构图如图 3，若要求输入信号 r(t) = t 时，稳态 误差 ess ≤ 2.25 ，同时系统单位阶跃响应无超调，试确定 K1 的值。
R(s)
1
C(s)
K1
s(s + 3)2
图3
五. (本题 15 分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s)
=
K (0.2s +1)(0.1s +1) s2(s +1)(0.01s +1)

自动控制原理2013年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

πA 动的振幅 A 和频率ω 以及 c(t) 的表达式。
r(t) = 0
K M
4
c(t)
s(s2 +2s +4)
图6 科目代码：820 科目名称：自动控制原理 第 3 页 共 4 页
梦想不会辜负每一个努力的人
九．(本题 15 分) 已知系统的状态空间表达式为
x
=
⎡0 ⎢⎣1
2⎤ 1⎥⎦
x
+
⎡1⎤ ⎢⎣1⎥⎦
六．(本题 15 分) 已知某系统结构图如图 4 所示，K > 0 ，输入 r(t) = Acos 3t 时，从示 波器中观测到输入、输出的幅值相等，相位差为 90o。
1．确定参数 a，K ； 2．若输入 r(t) = 3cosωt ,确定 ω 为何值时，稳态输出 c(t) 的幅值最大，并求出此 最大幅值。
一．(本题 15 分) 某系统结构图如图 1 所示，求在 R(s)和 N(s)作用下，系统输出 C(s) 的表达式。
图1
二．(本题15分) 某控制系统结构图如图2所示，当扰动 n(t) = 0 ，输入 r(t) = 1(t) 时，系
统超调量σ % = 20% ，调节时间 ts = 1 秒（取 ∆ = 5% ）。 1. 试确定结构参数 K 和T 的值； 2. 当 r(t) = t ， n(t) = 1(t) 时，求系统的稳态误差。
图3
五．(本题 15 分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s) =
200
s(s + 1)(s + 100)
设计一校正网络，使校正后的系统超调量σ % 为原系统的 50%（允许误差 ± 5% ）。并
计算校正前后系统的调节时间。 [ 提示：高阶系统频域性能指标与时域性能指标的关系为：

南京航空航天大学920自动控制原理(专业学位)2012—2018年考研真题试题

五. (本题 15 分) 已知最小相角系统的开环对数幅频渐近特性见图 3，要求： 1.写出系统的开环传递函数 G(s)H (s) ； 2.计算相角裕度 γ ； 3.概略绘出开环系统的幅相频率特性曲线，并用奈氏判据判断系统稳定性。
L(ω) [−40]
[−20] 50
ω
2
10
[−40]
图3
920 自动控制原理(专业学位) 第 2 页 共 4 页
科目代码：920 科目名称：自动控制原理 第 1 页 共 4 页
R(s) − C(s) )。
三．(本题 15 分) 设某单位负反馈系统开环传递函数为
G(s)
=
s(s
K*
+ 1)(s
+
2)
试概略绘制 K * 从 0 → ∞ 变化时的闭环根轨迹，并求临界根轨迹增益及该增益对应的 三个闭环极点。
四．(本题 15 分) 设某单位负反馈系统开环传递函数为 G(s) = K s(s + a)

南京航空航天大学 2012 年硕士研究生入学考试初试试题ď A ྄Đ
科目代码： 920 科目名称： 自动控制原理(专业学位) 满分： 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或
草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
本试卷共 10 大题，满分 150 分。 一. (本题 15 分) 用梅逊公式求图 1 所示系统的闭环传递函数 C(s) 和 C(s) 。
10
s(s + 2)(s + 5)
1. 设计状态反馈控制律，将闭环极点配置在 − 5,−1 ± j 处； 2. 分析经状态反馈设计后，系统动态性能和稳态性能的变化。

南京航空航天大学820自动控制原理2012—2018年考研真题试题


r(t)
20
c(t)
s(0.2s +1)
Kts
图2
三. (本题 15 分) 已知某单位负反馈二阶系统，其开环极点数大于开环零点 数，在输入信号 r(t) = 1 + 2t + 3t 2 时，系统稳态误差 ess = 0.2 ，试求该系统
截止频率ωc = 10 时的相角裕度 γ 。
820 自动控制原理 第 1 页 共 4 页
1. 请概略绘制系统的开环对数频率特性曲线(波德图)，并判定使系统闭环 稳定的 K 值范围； 2. 绘制 K 从 0 → ∞ 时闭环特征根的轨迹，利用波德图中信息给出根轨迹穿 过 S 平面虚轴时的 K 和 ω 。
六. (本题 15 分) 系统结构图如图 4 所示（ K1 、 K 2 、T 均大于零） 1. 当 Gc (s) = 1时，试判断系统的稳定性； . 2. 若系统不稳定，加入校正网络 Gc (s) = τs + b ，试求此时使系统稳定τ 和 b 应满足的条件。
πA 1.分析周期运动的稳定性； 2.求出稳定周期运动的振幅 A 和频率 ω 以及 c(t) 表达式。
图6
九. (本题 15 分) 某系统的状态空间模型为 x&1(t) = −x1(t) + 5x2 (t) x&2 (t) = −6x1(t) + u(t) y(t) = x1(t)
现采用状态反馈控制策略，即 u(t) = −k1x1(t) − k2x2 (t) + r(t) ，其中 k1,k2 为实常数，
N (s)
R(s)
C(s)
G1 ( s )
G2 (s)
图1
二. (本题 15 分) 某系统的结构图如图 2 所示，要求： 1. Kt = 0 时，求系统在单位阶跃输入信号作用下的时域动态性能指标，超 调量σ % 和调节时间 ts （ Δ = 5% ），并概略绘出单位阶跃响应曲线 h(t) ； 2. 接上测速反馈 Kt s ，要求阻尼比ξ = 1 ，试确定 Kt 值，此时σ % = ? ，ts = ? ， 并概略绘出单位阶跃响应曲线。

自动控制原理(专业学位)2015年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

2．将 1 得到的系统模型转换为对角标准型并判断系统的稳定性； 3．判断系统的状态能控性和能观性。
十、(本题 15 分) 已知系统的状态空间表达式为：
⎡−1 −2 −2⎤ ⎡2⎤
x&
=
⎢ ⎢
0
−1 −1⎥⎥ x + ⎢⎢0⎥⎥ u
⎢⎣ 1 0 −1⎥⎦ ⎢⎣1⎥⎦
y = [1 0 0] x
1．用状态反馈将系统闭环极点配置在-1、-2、-2； 2．该系统的状态观测器是否存在？若存在，请设计一个极点为-2、-2、-3 的全维状 态观测器；
梦想不会辜负每一个努力的人
南京航空航天大学
科目代码: 科目名称:
2015 年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷 ）
920 自动控制原理(专业学位)
满分: 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无
效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
本试卷共 10 大题，满分 150 分
一、(本题 15 分) 系统结构图如图 1 所示，求 C(s)的表达式。
G3 (s)
R(s)
E(s)
G1 ( s)
−
H1(s)
N (s)
C(s) G2 (s) − H 2 (s)
H3(s)
图1
二、(本题 15 分) 已知系统的结构图如图 2 所示， r(t) = 2 ⋅1(t) ， 1. 当 k f = 0 时，求出系统的超调量σ % 和调节时间 ts ； 2. 当 k f 不等于零时，若要使系统的超调量σ % = 20% ，试求 k f 应为多大？并求出此
为无超调、阻尼振荡时 K 的取值范围； 2．若使根轨迹只具有一个非零分离点，求出此时 a 的取值？并画出此 a 值下 K: 0~
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