821西北工业大学自动控制原理考试大纲
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《自动控制原理》考试大纲一、考试对象电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业本科插班生二、考试目的《自动控制原理》课程考试旨在考察学生对自动控制系统的基本概念、基本原理及基本分析方法的掌握和运用,着重考察学生应用适当数学工具和基本原理,用不同方法对系统进行分析的能力.本门课程考核要求由低到高共分为“了解"、“掌握"、“熟练掌握”三个层次。
其含义:了解,指学生能懂得所学知识,能在有关问题中认识或再现它们;掌握,指学生清楚地理解所学知识(例如定理的条件与结论,公式的表述与使用范围等),并且能在基本分析和简单应用中正确地使用它们;熟练掌握,指学生能较为深刻理解所学知识,在此基础上能够准确、熟练地使用它们分析解决较为简单的实际问题。
三、考试方法和考试时间1、考试方法:(闭卷笔试)2、记分方式:百分制,满分为100分3、考试时间:120分钟4、试题总数:五大题(部分大题中含有若干个小题)5、命题的指导思想和原则命题的总的指导思想是:全面考查学生对本课程的基本原理、基本概念和主要知识点学习、理解和掌握的情况。
命题的原则是:最基本的知识一般要占60%左右,稍微灵活一点的题目要占20%左右,较难的题目要占20%左右,其中大多数是大题目。
客观性的题目占的分量较少。
6、题目类型(1)填空题(每题3分,约15分)(2)选择题(每题3分,约15分)(3)简答题(每题10分,约10分)(4)分析计算题(约40分)(5)作图题(每题10分,约20分)7、答题要求(1)简答题:只要求答出要点,如果本身所表示的意思不明确,则需要对要点稍作说明.若要点本身所表示的意思已经很明确,就无需再作说明。
(2)分析计算题:分析思路清晰,公式表述清楚;解题时思路清楚,步骤完整,格式规范化。
这类题一般按演算步骤记分,如果计算结果不对,但演算步骤对了,仍可得一定分数。
(3)作图题:要求作图步骤清楚,若图未做完,可按作图步骤得一定分数。
《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。
《自动控制原理》西北工业大学参考题整理西北工业大学《自动控制原理》参考习题1-3、1-4;2-1(c)&(d)、2-6、2-8、2-10、2-11、2-12、2-133-1、3-3、3-4、3-6、3-7、3-9、3-11、3-13、3-15、3-16、3-17、3-21、3-22、3-23、3-24、3-28(1)、3-38、3-394-2、4-3(1)&(3)5-1、5-2(1)、5-3、5-6、5-9(1)&(2)&(3)、5-11(1)、5-13(1)~(4)6-2、6-3、6-4、6-5(1)、6-6、6-7、6-8、6-10(1)、6-12、6-13、6-16第一章习题及答案1-3、1-41-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。
分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量和给定量,画出系统方框图。
题1-3图 炉温自动控制系统原理图解 加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比,c u 增高,炉温就上升,c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流电动机驱动。
炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压f u 。
f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较,得出偏差电压e u ,经电压放大器、功率放大器放大成a u 后,作为控制电动机的电枢电压。
在正常情况下,炉温等于某个期望值T °C ,热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。
此时,0=-=f r e u u u ,故01==a u u ,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上,使c u 保持一定的数值。
这时,炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。
当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失),则出现以下的控制过程:控制的结果是使炉膛温度回升,直至T °C 的实际值等于期望值为止。
2002年硕士研究生入学考试试题试题名称:自动控制原理 试题编号:541说明:所有试题一律写在答题纸上 共 3 页 第 3 页221-=K , 1)(=s H2002年硕士研究生入学考试试题试题名称:自动控制原理试题编号:541说明:所有试题一律写在答题纸上共 3 页第 3 页2002年硕士研究生入学考试试题试题名称:自动控制原理试题编号:541说明:所有试题一律写在答题纸上共 3 页第 3 页试题名称:自动控制原理 试题编号: 427试题名称:自动控制原理 试题编号: 427试题名称:自动控制原理 试题编号: 427西北工业大学2004年硕士研究生入学考试试题试题名称:自动控制原理(A 卷) 试题编号: 427 说 明:所有答题一律写在答题纸上 第 1 页 共 3 页1.(25分)已知系统结构图如图1所示(1) 确定使系统稳定的参数t K K ~0的取值范围,并在t K K ~0平面上表示出来;(2) 要求在2)(2t t r =作用下系统的稳态误差0=ss e ,试确定)(s G c 的表达式。
2.(25分)系统结构图如图2所示(1) 绘制当∞→变化时的系统根轨迹(求出渐近线,分离点,与虚轴交点),确定使系统稳定的开环增益=00K K 的取值范围;(2) 若已知闭环系统的一个极点为11-=λ,试确定系统的闭环传递函数。
试题名称:自动控制原理(A 卷) 试题编号: 427 说 明:所有答题一律写在答题纸上 第 2 页 共 3 页3.(25分)某单位反馈的最小相角系统,其开环对数幅频特性如图3所示。
(1) 写出系统开环传递函数)(s G 表达式; (2) 求系统的截止频率c ω和相角裕度γ。
[ 注:振荡环节的谐振频率221ξωω-=n r ,谐振峰值2121ξξ-=r M ]4.(25分)系统结构图如图4所示,被控对象的传递函数为)101.0)(11.0()(0++=s s s Ks G(1) 当1)(=s G c 时,若要求系统的静态误差系数100=v ,试判断系统此时是否稳定;K (2) 令100=K ,为使系统获得大于︒30的相角裕度,采用校正装置 1005.0105.0)(++=s s s G c试验证校正后系统是否满足要求。
西北工业大学2011年硕士研究生入学考试模拟试题(一)科目代码: 821 科目名称: 自动控制原理所有答案必须做在答案题纸上,做在试题纸上无效!一、计算题(25分)已知一控制系统的结构图如下,1) 确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标:超调量%σ,调节时间s t 和峰值时间p t ;2) 当()21(),()4sin3r t t n t t =⋅=时,求系统的稳态误差。
参考公式:ns p np t et ξωσωξπξπξ4~3%,100,1212=⨯=-=--二、单位反馈系统如图所示,其中()()()2212+++=s s a s s s G ,0>a 为待定参数。
为简便起见,图中用R 表示r(t)的Laplace 变换R(s)。
其余的符号和均采用这种简便记法。
(25分)(ⅰ)设()0>=K s G c ,已知系统四条根轨迹只有一个分离点(或会合点)-1,确定参数a并画出根轨迹图;14s +82s +R(s)N(s)C(s)(ⅱ)确定根轨迹和虚轴的交点并由此确定使闭环系统稳定的K 值。
(ⅲ)确定系统输出无衰减振荡分量时的闭环传递函数。
三、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示,c ω位于两个交接频率的几何中心。
(25分)1) 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。
计算超调量%σ和调节时间s t四、某火炮指挥系统结构如下图所示,()(0.21)(0.51)KG s s s s =++系统最大输出速度为2r/min ,输出位置的容许误差小于2,(25分)求:1) 确定满足上述指标的最小K 值,计算该K 值下的相位裕量和幅值裕量; 2) 前向通路中串联超前校正网络0.41()0.081c s G s s +=+,试计算相位裕量。
()G s ()R s ()E s ()C s五、已知系统的结构图如图所示。
(25分)(ⅰ)求出系统的闭环脉冲传递函数。
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。
2014年西北工业大学考研821自动控制原理试题
一、
1.求K的范围
2.好像求误差
3.求前馈校正的Gc.
二、根轨迹的
这次好像很多问,,比往年难多了,根轨迹要做了前两问才可以开始画,求渐近线,出始角,和虚轴交点。
最后一问,负实轴上有一根0.5.求闭环传递函数,超调量,Ts.和当时我太紧张,都没有做好,
三、求截止频率,和相角裕度。
具体的忘记了。
四、校正,但是今年的难了,还好多问,重点看看第五章校正部分的,每个点都弄懂,今年的考滞后校正的。
五、朱利判据,求K范围。
开始给了个差分方程。
第一求误差的,第六题,考得还是函数分析法的,第一问求K对稳定性的影响,还有今年考了两个非线性系统的串联,如果串联不好,这道题目就难做了,线性的是一型三阶的,幅相曲线好画的。
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867自动控制原理考试大纲
一、课程概述
《867自动控制原理》旨在为学生提供自动控制原理的知识,让学生了解和掌握自动控制系统的特点、基本原理和重要的算法。
本课程的主要内容包括:控制系统概念、精密控制和精密测量、定位控制系统、非线性系统与数字控制、控制原理的建模与分析、控制系统的稳定性测试、自动控制的应用等。
二、考试大纲
1.控制系统概念:输入-输出模型、系统动态响应、系统特性;
2.精密控制和精密测量:测量系统原理、精密测量系统;
3.定位控制系统:梯形法、空间误差分析;
4.非线性系统与数字控制:非线性系统、离散时间系统、离散数字控制等;
5.控制原理的建模与分析:系统构建、系统建模方法;
6.控制系统的稳定性测试:稳定性特性、稳定性分析、稳定性测试;
7.自动控制的应用:控制系统设计、自动控制仿真等。
三、考试要求
1.可以充分理解和掌握自动控制原理,并能将其应用到实际的工程问题中;
2.能够搞清楚并分析自动控制仿真、控制系统设计以及控制系统调节的基本原理;
3.能够熟练掌握相关的数学计算方法及编程技术;。
九院硕士研究生录取综合考试大纲(共十四题,任选六题,每题15分,满分90分)一、自动控制原理(1)线性系统的时域分析法:明确系统稳定性的概念,掌握判定系统稳定性的方法。
明确系统性能的有关概念,掌握计算系统动态性能和稳态误差的有关方法;(2)线性系统的频域分析与校正:理解频率特性的含义;能熟练绘制开环系统的幅相频率特性和对数频率特性;掌握频域稳定判据;理解稳定裕度的意义,掌握其计算方法;理解三频段理论,掌握频域串联校正方法;二、测控技术(1)传感器的静动态特性;(2)常用非电量检测的基本原理;三、单片机原理(1)中断结构与中断流程;复习要点:a)中断源、中断优先权、中断响应流程;b)中断服务程序的结构;(2)单片机串行数据通信接口SCI;复习要点:a)串行数据通信接口的结构及串行数据通信的数据格式;b)串行数据通信工作模式与串行数据通信的波特率;主要参考书:1、孙涵芳徐爱卿.MCS51/96单片机原理及应用修订版北京:北京航空航天大学出版社2、李广弟等.单片机基础修订本北京:北京航空航天大学出版社3、牛小兵等.DSP控制器实用教程北京:国防工业出版社4、西北工业大学自动化学院DSP控制器原理四、计算机网络:局域网组网原理及TCP/IP网络协议;五、计算机控制基础(1)连续PID控制器的分析与设计;(2)离散型PID与增量PID的分析与设计;六、电气技术(1)掌握普通直流电机的分类及特点,能分析他励直流电机的调速方法和机械特性,搞清其起动、制动的基本方式及其优缺点;(2)掌握MOSFET和IGBT的应用特点,能分析三相全桥逆变器在120°或1 80°通电方式下阻性负载的相电压和线电压波形;七、交通运输及交通信息(1)交通规划理论:主要了解学生对交通方式划分预测、交通分配理论、交通网络设计理论、交通枢纽设计理论、交通规划方案评价方法等内容的掌握情况;(2)交通信息工程:主要了解学生对交通信息检测及分析所涉及的基础理论和专业方法的掌握情况。
西工大821自动控制原理第二章 控制系统的数学模型习题及答案2-1 试建立图2-27所示各系统的微分方程。
其中外力)(t F ,位移)(t x 和电压)(t u r 为输入量;位移)(t y 和电压)(t u c 为输出量;k (弹性系数),f (阻尼系数),R (电阻),C (电容)和m (质量)均为常数。
解(a )以平衡状态为基点,对质块m 进行受力分析(不再考虑重力影响),如图解2-1(a)所示。
根据牛顿定理可写出22)()(dty d m dt dy f t ky t F =-- 整理得)(1)()()(22t F m t y m k dt t dy m f dt t y d =++(b )如图解2-1(b)所示,取A,B 两点分别进行受力分析。
对A 点有 )()(111dtdydt dx f x x k -=- (1) 对B 点有 y k dtdydt dx f 21)(=- (2) 联立式(1)、(2)可得:dtdx k k k y k k f k k dt dy2112121)(+=++ (c) 应用复数阻抗概念可写出)()(11)(11s U s I cs R cs R s U c r ++= (3) 2)()(R s Uc s I = (4)联立式(3)、(4),可解得: CsR R R R Cs R R s U s U r c 212112)1()()(+++=微分方程为: r r c c u CR dt du u R CR R R dt du 121211+=++(d) 由图解2-1(d )可写出[]Css I s I s I R s U c R R r 1)()()()(++= (5) )()(1)(s RI s RI Css I c R c -= (6) []Css I s I R s I s U c R c c 1)()()()(++= (7)联立式(5)、(6)、(7),消去中间变量)(s I C 和)(s I R ,可得:1312)()(222222++++=RCs s C R RCs s C R s U s U r c 微分方程为 r r r c c c u RC dt du CR dt du u R C dt du CR dt du 222222221213++=++2-2 试证明图2-28中所示的力学系统(a)和电路系统(b)是相似系统(即有相同形式的数学模型)。
2013西工大821自动控制原理专业课回忆版共6道大题:1.常规时域题,利用程序框图,r(t),n(t),tr,等求三个未知数k1,k2,t2.常规根轨迹题目,用到D来求原式子,然后加入gc画出根轨迹图3.求稳态cst的,教案上习题应用,好像是分别求模值大小和角度即可4.常规pid校正,不过第二问让文字分析描述本题中的三频段5.常规题,第一问z变换就可以算出,第二问i型求误差6.常规利用na,gs求k和t,算出即可2012西北工业大学自动控制原理回忆版第一题:典型闭环系统加入了前馈控制并且含有未知数t,典型闭环控制开环增益k未知。
(1)当未知数t k为何值是系统等幅震荡(2)当系统为一阶无差系统求满足的t k(3)利用闭环主导极点化简系统方程求超调量和调节时间第二题:直接给出特征方程:三次,含有未知数k t(1)系统有三重负实根确定k t(2)利用求出来的t确定k从0——无穷的根轨迹(参数根轨迹)其中求出渐近线,和分离点第三题:系统两个转接频率2和18中间斜率为—20且高频延长线交为12,初始相角和末都是—180第一问画出概略对数幅频曲线。
第二问确定开环传函第三问是求截止频率和相角裕度第四问忘了第四题:不是典型的校正题没做出来其中给出了校正图G1(S)未知知和G(S)=1除(S+1)串联.让确定函数其中要求在n(t)干扰下的误差为0和kv为12还有就是保持截止频率而增大相角裕度为40但是根据G(s)我不知怎么求截止频率第五题:常规题但是其中有利用到差分方程求误差第六题:典型的1+N(a)G(s)=0不过N(a)是含有虚部的那个4mpeih那个求自震频率和幅值和K变化时对两者影响2014年西工大821自动控制原理考研真题回忆版第一题,三问,1,求K的范围2,好像求误差3.求前馈校正的Gc.第二题,大家都知道是根轨迹的,不过这次好像很多问,对我个人能力来说,比往年难多了,根轨迹要做了前两问才可以开始画,求渐近线,出始角,和虚轴交点。
自动控制原理考试大纲考试要求:带计算机器第一章:控制系统的一般概念1.该章的基本要求与基本知识点自动控制技术的发展概况及作用;自动控制的基本方式;自动控制系统的分类;控制系统的基本要求。
2.要求掌握的基本概念、理论、原理系统控制量,干扰量,反馈等重要概念,掌握开环控制和闭环控制的结构、基本组成及特点等;掌握开环与闭环系统,线性与非线性系统,定常与时变系统等多种分类方法,线性叠加原理;控制系统的基本要求“稳”、“准”、“快”的含义。
第二章:控制系统数学模型1.该章的基本要求与基本知识点控制系统运动方程式;非线性运动方程式的线性化;传递函数;控制系统的传递函数;控制系统方框图及其简化;信号流图2.要求掌握的基本概念、理论、原理一般控制系统微分方程式建立的方法;小偏差线性化的方法及意义;传递函数的概念、性质等;对一般控制系统介绍控制量至输出,干扰量至输出等传递函数的求取方法;控制系统方框图的绘制步骤及简化原则;信号流图的绘制方法及梅森增益公式。
第三章:线性系统的时域分析1.该章的基本要求与基本知识点典型输入信号;一阶系统的时域分析;二阶系统的时域分析;高阶系统的时域分析;线性系统的稳定性与稳定判据;反馈系统的误差与偏差;反馈系统的稳态误差及计算;顺馈控制的误差分析2.要求掌握的基本概念、理论、原理对线性系统时域分析的一般方法引入典型输入信号;一阶系统定义,时域响应求取及实验求取系统时间常数的方法;介绍二阶系统定义,时域响应求取方法,重点掌握二阶系统性能指标的计算;稳定性概念,正确理解Routh判据,并应用它进行稳定性分析和计算;反馈系统误差、偏差概念及其拉氏变换式间的关系;反馈系统稳态误差的计算方法及其与误差系数之间的关系。
第四章:根轨迹法1.该章的基本要求与基本知识点反馈系统的根轨迹;绘制根轨迹的基本原则;典型反馈系统的根轨迹分析2.要求掌握的基本概念、理论、原理根轨迹的基本概念,根轨迹方程及幅值条件,相角条件等概念;180度根轨迹;典型反馈系统根轨迹绘制举例,非最小相位系统概念、根轨迹绘制。
题号:821
《自动控制原理》
考试大纲
考试内容
正确理解自动控制原理课程中的有关概念。
掌握结构图等效变换方法和梅森公式。
能根据结构图熟练求取系统的传递函数。
掌握代数稳定判据及其应用;掌握系统稳态误差的分析和计算方法;掌握一、二阶系统典型响应的特点以及模型参数与动态性能之间的关系,并能熟练分析与计算系统的动态性能,了解附加闭环零、极点对系统动态性能的影响。
能熟练绘制系统根轨迹(包括广义根轨迹)并分析系统性能随参数的变化规律,掌握有关的计算方法。
掌握频率响应与频率特性的概念;掌握典型环节的频率特性,能熟练绘制系统的开环频率特性;掌握由频率特性确定传递函数的方法;掌握频域稳定判据;理解三频段的意义,掌握稳定裕度计算和系统性能估算的方法;正确理解闭环频率特性及相应的特征量。
掌握频域串联校正方法;掌握反馈校正和复合校正方法。
掌握差分方程,能熟练推导离散系统的脉冲传递函数;熟练掌握离散系统的稳定性分析方法和稳态误差计算方法。
了解非线性系统运动的特点,重点掌握运用描述函数法进行非线性系统稳定性及自振分析的方法。
一般掌握相平面法。
注重各章概念的融会贯通以及解题方法的综合运用。