控制原理考研胡寿松《自动控制原理》配套考研真题库

控制原理考研胡寿松《自动控制原理》配套考研真题

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一、第一部分真题

一、填空题

相平面的概念：______。[燕山大学研]

【答案】设一个二阶系统可以用下面的常微分方程来描述。其中是x和的线性或非线性函数。在一组非全零初始条件下，系统的运动可以用解析解x（t）和描述。如果取x和构成坐标平面，则系统的每一个状态均对应于该平面上的一点，这个平面称相平面。

二、问答题

1对控制系统进行校正时，在什么情况下，不宜采用串联超前校正？为什么？[华中科技大学研]

答：在系统的快速性满足要求而稳定性不满足要求或快速性已经达到要求而希望系统的动态响应超调量不太大时不宜采用超前校正，因为超前校正会改善系统的快速性，同时会使系统的稳态性能变差，有高频噪声信号时亦不宜使用。

2对于超前、滞后、滞后-超前三类校正装置：

（1）分别阐述其控制功能；

（2）对于PI控制、PID控制、PD控制，分别属于上述二三类校正装置的哪一类？为什么？[武汉大学研]

答：（1）超前校正的目的是改善系统的动态性能，实现在系统静态性能不受损的前提下，提高系统的动态性能。通过加入超前校正环节，利用其相位超前特性来增大系统的相位裕度，改变系统的开环频率特性，但会使得系统对高频噪声的抑制能力减小，抗干扰能力下降。

滞后校正通过加入滞后校正环节，使系统的开环增益有较大幅度增加，同时又使校正后的系统动态指标保持原系统的良好状态。它利用滞后校正环节的低通滤波特性，在不影响校正后系统低频特性的情况下，使校正后系统中高频段增益降低，从而使其穿越频率前移，达到增加系统相位裕度的目的。缺点是会使系统响应速度变慢。

滞后超前校正装置综合了超前校正装置和滞后校正装置的特点，当系统的动态性能和稳态性能都达不到要求时，可以考虑使用滞后超前校正装置；

（2）PI属于滞后校正装置，因为它具有相位滞后作用；PD属于超前校正装置，因为它可以提高超前相角；PID属于滞后超前校正装置，因为其在低频段具有滞后效应，中频段具有超前效应。

3在计算机控制系统中，常采用增量PID算法。与位置PID算法相比较，说明两者的差别及其使用特点。[重庆大学研]

答：增量型PID算法的输出值是两采用时刻间的差，即相对值，增量式算法优点：①算式中不需要累加。控制增量Δu（k）的确定仅与最近3次的采样值有关，容易通过加权处理获得比较好的控制效果；②计算机每次只输出控制增量，即对应执行机构位置的变化量，故机器发生故障时影响范围小、不会严重影响生产过程；③手动-自动切换时冲击小。当控制从手动向自动切换时，可以做到无扰动切换。对于位置式PID控制算法，当前采样时刻的输出与过去的各个状态有关，

计算时要对e（k）进行累加，运算量大；而且控制器的输出u（k）对应的是执行机构的实际位置，如果计算机出现故障，u（k）的大幅度变化会引起执行机构位置的大幅度变化。

4何谓串级控制系统？串级控制系统主要用于什么样的被控对象？它是如何克服扰动对控制系统性能的影响的？[重庆大学研]

答：串级控制系统是由主、副两个控制器串接工作的。主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量的定值控制。串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合；由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响。

5说明频率法超前校正和滞后校正的使用条件和计算步骤。[北京邮电大学研] 解：通过加入超前校正环节，利用其相位超前特性来增大系统的相位裕度，改变系统的开环频率特性，但由于系统带宽的增大，会导致抗干扰能力有所下降，所以超前校正通常使用在稳态性能足够的情况下，用来改善动态性能。

滞后校正具有幅值压缩和相角滞后的特点，即产生负的相角移动和负的幅值斜率。利用幅值压缩，有可能提高系统的稳定裕度，但将使系统的频带过小；从另一角度看，滞后校正通过幅值压缩，还可以提高系统的稳定精度。滞后校正一般用于动态平稳性要求严格或稳定精度要求较高的系统。

频域法超前校正装置G c（s）＝（Ts＋1）/[（T/α）s＋1]（α＞1）的设计步骤如下：

（1）根据稳态误差要求，确定开环增益K。

（2）在已确定K值条件下，计算未校正系统的相裕量。

（3）根据指标要求，确定在系统中需要增加的相角超前量φm。

（4）由式α＝（1＋sinφm）/（1－sinφm）确定a值及L m＝10lgα值，在未校正系统的对数幅频特性曲线上找到幅值等于－1m点所对应的频率，即为ω′c这一频率为所选网络的ωc。并且在此频率上将产生最大超前相角值φm。

（5）确定超前网络的交接频率ω1＝1/T，ω2＝α/T。

（6）验算。

频域法滞后校正装置G c（s）＝（Ts＋1）/（αTs＋1）（α＞1）步骤如下：（1）根据给定静态误差系数的要求，计算系统的开环增益K。并画出未校正系统的伯德图，求出相应的相位裕量和增益裕量。

（2）在已作出的相频曲线上寻找一个颁率点，要求在该点处的开环频率特性的相角为：φ＝－180°＋γ＋ε以这一频率作为校正后系统的剪切频率ωc。

上式中，γ为系统所要求的相位裕量，修正值ε＝5°～15°补偿滞后校正带来的相位滞后。

（3）设未校正系统在ωc处的幅值等于201ga，据此确定滞后网络的a值。据此可保证在剪切频率ωc处，校正后开环系统的幅值为0。

（4）选择滞后校正网络中的一个转折频率ω2＝1/T＝ωc/5～ωc/10，则另一个转折频率为ω1＝1/（αT）。

（5）校验。画出校正后系统的伯德图，并求出校正后系统的相位裕量。校核设计指标，如果不满足要求，则可通过改变T值，重新设计滞后校正网络。

6增大控制器的比例控制系数对闭环系统输出有何影响？为什么加入滞后校正环节可以提高稳态精度、而又基本上不影响系统暂态性能？[东北大学研]

解：增大控制器的比例控制系数使系统的带宽增加，系统反应变快，超调量增加，稳态精度提高，但抗高频干扰能力降低。滞后校正具有高频衰减特性，如果在滞后校正环节前面串联一增益，可以使滞后环节对中高频没有影响，而使系统的低频段提高，系统的稳态精度变好，系统的动态性能是由系统的中频段决定的，中频段不变，即对其暂态性能没有影响。

7叙述香农采样定理的内容。[南京航空航天大学2006年研]

答：香农采样定理：如果采样器的输入信号e（t）具有有限带宽，并且有直到ωh的频率分量，则使信号e（t）圆满地从采样信号e*（t）中恢复过来的采样周期T，满足条件T≤2π/（2ωh），其等价于ωs≥2ωh。

8如何判断离散系统的稳定性。并图示说明之。[东北大学研]

答：由于Z变换与拉普拉斯变换之间的映射关系为z＝e Ts，其中T为采样周期，在s平面内当系统稳定时所有特征根位于左半平面，映射到Z平面中则是单位圆内，对应的映射关系如图1-2-1所示。

图1-2-1

于是判断离散系统的稳定性时，只需判断其特征方程的根的模是否大于1，当其模大于1时，系统不稳定；模等于1时，系统临界稳定；当其模小于1时，系

统稳定，为了能够使用连续系统中的劳斯判据，通常引入双线性变换，即令z＝（ω＋1）/（ω－1），|z|＝1，|ω|＝0；|z|＞1，ω位于右半平面；|z|＜1，ω位于左半平面；对应的映射关系如图1-2-2所示。所示得到关于ω的特征方程，使用劳斯判据进行判断。

图1-2-2

9线性定常离散系统的稳定性除了与系统结构参数有关之外，还与哪些因素有关？[南京航空航天大学2008年研]

答：线性定常离散系统的稳定性除了与系统结构参数有关之外，还与采样周期T 有关，当系统开环增益一定时，T越小，稳定性越好。

10何谓极限环？在单位反馈的典型非线性控制系统中，产生极限环的条件是什么？以公式表示之。[东北大学研]

答：非线性系统的相轨迹在相平面上表现为一个孤立的封闭曲线，所有附近的相轨迹都渐近地趋向或离开这个封闭曲线，则此封闭的相轨迹称为极限环。产生的条件为－1/N（A）＝G（jω）有解，其中N（A）为非线性环节的描述函数，G （jω）为线性环节的频率特性。

11设有两个非线性系统，它们的非线性部分一样，线性部分分别如下：（1）G（s）＝2/[s（0.1s＋1）]

（2）G（s）＝2/[s（s＋1）]

试问，当用描述函数法分析时，哪个系统分析的准确度高？为什么？[大连理工大学研]

解：在采样描述函数法分析非线性系统时，用描述函数对非线性环节进行描述。在描述函数的求取中，是略去了高次谐波分量而只取基波分量进行近似的，所以，线性环节的低通性越好，高频时的滤波能力强，则系统分析的准确度高，由频率特性可知，（2）对应的高频时衰减最大，滤波能力最好，故在用描述函数分析时，（2）系统的分析精确度高。

12试用相平面法分析如下系统的稳定性。[大连理工大学研] 答：由，可以得到（x＋1）″＋0.5（x＋1）′＋4（x＋1）＝0，不妨设y＝x＋1，则可以得到，由于其对应的奇点为（0，0），故原系统的奇点为（1，0）；对应的特征方程为λ2＋0.5λ＋4＝0，易判断此方程具有两个位于左半平面的共轭复根，于是奇点为稳定焦点，原系统只是相当于新系统进行了坐标变换，故原系统稳定。

13试确定二阶非线性运动方程式的奇点及其类别。[华中科技大学研]

答：由，代入原方程可以得到，得奇点为（0，0），（2，0），（－2，0），在（0，0）附近进行线性化可以得到，特征方程为λ2＋λ＋4＝0，易判断此方程具有两个位于左半平面的共轭复根，于是（0，0）为稳定焦点；在（2，0）附近进行线性化可以得到

，易得此方程特征方程具有一正一负两实根，故此奇点为鞍点；在（－2，0）附近进行线性化可以得到

，易得此方程特征方程具有一正一负两实根，故此奇点为鞍点。

14已知非线性系统的齐次微分方程为，试求该系统在平衡状态附近的线性化模型。[南京理工大学研]

答：设，，即得到y＝x1，令，可以得到x1＝x2＝0，即平衡点为坐标原点，在平衡点附近对上述方程进行线性化可以得到，

，其中y0为平衡点，即y0＝0，代入即可得到线性化后的微分方程为。

15试述非线性系统的特点，并写出饱和特性的输入和输出的关系式。[华中科技大学2009年研]

答：非线性系统最重要的特征是不能使用线性叠加原理，有以下特点：①稳定性分析复杂；②可能存在自激振荡现象；③频率响应发生畸变。

饱和特性输入输出关系为

二、第二部分

一、单选题

1线性系统的主要特点有（）。[华中科技大学2009年研]

A．稳定性

B．振荡性

C．收敛性

D．齐次性

【答案】D ~~

【解析】线性系统的重要性质是可以应用叠加原理，叠加原理有两重含义，既具有可叠加性和齐次性。

2对控制作用进行适当的补偿（复合控制），可使系统（）。[湖南大学2006年研]

A．由不稳定变成稳定

B．减小非线性的影响

C．提高无差度

D．同时改善快速性和抗干扰能力

【答案】D ~~

【解析】复合控制只要参数选择合适，不仅可以改善快速性，还能保持系统稳定，减小稳态误差、抑制几乎所有可测量扰动。

3在通常的闭环控制系统结构中，系统的控制器和控制对象共同构成了（）。[杭州电子科技大学2008年研]

A．开环传递函数

B．反馈通道

C．前向通道

D．闭环传递函数

【答案】C ~~

【解析】前向通道是指闭环系统中，从系统输入量到系统被控制量之间的通道。因此控制器和控制对象就组成了通常闭环控制系统的前向通道。

4系统的传递函数与下列因素有关（）。[华中科技大学2009年研] A．系统结构

B．初始条件

C．系统结构和参数

D．系统结构、参数和初始条件

【答案】C ~~

【解析】传递函数是一种用系统参数表示输出量与输入量之间关系的表达式，它只取决于系统或元件的结构和参数，而与输入量的形式无关，也不反应系统内部的任何信息。

5传递函数的概念除了适用于线性定常系统之外，还可用于描述（）系统。[杭州电子科技大学2008年研]

A．线性时变

B．非线性定常

C．非线性时变

D．以上都不是

【答案】D ~~

【解析】传递函数定义为线性定常系统零初始条件下，系统输出量与输入量的拉氏变换之比，只适用于线性定常系统。

6下面系统中属于线性系统的是（）。[东南大学研]

系统1：y＝3u＋2；系统2：y＝usint

A．1和2

B．1

C．2

D．都不是

【答案】D ~~

【解析】系统（1）和系统（2）不满足线性系统叠加原理，故都不是线性系统，答案为D。

7设f（t）＝te t·1（t），则F（s）＝（）。[清华大学研]

A．－1/（s－1）2

B．1/（s－1）

C．1/（s－1）2

D．1/[s2（s－1）]

【答案】C ~~

【解析】由于L（t）＝1/s2，由相移定理，F（s）＝L（te t·1（t））＝1/（s－1）2。

8设F（s）＝s/（s2＋100），则f（0＋）＝（）。[清华大学研]

A．1

B．0

C．1/100

D．100

【答案】A ~~

【解析】

9系统的单位脉冲响应函数g（t）＝0.6t·1（t），则系统的传递函数G（s）为（）。[清华大学研]

A．0.6/s2

B．0.6/s

C．1/s2

D．1/s

【答案】A ~~

【解析】G（s）＝L（g（t））＝0.6/s2

10设系统的开环传递函数G（s）分母的阶次为n，分子的阶次为m，而且n≥m，则D（s）＝1＋G（s）的（）。[南京理工大学研]

A．零点数等于极点数

B．零点数小于极点数

C．零点数大于极点数

D．零点数等于、或小于、或大于极点数

【答案】A ~~

【解析】D（s）＝1＋G（s）的零极点数由次数决定，所以选A。

11系统的单位阶跃响应为y（t）＝1－e－2t＋2te－2t，则系统的单位脉冲响应是（）。[中科院-中科大2008年研]

A．y（t）＝δ（t）＋4e－2t－4te－2t

B．y（t）＝4e－2t－4te－2t

C．y（t）＝－e－2t＋4te－2t

D．y（t）＝－e－2t＋2te－2t

【答案】B ~~

【解析】由题意可知，，由线性系统的性质得到系统的单位脉冲响应为：

12某系统的开环传递函数G（s）＝K（1＋0.5s）/[s（1＋s）（1＋2s）]，该系统是（）。[南京理工大学研]

A．Ⅰ型三阶系统

B．Ⅲ型三阶系统

C．Ⅲ型两阶系统

D．Ⅰ型两阶系统

【答案】A ~~

【解析】由于积分环节个数为1，所以选A。

13单位反馈控制系统的开环传递函数为G（s）＝20/[0.4s（s＋5）]，其开环增益和时间常数分别为（）。[南京理工大学研]

A．20；5

B．50；0.2

C．10；5

D．10；0.2

【答案】D ~~

【解析】将传递函数改写成如下形式G（s）＝10/[s（0.2s＋1）]，开环增益和时间常数分别为10，0.2。

14二阶振荡环节G（s）＝ωn2/（s2＋2ζωn s＋ωn2）（0≤ζ＜1）中，三个有定义的频率为：ωn为无阻尼自然频率ωd为有阻尼自然频率；ωr为谐振频率，它们之间的大小关系为（）。[清华大学研]

A．ωn＞ωr＞ωd

B．ωn＞ωd＞ωr

C．ωn＞ωd＝ωr

D．ωr＝ωn D＞ωd

【答案】B ~~

【解析】，，显然ωn＞ωd＞ωr。

15闭环传递函数为Φ（s）＝1/（Ts＋1）的单位脉冲响应曲线g（t），在t＝0处的值为（）。[南京理工大学研]

A．T

B．1/T

C．1/T2

D．0

【答案】B ~~

【解析】g（t）＝L－1（Φ（s））＝L－1（1/（Ts＋1））＝e－t/T/T，所以当t＝0时，g（0）＝1/T。

16对高阶系统常常用主导极点的概念和偶极子对的方法进行简化，进而简化计算过程。下面是几个简化式子，正确的是（）。[南京理工大学]

A．

B．

C．

D．

【答案】B ~~

【解析】利用闭环主导极点和偶极子对对系统进行化简时应该保证系统的开环增益不变。

17单位反馈系统的开环传递函数为10/[s（s＋1）（s＋2）]，则闭环系统是（）。[重庆大学研]

A．稳定系统

B．临界稳定系统

C．不稳定系统

D．稳定性难以确定

【答案】C ~~

【解析】特征方程为D（s）＝s（s＋1）（s＋2）＋10＝s3＋3s2＋2s ＋10＝0，列写劳斯表如表1-1-1所示：

表1-1-1

第一列不全为正，由劳斯判据易得系统不稳定。

18高阶系统的时域指标σ%随频域指标M r的增加（）。[华中科技大学2009年研]

A．保持不变

B．缓慢变化

C．增大

D．减小

【答案】C ~~

【解析】对于同一个系统，若在时域内的σ%越大，则在频域中的M r也是越大；反之亦然。

19已知控制系统如图1-1-1所示，该系统在单位斜坡函数输入作用下的稳态误差是（）。[重庆大学研]

A．0.2

B．0.4

C．0.02

D．0.04

图1-1-1

【答案】A ~~

【解析】由题意

R（s）＝1/s2

20满足根轨迹相角条件的点（）。[华中科技大学研]

A．一定在根轨迹上

B．不一定在根轨迹上

C．不一定满足幅值条件

D．不一定满足闭环特征方程式

【答案】A ~~

【解析】相角条件是根轨迹的充分必要条件，故选择A。

21开环系统传递函数为G0（s）＝K（s＋3）/[s（s＋5）（s2＋3s＋3）]，有（）根轨迹完全落在实轴上，有（）根轨迹趋于无穷远。[东南大学研]

A．3条；1条

B．1条；3条

C．2条；3条

D．2条；2条

【答案】C ~~

【解析】系统共有4个开环极点，一个开环零点，故有三条根轨迹趋于无穷远，由根轨迹在实轴上的判别准则，实轴上根轨迹的分布为（－∞，－5），（－3，0），故选择C。

22已知系统开环传递函数分母阶数比分子阶数高二阶，系统开环极点为－3，－2±j，若已知系统的闭环极点包括一对共轭复根为－1±2i，则另外一个闭环极点为（）。[东南大学研]

A．－4

B．－5

C．－6

D．以上皆不是

【答案】B ~~

【解析】由－3＋（－2＋j）＋（－2－j）＝p＋（－1＋2i）＋（－1－2i），得p＝－5。

23已知系统开环传递函数为G（s）＝K/[s（T1s＋1）（T2s＋1）]，其相角裕度过小，欲增大相角裕量，可采取的措施有（）。[重庆大学研]

A．增大K

B．减少K

C．减小T1

D．减小T2

【答案】B ~~

【解析】减小开环增益，可以降低剪切频率，系统的快速性变慢，稳定性变好，故选择B。

(定稿)天津大学2010年《自动控制理论》考研试题与答案(附录)

天津大学2010年《自动控制理论》考研试题与答案 一、选择题（每题6分，共30分） 1．应用输入函数和系统脉冲响应函数的卷积运算，可以用来（）。 A．计算线性定常系统对输入的影响 B．计算定常系统对输入的相应，无论系统是线性的还是非线性的 C．计算线性系统对输入的相应，无论系统是定常的还是时变的 D．计算任意系统对任意输入的相应 答案：A 2．控制系统是稳定的，则（）。 A．系统的控制误差渐近地趋于零 B．系统去除扰动后控制误差会渐近地趋于零 C．对给定的输入，系统不同初始条件下的响应渐近地趋于一致 D．系统参数出现漂移时可以维持系统的控制性能 答案：C 3．在闭环系统的调试过程中，逐渐增大系统的开环增益，结果发现当快速性和稳定性达到设计要求时系统的控制精度欠佳，问应该采取下述那种措施？（）A．采用滞后校正B．采用超前校正 C．继续增加开环增益D．采用滞后-超前校正 答案：A 4．系统校正中控制器和被控对象间不稳定的零、极点间不能对消，是因为（）。 A．零、极点对消会破坏系统的可控性和客观性 B．参数变化可避免，严格对消没有实际意义 C．零、极点对消往往导致复杂的控制器设计 D．这样做会导致系统的不稳定 答案：D 5．被控对象是可控可观的，则（）。 A．总能设计出控制器，使得闭环系统是稳定的 B．可以构造状态观测器，使状态观测误差始终为零 C．可以任意决定状态变量的收敛速度和观测误差的收敛速度 D．应用状态反馈，可以任意配置系统的极点和零点 答案：B 二、（20分）质量弹簧系统如图所示，图中k为弹簧的弹力系数，f为阻尼器的摩擦系数，m为质量块的质量，F(t)为外力，以F(t)=0时重力作用下质量块的平衡位置为位移y的原点。（1）试列写外力F(t)作为输入，位移y作为输出时系统的输入输出微分方程描述，给出系统的传递函数；（2）设系统在单位阶跃外力作用下，质量块的稳态位移为0.1，系统的 无阻尼自然振荡频率 n 10 ω=，阻尼比0.5 ζ=，求系统参数m、k、f；（3）求阶跃输入下系统的动态响应指标t r、t p、t s（按5%误差计算）和σ%。

燕山大学2018年《自动控制原理》考研大纲

燕山大学2018年《自动控制原理》考研大纲 一、课程的基本内容要求 1.掌握自动控制系统的工作原理、自动控制系统的组成与几种不同分类。重点掌握反馈的概念、基本控制方式、对控制系统的基本要求。 2.线性系统的数学模型 掌握传递函数；极点、零点；开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数的概念；典型环节的传递函数。掌握建立电气系统(有源网络和无源网络)、机械系统(机械平移系统)的微分方程和传递函数模型的方法。重点掌握方框图化简或信号流图梅森增益公式获得系统传递函数的建模方法。 3.控制系统时域分析 要求能够分析系统的三大基本性能，即系统的稳（稳定性）、准（准确性）、快（快速性）。掌握如下概念：稳定性；动态（或暂态）性能指标（最大超调量、上升时间、峰值时间、调整时间）；稳态（静态）性能指标（稳态误差）；一阶、二阶系统的主要特征参量；欠阻尼、临界阻尼、过阻尼系统特点；主导极点。重点掌握系统稳定性判别（Routh判据）；稳态误差终值计算（包括三个稳态误差系数的计算）；二阶系统动态性能指标计算。掌握利用主导极点对高阶系统模型的简化与性能分析。 4.根轨迹法 要求能够利用根轨迹（闭环系统特征方程的根随系统参数变化在S平面所形成的轨迹）分析系统性能。需掌握的概念：根轨迹；常规根轨迹；相角条件、幅值条件；根轨迹增益。重点掌握常规根轨迹的绘制（零度根轨迹不作要求）。掌握增加开环零、极点对根轨迹的影响；利用根轨迹分析系统稳定性与具有一定的动态响应特性（如衰减振荡、无超调等特性）的方法。 5.控制系统频域分析 要求能够利用频域分析方法对控制系统进行分析与设计。掌握如下概念：频率特性；开环频率特性、闭环频率特性；最小相位系统；幅值穿越频率（剪切频率）、相角穿越频率、相角裕度、幅值裕度；谐振频率、谐振峰值；截止频率、频带宽度；三频段。重点掌握开环频率特性Nyquist图、Bode图的绘制；由

华南理工自动控制原理考研试题集锦

813自动控制原理考试大纲 硕士研究生招生考试《自动控制原理》考试大纲 813考试科目代码：机械设计及理论适用招生专业：机械电子工程机械制造及其自动化特别提示：需带无储存功能的计算器 一、考试内容自动控制的一般概念1.理解对控制性能的基掌握自动控制系统的一般概念,,重点是开环控制和闭环控制的概念了解各种典型控制系统的工作原理及控制理论的发展过程。本要求,自动控制系统的数学模型2.理解传递函数的定义和了解微分方程一般建立方法,掌握控制系统的数学模型的基本概念,典型环节掌握动态结构图的建立和化简规则。传递函数的定义和性质知识点为:,性质,自动控制系统的传递函数。,动态结构图的建立,动态结构图的化简的传递函数, 自动控制系统的时域分析方法3.能够用该方法分析控制系统的各种了解和掌握经典控制理论最基本的方法之一,时域分析法一阶。典型控制过程及性能指标知识点为:,包括稳定性控制性能(,)快速性和稳态精度稳态误差分析。,高阶系统的低阶化，稳定性与代数判据,系统分析,二阶系统分析自动控制系统的频域分析方法4.并能通过频率特性分析控制,要求掌握各种系统和环节的幅相频率特性和对数频率特性的画法典型环节的频率特性，系统开环频率特性，乃奎斯特稳定判据及系统的控制性能。知识点为:对数稳定判据，稳定裕度及计算，系统闭环频率特性。自动控制系统的校正装置综合5. 对控制性能的改进就涉及到系统的校正。要求在在对控制系统的控制性能进行分析的基础上, 前置校正有较为全面的理,反馈校正建立控制系统校正的一般概念的基础上,,对串联校正控制系统校正的概念，串联校正、反馈校正和前解。掌握频率法校正的一般方法。知识点为:置校正在校正中的应用。分计）150二、考试题型（分值，按分）251、填空（分）简答题（152、分）、计算及分析题（803 分）30综合应用题（、4．

青岛科技大学2005年研究生入学考试自动控制原理试卷

青岛科技大学2005年研究生入学考试自动控制原理试卷 考试科目： 自动控制原理 （答案全部写在答题纸上） 一、设复合控制系统如图（1）所示，其中，K1=2K2=1，K2K3=1，T2=0.25 ，要求： （20分） 1）当r （t ）=1+t+21 t2 时，系统的稳态误差。 2）系统的单位阶跃响应表达式。 二、已知系统的开环传递函数为 （20分） G(S)H(S)＝1)S(S ) 4K(S -+ 画出系统开环幅相曲线（即极坐标图）的大致形状。 试用奈魁斯特稳定判据，分析K 值与系统稳定性的关系。 绘制 Bode 图（即对数频率特性曲线）的幅频特性图（用渐近线表示）。 三、系统结构图如图（3）所示，若系统以ω=2rad/s 频率持续振荡， （20分） 试确定相应的K 和a 的值。 四、设某单位反馈控制系统的开环传递函数为 （20分） G(S) ＝ 2)+2S +S(S K 2 该系统在增益K 较大时稳定否？采取什么措施可以使该系统对所有K>0都稳定， 试画出原系统及改进后系统的根轨迹图。 （图1） （ 图3 ）

五、设某系统由下述微分方程描述：（20分） x+ x +x=0 试绘制该系统的相平面图。 六、已知某系统如图（6）所示，（20分） （图6） 当系统的输入信号为斜坡函数时，要求系统为无差系统，应采取什么控制规律才能使系统正常工作，加以证明。 七、设系统的状态空间表达式为（30分） x=Ax+Bu y=Cx 0 1 -1 1 其中 A = -6 -11 6 ， B = 0 ， C= [1 0 0] -6 –11 5 0 该系统能否将系统矩阵用对角线矩阵表示？ 若能，试写出将状态空间表达式变换为对角线标准型后，所对应的矩阵A，B，C 。 求出该系统的传递函数。 求该系统的状态转移矩阵eAt。

2014浙江大学自动控制原理考研真题与解析

《2014浙江大学自动控制原理考研复习精编》 历年考研真题试卷 浙江大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目：自动控制原理 编号：845 注意：答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。 1、（10分）图1为转动物体，J 表示转动惯量，f 表示摩擦系数。若输入为转矩，()M t ， 输出为角位移()t θ，求传递函数 () ()()s G s M s θ= 。 图1 转动物体 2、（10分）求图2所示系统输出()y s 的表达式 图2 3、（20分）单位负反馈系统的开环传递函数为 ()(1)(21)K G s s Ts s = ++，其中0K >、 1 0T T >。试求： （1）闭环系统稳定，K 和T 应满足的条件；在K-T 直角坐标中画出该系统稳定的区域。 （2）若闭环系统处于临界稳定，且振动频率1/rad s ω=，求K 和T 的值。 （3）若系统的输入为单位阶跃函数，分析闭环系统的稳态误差。 4、（20分）系统结构如图4所示。 （1）画出系统的根轨迹图，并确定使闭环系统稳定的K 值范围；

（2）若已知闭环系统的一个极点为 11s =-，试确定闭环传递函数。 图4 5、（10分）系统动态方框图及开环对数频率特性见图5，求 1K 、2K 、1T 、2T 的值。 图5 6、（10分）已知单位负反馈系统开环频率特性的极坐标如图6所示，图示曲线的开环放大倍数K=500，右半s 平面内的开环极点P=0，试求： （1）图示系统是否稳定，为什么？ （2）确定使系统稳定的K 值范围。 图6 7、（10分）是非题（若你认为正确，则在题号后打√，否则打×，每题1分） （1）经过状态反馈后的系统，其能控能观性均不发生改变。 （ ） （2）若一个可观的n 维动态系统其输出矩阵的秩为m ，则可设计m 维的降维观测器。（ ） （3）由已知系统的传递函数转化为状态方程，其形式唯一。 （ ）

大连理工自动控制原理考研试卷99-05

大连理工大学一九九九年硕士生入学考试 《自动控制原理（含20%现代）》试题 一、（10分）试建立图一所示校正环节的动态结构图，并指出这是一个什么样的校正环节。 二、（10分）给定系统的动态结构图如图二所示。试求传递函数 )()(s R s C ， ) () (s R s E 。 三、（10分）请解释对于图三所示的两个系统，是否可以通过改变K 值（K>0）使系统稳定。 四、（10分）已知单位反馈系统的开环传递函数为

试绘制K<<0 →∞的根轨迹图。 五、（15分）已知系统的开环传递函数为 G(s)H(s)= ) 110)(1() 11.0(+-+s s s s K 1. 试绘制K=1时的对数幅频、相频特性的渐近线； 2. 应用Nyguist 判据分析系统的稳定性，并说明改变K 值是否可以改变系统的稳定性。 六、（6分）简单说明PID 调节器各部分的作用。 答： P 作用： I 作用： D 作用： 七、（9分）设有两个非线性系统，它们的非线性部分一样，线性部分分别如下： 1． G(s)= ) 11.0(2 +s s 2. G(s)= ) 1(2 +s s 试问：当用描述函数法分析时，哪个系统分析的准确度高？为什么？ 八、（10分）给定系统如图四所示。试求在单位阶跃输入时，系统输出的Z 变换Y(z). 九、（20分）设系统的状态空间表达式为 1．试求状态转移矩阵； 2．为保证系统状态的能观性，a 应取何值？ 3．试求状态空间表达式的能观规范形； 4．用李亚普诺夫第二方法判断系统的稳定性。

大连理工大学二OOO 年硕士生入学考试 《自动控制原理（含20%现代）》试题 一、（20分）（本题仅限于单考生完成，单考生还需在以下各题中选做80分的考题，统考生 不做此题） 1．给定系统的开环传递函数为 试判别K 取值时系统稳定。 2．已知某一闭环系统有一对主导极点，由于这对主导极点距离S 平面的虚轴太近，使得系统的阶跃响应较差。试问系统响应较差表现在哪方面？欲改善系统性能应采取什么措施？ 二、（10分）试求图一所示系统的微分方程。其中处作用力u(t)为输入，小车位移x(t)为输出。 三、（10分）给定系统的方框图如图二所示，试求闭环传递函数 ) () (s R s C 。 四、（10分）设单位反馈系统的开环传递函数为 G(s)= K

2018年浙江大学845自动控制原理考研大纲

《自动控制原理》(科目代码845)考试大纲这个大纲是2017年9月25日浙大控制官网才出的，虽然是新的，但是和以前基本 一模一样，没有变化。 参考书目： （1）各出版社出版的各种自动控制原理教材及习题集 （2）孙优贤、王慧主编. 自动控制原理.北京：化工出版社，2011年6月 （3）胡寿松主编. 自动控制原理(第四版、第五版、第六版). 分别于2001年2月、 2007年6月、2013年5月由科学出版社的(该书初版于1979年，前三版均由国防工业出版社出版，亦可作为参考书) 特别提醒：本考试大纲仅适合报考2018级浙江大学控制科学与工程学院硕 士研究生、专业课考《自动控制原理》(科目代码845)的考生。该门课程的 满分为150分。 一、总的要求 全面掌握自动控制系统的基本概念与原理，深入理解与掌握自动控制系统分析与 综合设计的方法，并能用这些基本的原理与方法举一反三地分析问题、解决问题。 二、基本要求 (1)自动控制的一般概念：掌握自动控制的基本概念、基本原理与自动控制系统组 成、分类，能熟练地将具体对象的控制系统物理结构图表示抽象成控制系统的方块图表示，能清楚地分析其中各种物理量、信息流之间的关系。 (2)动态系统的数学模型：能建立给定典型环节与系统的数学模型，包括微分方程、 传递函数、状态空间等模型；能熟练地通过方块图简化方法与信号流图等方法获得系统总的传递函数；能根据要求进行各种数学模型之间的相互转换。 (3)线性时不变连续系统的时域分析：熟悉一阶、二阶及高阶系统的特征，掌握基 于微分方程模型的时域分析，包括微分方程的求解、拉普拉斯变换的应用；状态空间模型的求解与分析；系统时间响应的性能指标计算；系统的稳定性分析、稳态误差系数与稳态误差的计算等。 (4)根轨迹：掌握根轨迹法的基本概念、根轨迹绘制的基本法则及推广法则；能正 确绘制根轨迹并利用根轨迹分析方法进行系统性能的分析，根据性能要求进行设计。

自动控制原理考研大纲

《自动控制原理》考研大纲 科目名称：控制理论 适用专业：仿生装备与控制工程 参考书目：《自动控制原理》第六版，胡寿松编，科学出版社； 《自动控制理论》第二版，邹伯敏编，机械工业出版社； 《现代控制理论基础》第二版，王孝武主编，机械工业出版社 考试时间：3小时 考试方式：笔试 总分：150分 考试范围：包括经典控制理论（不包含非线性部分）与现代控制理论两部分，经典控制理论内容占70%，现代控制理论内容占30%。 经典控制理论部分 第一章绪论 1. 掌握自动控制系统的工作原理、自动控制系统的组成与几种不同分类。 2. 重点掌握反馈的概念、基本控制方式、对控制系统的基本要求。 第二章线性系统的数学模型 控制理论的两大任务是系统分析与系统设计，系统分析和设计中首先要建立被研究系统的数学模型。本章主要给出古典控制理论使用的系统数学模型——传递函数的建立。 本章要求： 1．掌握的概念：传递函数；极点、零点；开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数；典型环节的传递函数。 2．重点掌握建立电气系统、机械系统的微分方程和传递函数模型的方法。 3．重点掌握方框图化简或信号流图梅森增益公式获得系统传递函数的建模方法。 第三章控制系统时域分析 根据研究系统采用的不同数学模型，分析方法是不同的，本章给出利用系统传递函数数学模型求取时间响应的系统时域分析法。主要是分析系统的三大基本性能，即系统的稳（稳定性）、准（准确性）、快（快速性）。稳定性是系统工作的必要条件；快速性和相对稳定程度（振荡幅度）是评价系统动态响应的性能指标；准确性是指系统稳态响应的稳态精度，用稳态误差来衡量，需注意：讨论的稳态误差是指由输入信号和系统结构引起的系统稳态时的误差。 本章要求： 1．掌握的概念：稳定性；动态（或暂态）性能指标（最大超调量、上升时间、峰值时间、调整时间）；稳态（静态）性能指标（稳态误差）；一阶、二阶系统的主要特征参量；欠阻尼、临界阻尼、过阻尼系统特点；主导极点。 2．重点掌握系统稳定性判别（Routh判据）；稳态误差终值计算（包括三个稳态误差系数的计算）；二阶系统动态性能指标计算。 3．掌握利用主导极点对高阶系统模型的简化与性能分析。 第四章根轨迹法 闭环系统特征方程的根（系统闭环极点）在S平面的分布完全决定了系统的稳定性、主要决定了系统的动态性能，因此利用根轨迹（闭环系统特征方程的根随系统参数变化在S 平面所形成的轨迹）可对系统性能进行分析。根轨迹法是经典控制理论系统分析与设计的两大主要方法之一，是利用开环传递函数分析闭环系统性能。根轨迹绘制依据根轨迹方程（由

北京理工大学810自动控制理论考研真题及解析

北京理工大学考研历年真题解析 ——810自动控制理论 主编：弘毅考研 编者：yuyacheng 弘毅教育出品 https://www.wendangku.net/doc/8f16950087.html,

【资料说明】 《自动控制理论历年真题解析》系北京理工大学考研辅导团队集体编撰的“历年考研真题解析系列资料”之一。 历年真题是除了参考教材之外的最重要的一份资料，其实，这也是我们聚团队之力，编撰此资料的原因所在。历年真题除了能直接告诉我们历年考研试题中考了哪些内容、哪一年考试难、哪一年考试容易之外，还能让我们有更多的意外收获。 1.命题风格与试题难易 有的同学第一次接触北理工自动控制理论历年试题，感觉有些偏有些怪，实际上北理工的考题不偏、不怪，80%的题目都是完全可以拿到分的，只不过北理工考题的特点是内容多、范围广，要求涉猎的知识点范围很全面，那么就要求我们按照北理工的考试大纲去把书本上的知识好好看全，当然范围广了，知识点的难度就自然降低了，所以同学们不用担心，把历年真题好好研究透了，基本就没什么太大的问题，真正了解了命题老师的出题类型、出题思路，这样你就可以在考场取得胜利。 2.考试题型与分值 大家要了解有哪些题型，每个题型的分值。从最近几年看，09年包括09年之前是有选择题的，然而10年以后北理工的自控真题都是大题，并且从08年以后试卷已经不外流，所以08年以后真题我们只有回忆版，但是根据这些回忆版我们也不难推出这些题目的难易程度和出处，只要跟着我们的分析走，相信你可以取得理想的分数。 3.真题的重要性 北理工的专业课都是有考试大纲的，凡是考试大纲里面出现的内容，无论难度怎样，我们都必须逐一弄懂，但是大家可以通过对历年真题的分析得出历年所考的常考知识点和重点知识点，掌握各个章节在整个考研中的重要地位。例如，近几年才重点考察的相平面和最优控制，就以后而言属于必考题型，所以历年真题的复习是专业课复习的重中之重，任何书本都比不上真题，真题做到3遍都不为过，通过对近10年的真题分析，你一定可以把握复习的重点，从而取得理想的成绩。 4.重要的已考知识点 考研专业课试卷中，很多考点考题会反复出现，一方面告诉大家这是重点，另一方面也可以帮助大家记忆重要知识点，灵活的掌握各种答题方法。对于反复考查的知识点，一定不要局限于答案，题目的形式和内容可以千变万化，但是核心的知识点和方法论是不会改变的，所以我们要灵活的掌握重要的知识点，知道出题者想要考察的到底是什么，

2003年东北大学自动控制原理考研真题-考研真题资料

考试科目:自动控制原理 东北大学2003 年攻读硕士研究生研题 一.( 10 分) 增大控制器的比例控制系数对闭环系统输出有何影响? 为什么加入滞后校正环节可以提高稳态精度, 而又基本上不影响系统暂态性能? 二. (20 分)写出下图所示环节输出3c 与输入3r 之间的微分方程。 三. (20 分) 绘出下图所示系统的动态结构图, 表明各环节的传递函数(假定发电机转速恒定,励磁电流与磁通量为线性关系),并求系统输出3c 与输入信号3r 的传递函数3c(s)/3r(s) 。 四.(20 分)系统动态结构图如图所示, 要求闭环系统的一对极点为:s = _1 士j, 试确定参数K 和K h, 利用求出的K h值画出以K 为参量的根轨迹图, 最后说明加入微分反馈对 系统性能的影响(与单位负反馈系统比较)。 五.( 10 分) 设单位反馈系统在单位阶跃输入的作用下其误差为: e(l) =1.2e_10l_ 0.2e_60l, 试求系统的闭环传递函数, 并确定系统的阻尼比飞和自然振荡频率0 n 。 六. (20 分) 一复合系统如图, 图中Ｗc(s) = as2+ bs , Ｗg(s) = 10 。若s(1+ 0.1s)(1+ 0. 2s) 3

使经过前馈补偿后的等效系统变为二型 (两个积分环节), 试确定参数a 和b 的值。 七. ( 10 分) 画出惯性环节Ｗ (s) = 1 1+ Ts 的幅相频率特性, 并证明其轨迹为圆。 八. ( 10 分) 最小相系统的对数幅频特性如下图所示, 试求对应的开环传递函数。 九. ( 20 分) 离散控制系统反馈图如图所示, 试分析 K=10 时闭环控制系统的稳定性, 并求系统的临界放大系数( e _1 = 0.368 )。 十. (10 分) 设运算放大器的开环增益充分大, 最大输出电压为士 15V , 试给出下列两个非线性环节的输入输出特性曲线。

2015电子科技大学考研真题839自动控制原理

自动控制原理试题 共 3页 第1页 电子科技大学 2015年攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目：839 自动控制原理 注：所有答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。 1、 （共15分）某控制系统框图如图1所示。试求：当输入11 ()R s s =和2()1R s =共同作用 下的系统输出()Y s 。 图1 2、 （共15分）某控制系统框图如图2所示。 1） 当系统输入()R s 为单位斜坡函数时，求系统的稳态误差。 2） 试求参数t ，可使系统满足：在超调量为零的前提下，调整时间t s 尽可能短。 图2 3、 （共20分）某直流电机随动系统框图如图3(a)所示。通过反馈校正的方式改善系统的动态性能，如图3(b)所示。反馈校正支路上串接的高通滤波器参数为：R=1M W ,C=10m F, 0.2875k =,试求： 1） 试求校正前原系统的超调量、调节时间； 2） 试求校正后系统的闭环传递函数，并计算在单位斜坡函数激励下的系统稳态误差。

自动控制原理试题 共 3页 第2页 图3(a) 图3(b) 4、 （共15分）某控制系统框图如图4所示，其中120,0,T T >> 1） 试绘制参数K 由0?￥ 变化时，系统的根轨迹图。 2） 试根据根轨迹图判断，使系统稳定的K 的取值范围。 图4 5、 （共15分）某控制系统框图如图5所示，其中10,0m K K >> 1) 试分析系统保持稳定时，系统参数应满足的条件。 2) 试求当输入信号2 1()1()2 r t t t t =++ 时，系统的稳态误差。 3) 试分析系统中PD 控制器参数1,K t 分别对系统稳定性及对加速度信号跟踪误差的影响。 图5 6、 （共15分）已知某线性定常系统的状态方程与输出方程分别为： []010*******X AX Bu X u y CX X éùéù=+=+êúêú -????==& 假定系统状态变量不可测，试设计全维状态观测器，并通过状态反馈，实现系统的闭环极点配置到127.077.07,7.077.07s j s j =-+=--。 为使状态差()()e X t X t -尽快衰减到零，建议将观测

自动控制考研胡寿松《自动控制原理》考研真题与考点

自动控制考研胡寿松《自动控制原理》考研真题与考 点复习 第一部分考研真题精选与解析 一、单选题 1线性系统的主要特点有（）。[华中科技大学2009年研] A．稳定性 B．振荡性 C．收敛性 D．齐次性 【答案】DXXXX 【解析】线性系统的重要性质是可以应用叠加原理，叠加原理有两重含义，既具有可叠加性和齐次性。 2对控制作用进行适当的补偿（复合控制），可使系统（）。[湖南大学2006年研] A．由不稳定变成稳定 B．减小非线性的影响 C．提高无差度 D．同时改善快速性和抗干扰能力 【答案】DXXXX

【解析】复合控制只要参数选择合适，不仅可以改善快速性，还能保持系统稳定，减小稳态误差、抑制几乎所有可测量扰动。 3在通常的闭环控制系统结构中，系统的控制器和控制对象共同构成了（）。[杭州电子科技大学2008年研] A．开环传递函数 B．反馈通道 C．前向通道 D．闭环传递函数 【答案】CXXXX 【解析】前向通道是指闭环系统中，从系统输入量到系统被控制量之间的通道。因此控制器和控制对象就组成了通常闭环控制系统的前向通道。 4系统的传递函数与下列因素有关（）。[华中科技大学2009年研] A．系统结构 B．初始条件 C．系统结构和参数 D．系统结构、参数和初始条件 【答案】CXXXX 【解析】传递函数是一种用系统参数表示输出量与输入量之间关系的表达式，它只取决于系统或元件的结构和参数，而与输入量的形式无关，也不反应系统内部的任何信息。

5传递函数的概念除了适用于线性定常系统之外，还可用于描述（）系统。[杭州电子科技大学2008年研] A．线性时变 B．非线性定常 C．非线性时变 D．以上都不是 【答案】DXXXX 【解析】传递函数定义为线性定常系统零初始条件下，系统输出量与输入量的拉氏变换之比，只适用于线性定常系统。 6下面系统中属于线性系统的是（）。[东南大学研] 系统1：y＝3u＋2；系统2：y＝usint A．1和2 B．1 C．2 D．都不是 【答案】DXXXX 【解析】系统（1）和系统（2）不满足线性系统叠加原理，故都不是线性系统，答案为D。 7设f（t）＝te t·1（t），则F（s）＝（）。[清华大学研]

考研自动控制原理习题集及其解答(1)2

自动控制原理习题及其解答 第一章（略） 第二章 例2-1 弹簧，阻尼器串并联系统如图2-1示，系统为无质量模型，试建立系统的运动方程。 解：(1) 设输入为y r ，输出为y 0。弹簧与阻尼器并联平行移动。 (2) 列写原始方程式，由于无质量按受力平衡方程，各处任何时刻，均满足∑=0F ， 则对于A 点有 021=-+K K f F F F 其中，F f 为阻尼摩擦力，F K 1，F K 2为弹性恢复力。 (3) 写中间变量关系式 022011 0)() (y K F Y Y K F dt y y d f F K r K r f =-=-? = (4) 消中间变量得 020110y K y K y K dt dy f dt dy f r r =-+- (5) 化标准形 r r Ky dt dy T y dt dy T +=+00 其中:2 15 K K T += 为时间常数，单位[秒]。 2 11 K K K K += 为传递函数，无量纲。 例2-2 已知单摆系统的运动如图2-2示。 (1) 写出运动方程式 (2) 求取线性化方程 解：（1）设输入外作用力为零，输出为摆角θ ，摆球质量为m 。 （2）由牛顿定律写原始方程。

h mg dt d l m --=θθ sin )(22 其中，l 为摆长，l θ 为运动弧长，h 为空气阻力。 （3）写中间变量关系式 )(dt d l h θα= 式中，α为空气阻力系数dt d l θ 为运动线速度。 （4）消中间变量得运动方程式 0s i n 22=++θθθmg dt d al dt d ml （2-1) 此方程为二阶非线性齐次方程。 （5）线性化 由前可知，在θ ＝0的附近，非线性函数sin θ ≈θ ，故代入式（2-1）可得线性化方程为 022=++θθ θmg dt d al dt d ml 例2-3 已知机械旋转系统如图2-3所示，试列出系统运动方程。 解：（1）设输入量作用力矩M f ，输出为旋转角速度ω 。 （2）列写运动方程式 f M f dt d J +-=ωω 式中， f ω为阻尼力矩，其大小与转速成正比。 （3）整理成标准形为 f M f dt d J =+ωω 此为一阶线性微分方程，若输出变量改为θ，则由于 dt d θω= 代入方程得二阶线性微分方程式 f M dt d f dt d J =+θ θ22 例2-4 设有一个倒立摆安装在马达传动车上。如图2-4所示。 图2-2 单摆运动 图2-3 机械旋转系统

自动控制原理 2016年考研题

河北大学2016年硕士研究生入学考试试卷 一、填空题（共30分，1-7题每空1分，8-11题每空2分，答案一律写在答题纸上） 1、经典控制理论中，描述系统运动的数学模型主要有 和 ；现代控制理论中，描述系统运动的数学模型为 ，其中包括 方程和 方程。 2、系统的 响应代表由系统的初始状态所引起的系统的自由运动；系统的 响应代表由系统的输入所激励的强制运动。 3、设单位反馈系统的开环传递函数为,) 12(10)(+=s s s G 当系统的输入为单位阶跃信号l(t)时，系统的静态误差为 ；单位斜坡输入时，系统的静态误差为 ；单位加速输入时，系统的静态误差为 。 4、某系统特征多项式为 )44)(1(2+++s s s ，则系统的固有运动模态为 、 和 。 5、离散控制系统的数学模型主要有 和 。 6、根据系统分频段设计思想，低频段主要考虑系统的 特性，中频段主要考虑系统的 性，高频段主要考虑系统的 能力。 7、系统状态反馈不能够改变 的特征多项式和特征值，输出反馈不能够改变 的特征多项式和特征值。 8、某传递函数为) 1(2)(+= s s s G 的系统，若输入信号为)60sin()( +=t t r ，其稳态输出为 。 9、已知系统的传递函数为 1 21+s ，则系统的单位脉冲响应为 。 10、已知系统的传递函数为2513)(23++++=s s s s s G ，写出系统的能控标准型实现 ，能观标准型实现 。 11、用C(z)表示以下采样系统的输出为 。 二、简答题（共30分，每题10分） 1、说明稳定裕量的定义，以开环传递函数) 1)(11.0(1)(++=s s s s G 为例子BODE 图和NYQUIST 图中标出相角稳定裕量和增益稳定裕量。 2、以下是通过改变载热介质流量进行出口温度控制的系统流程，请画出温度控制系统方框图，并说明每个方框的作用。如果冷物料流量发生变化，对系统产生什么影响？请绘制在结构图中。

浙江大学845自动控制原理考研真题试卷

紧急通知 本资料由浙江大学控制科学与工程学院16届专业课129分学长，也就是我本人亲自整理编排而成。大家可以叫我学长，年龄比我大的辞职考的可以叫我小弟。资料不同于市面上那些看起来非常诱人实则是粗制烂造的资料，而是以一个考过845自控的过来人的经验，完全从学生的体验出发，做到资料最全，资料最好，资料最精致。全套资料包括葵花宝典一到葵花宝典九共九本资料，每本资料都是我精心编辑整理的，并做了精美的封面，一共650页完美打印发给大家，大家把这650从头到尾肯透了，再做下我推荐的几本资料书（16年有一道15分的大题就是上面的类似题，第三问很多高手都没做出来，注意不是周春晖那本哈），可以说完全没问题了。这是其它卖家不可能做到的。同时赠送845自控全套电子资料。葵花宝典一完全由我本人原创，里面包含了考浙大845自动控制原理的全部问题，比如考多少分比较保险，怎么复习，有哪些好的资料书，最近几年考题变化及应对策略，浙大常考题型，招生名额，复试资料，导师联系，公共课复习用书及方法以及845近年命题风格分析等一系列问题，全是我的心得和经验，方法，技巧等，说句心里话，我自己都觉得这些资料非常宝贵，能帮助学弟学妹们少走很多弯路。 注意：前面是一些关于我的故事，有些地方可能对你有用，如果不感兴趣，可以直接拉到后面去看，资料清单和图片都在后面。 学长自我介绍 学长姓邓，名某某，男，本科于14年毕业于四川大学电气信息学院自动化专业，考浙大控制考了3次，14年大三时第一次考浙大控制总分没过线。当时我们学校有三个同学征战浙大控制科学与工程，结果全军覆没，只有我一人过了300分，由此可见考浙大控制还是很有难度的，其中一个难点就是专业课的信息和专业课的命题走向的获取，当时我们都不是很清楚，蒙着头自己学，去图书馆借了很多自动控制原理的资料书来看，我自我感觉学得还不错，当时我一个同学考电子科大的自动化，经常跑来问我自控的问题，我基本都能给他解答出来，他说我好牛逼，觉对没有问题，然而最后的结果是他考电子科大自动控制原理137，而我只考了96分。后面我分析了一下，为什么会出现这样的情况？最重要的就是我们对浙大的出题风格不是很了解，不知道它的命题方向和爱考的地方，方向都错了，怎么可能得高分？虽然我把11年以前的真题都做了，但是浙大12年以后的命题风格和以前有所不同，所以还是无济于事。因此即使你的自控基础知识扎实，也未必能够得到高分，这里面有很多方法和技巧，都是我从后面的考试中慢慢总结出来的。 由于不甘心就这么与浙大失之交臂，所以决定二战，但是又不想向家里要钱了，因为学长家在贵州农村，经济条件不是很好。于是我选择平时晚上去给别人做家教，周末去给培训机构上课。这样的好处是我有大把的白天用来复习，只是晚上出去干干活。这个事就说到这里，不是主题。15年专业课考了113，一个中等的分数，本来可以考130，但是为什么没有考到，这些原因我都在葵花宝典一中给大家分析了，希望大家能我的身上汲取经验，别步我的后尘。但是15年死在英语不过线上，差3分，这是我怎么也没有想到的，学长英语虽然不能说特别好，但是最起码四六级大一就过了，高考英语还是我们小县城的单科第一名（山中无老虎），第一年也考了65分。这是我怎么也没有想到的，所以有的时候感觉

-华南理工大学833自控基础综合(含自动控制原理、现代控制理论)考研试题

433 华南理工大学 攻读硕士学位研究生入学考试试卷 ( 试卷上做答无效, 请在答题纸上做答, 试后本卷必须与答题纸一同交回) 科目名称: 自控基础综合 适用专业: 控制理论与控制工程交通信息工程及控制系统分析与集成检测 技术与自动化装置系统工程模式识别与智能系统 共页 1.(25分). 已知系统结构图如图1所示,⑴绘出系统根轨迹; ⑵用根轨迹法确定:①使系统阻尼系数ζ=0.5的K取值以及闭环极点;并由主导极点大致估算系统阶跃响应动态性能;②系统在单位阶跃输入作用下,稳态控制精度的允许值。 图 1 2.(20分). 已知某单位反馈系统的开环传递函数为 K G(s) = (T1＞0,T2＞0,T3＞0) (T1s +1)(T2s +1)(T3s +1) 当取K=5 时,系统的G(jω)曲线与实轴交于–0.5 点, ⑴. 绘制G(jω)曲线(大致图形); ⑵. 判定此时系统的稳定性; ⑶. 确定使系统稳定K的取值范围. 3.(20分). 已知最小相位系统开环对数频率特性(渐近线)如图2所示, ⑴. 写出开环传递函数G(s); ⑵．根据相角裕度判别系统的稳定性; ⑷. 求系统的无差度阶数和静态位置误差系数、静态速度误差系数、静态加速度误差 系数; ⑸. 求系统阶跃响应动态性能指标

. 图 2 4．( 20分) 已知含有饱和特性的非线性系统如图 3所示。图中β是局部速度负反馈 的反馈系数,系统的输入作用为阶跃信号r (t ) = R 0 ?1(t )。现要求: ⑴. 在e - e ' 相平面上绘出未加入局部速度负反馈时(即β=0)系统的相平面图(大致图 相平面上绘出加入局部速度负反馈时 (设β=1)系统的相平面图 (大致图 形); ⑵. 在e - e ' 形); ?e (0+ ) = 3 ⑶. 比较由初态?e 出发的β=0 和β=1 时两条相轨迹,说明加入局部速度负 (0+ ) = 0 ? ' 反馈对系统阶跃响应动态过程的影响。 图 3

2018年云南昆明理工大学自动控制原理考研真题A卷

2018年云南昆明理工大学自动控制原理考研真题A卷 一、选择填空题（30个空，每空1.5分，共45分） 1、控制系统的反馈是指系统的（）返回到输入端，与参考输入量进行比较产生偏差信号，系统利用（）进行调节。 A.变量 B.输出量 C.反馈 D.偏差信号 2、如果控制系统的输出量对系统本身没有控制作用，这种系统称为开环控制系统。开环控 制形式分为按给定值控制和（）两种。 A.按输出控制 B.按偏差控制 C.按扰动补偿 D.按反馈控制 3、一个闭环控制系统一般可由六个基本环节组成，分别是：（）、测量装置、给定装置、比较装置、（）、执行机构。 A.反馈装置 B.受控对象 C.输入装置 D.控制器 4、传递函数定义为在（）条件下，（）输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 A.非零初始 B.零初始 C.线性定常系统 D.非线性定常系统 5、动态结构图相加点与分支点的移动原则是移动前后系统的（）保持不变。 A.前后关系 B.函数关系 C.位置关系 D.大小关系 6、控制系统稳定的充分必要条件，是该控制系统的特征方程式系数都是正的，且特征方程式系数作出的劳斯表第一列元素全部都是（），否则第一列元素符号改变的次数，（）特征方程正实部根的个数。 A.正的 B.不等于 C.负的 D.等于 7、一个稳定的控制系统，其单位阶跃响应中包含有（）和瞬态分量，瞬态分量随着 时间的推移逐渐衰减并趋近于（）。 A.动态分量 B.稳态分量 C. 零 D.负值 8、二阶系统增加一个极点会使系统的超调量（），而增加一个零点则会使系统的超调量（）。 A.减小 B.不变 C.增加 D.为零 9、利用主导极点法分析高阶系统时，其它极点到虚轴的距离应该是主导极点到虚轴距离的（）以上。

自动控制原理考试试卷

自动控制原理试题 2． （10分）已知某系统初始条件为零，其单位阶跃响应为)0(8.08.11)(94≥+-=--t e e t h t t ， 试求系统的传递函数及单位脉冲响应。 3.（12分）当ω从0到+∞变化时的系统开环频率特性()()ωωj j H G 如题4图所示。K 表示开环增益。P 表示开环系统极点在右半平面上的数目。v 表示系统含有的积分环节的个数。试确定闭环系统稳定的K 值的范围。 4．（12分）已知系统结构图如下，试求系统的传递函数 ) (, )(s E s C 1．（10分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为) 5(4 )(+=S S s G ，求该系统的单位脉冲 响应和单位阶跃响应。 3．（10分）系统闭环传递函数为2 22 2)(n n n s s G ωξωω++=，若要使系统在欠阻尼情况下的单位阶跃响应的超调量小于16.3%，调节时间小于6s ，峰值时间小于6.28s ，试在S 平面上绘出满足要求的闭环极点可能位于的区域。（8分） ,3==p v （a ） ,0==p v （b ） 2 ,0==p v （c ） 题4图 题2图

6． （15分）已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如下图所示（分段直线近似表示） 1、．（10分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 ) 5( 6 ) (+=s s s G ，试求系统的单位脉 冲响应和单位阶跃响应。 3、（10分）已知系统的结构图如下，试求： （1） 开环的对数幅频和相频特性曲线； （2） 单位阶跃响应的超调量σ%，调节时间ts ； （3） 相位裕量γ，幅值裕量h 。 7．（15分）已知系统结构图如下图所示，试求传递函数) () (, )()(s R s E s R s C 。 （1） 试写出系统的传递函数G(s)； （2） 画出对应的对数相频特性的大致形状； （3） 在图上标出相位裕量Υ。

控制原理考研胡寿松《自动控制原理》配套考研真题库

控制原理考研胡寿松《自动控制原理》配套考研真题 库 一、第一部分真题 一、填空题 相平面的概念：______。[燕山大学研] 【答案】设一个二阶系统可以用下面的常微分方程来描述。其中是x和的线性或非线性函数。在一组非全零初始条件下，系统的运动可以用解析解x（t）和描述。如果取x和构成坐标平面，则系统的每一个状态均对应于该平面上的一点，这个平面称相平面。 二、问答题 1对控制系统进行校正时，在什么情况下，不宜采用串联超前校正？为什么？[华中科技大学研] 答：在系统的快速性满足要求而稳定性不满足要求或快速性已经达到要求而希望系统的动态响应超调量不太大时不宜采用超前校正，因为超前校正会改善系统的快速性，同时会使系统的稳态性能变差，有高频噪声信号时亦不宜使用。 2对于超前、滞后、滞后-超前三类校正装置： （1）分别阐述其控制功能； （2）对于PI控制、PID控制、PD控制，分别属于上述二三类校正装置的哪一类？为什么？[武汉大学研]

答：（1）超前校正的目的是改善系统的动态性能，实现在系统静态性能不受损的前提下，提高系统的动态性能。通过加入超前校正环节，利用其相位超前特性来增大系统的相位裕度，改变系统的开环频率特性，但会使得系统对高频噪声的抑制能力减小，抗干扰能力下降。 滞后校正通过加入滞后校正环节，使系统的开环增益有较大幅度增加，同时又使校正后的系统动态指标保持原系统的良好状态。它利用滞后校正环节的低通滤波特性，在不影响校正后系统低频特性的情况下，使校正后系统中高频段增益降低，从而使其穿越频率前移，达到增加系统相位裕度的目的。缺点是会使系统响应速度变慢。 滞后超前校正装置综合了超前校正装置和滞后校正装置的特点，当系统的动态性能和稳态性能都达不到要求时，可以考虑使用滞后超前校正装置； （2）PI属于滞后校正装置，因为它具有相位滞后作用；PD属于超前校正装置，因为它可以提高超前相角；PID属于滞后超前校正装置，因为其在低频段具有滞后效应，中频段具有超前效应。 3在计算机控制系统中，常采用增量PID算法。与位置PID算法相比较，说明两者的差别及其使用特点。[重庆大学研] 答：增量型PID算法的输出值是两采用时刻间的差，即相对值，增量式算法优点：①算式中不需要累加。控制增量Δu（k）的确定仅与最近3次的采样值有关，容易通过加权处理获得比较好的控制效果；②计算机每次只输出控制增量，即对应执行机构位置的变化量，故机器发生故障时影响范围小、不会严重影响生产过程；③手动-自动切换时冲击小。当控制从手动向自动切换时，可以做到无扰动切换。对于位置式PID控制算法，当前采样时刻的输出与过去的各个状态有关，

自动控制原理考研复习大纲

《自动控制原理》考研复习大纲 一、考试的基本要求 要求学生在较系统地理解与掌握自动控制基本概念和基本理论的基础上，熟悉线性定常系统数学模型的建立与转换方法，掌握线性系统的主要分析方法：时域分析法、根轨迹法、频率特性法，以及线性系统的校正方法。此外还要求掌握非线性系统的分析方法——描述函数法。 二、考试方法和考试时间 硕士研究生入学控制原理考试为笔试，总分150，考试时间为3小时。 三、参考书 《自动控制原理基础教程》胡寿松主编（第四版），科学出版社，2017年 或《自动控制原理》胡寿松主编（第六版），科学出版社，2013年 四、试题类型 主要包括选择题、填空题、简答题、计算题等。 五. 考试内容及要求 第一部分基本概念 掌握：根据系统工作原理绘制控制系统方框图。 熟悉：自动控制系统的基本概念；反馈控制系统的基本工作原理及基本构成；自动控制系统的基本控制方式；自动控制系统的分类；自动控制系统的基本要求。 第二部分自动控制系统的数学模型 掌握：系统结构图的等效变换和简化；梅森公式的应用。 熟悉：常用函数的拉普拉氏变换，拉普拉氏变换基本性质和定理；线性定常系统的微分方程建立及求解方法；传递函数的定义和性质；典型环节的传递函数；系统结构图的组成和绘制；信号流图的组成和绘制；系统结构图和信号流图的互相转换；开环系统和闭环系统的传递函数。 第三部分自动控制系统的时域分析 掌握：欠阻尼二阶系统的动态性能指标计算；二阶系统性能改善方法；劳斯稳定判据及其各种应用；线性系统稳态误差的计算；扰动作用下稳态误差的计算；减小稳态误差的措施。 熟悉：常用典型输入信号及其拉氏变换；动态过程和稳态过程、动态性能和