东北大学(自动控制原理)考研资料
东北大学自动控制原理简答题汇总
1.闭环控制系统的基本环节及作用：1、给定环节：设定被控制的给定值的装置2、比较环节：将所检测的的被控制量与给定量进行比较，确定两者之间的偏差量3、校正环节：将比较环节的输出量转化为标准信号4、放大环节：将偏差信号变换成适于控制执行机构工作的信号5、执行机构:直接作用于控制对象，使被控量达到所要求的数值6、被控对象或调节对象:指要进行控制的设备或过程7、检测装置或传感器：用来检测被控量，并将其转换为与给定量相同的物理量2.什么是系统的暂态过程？对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加到某一个值时，输出量的暂态过程如何？（1）暂态过程：系统从一个稳态过渡到新的稳态的过渡过程（2）输出量的暂态过程可能有以下几种情况：1.单调过程。
输出量单调变化，缓慢达到新的稳态值。
2.衰减振荡过程。
被控制量变化很快，产生超调，经过几次振荡后，达到新的稳定工作状态。
3.持续振荡过程。
被控制量持续振荡，始终不能达到新的稳定工作状态。
4.发散振荡过程。
被控制量发散振荡，不能达到所要求的稳定工作状态。
3.如何区分线性系统和非线性系统？可以通过线性和非线性各自的特性区分，线性系统具有叠加性和齐次性，非线性系统则不具备以上特性。
非线性系统不仅与系统的结构和参数有关，还与系统的初始条件有关。
4.按给定力量的特征，系统可分成哪几种类型？1.恒值系统。
恒值系统的给定量保持不变。
（输出量恒定不变）2.随动系统。
随动系统中的给定量按照事先未知的时间函数变化。
（输出量跟随给定量的变化，所以也可以叫做同步随动系统）3.程序控制系统。
这种系统的给定量是按照一定的时间函数变化的。
（输出量与给定量的变化规律想同）5.简述控制系统性能指标。
自动控制系统的性能指标通常是指系统的稳定性，稳态性能和暂态性能。
稳定性：自动控制系统的首要条件时系统能稳定正常运行。
稳态性能：系统稳态误差的大小反映了系统的稳态精度，它表明了系统控制的准确程度。
暂态性指标：1.最大超调量σ％：输出最大值与输出稳态值的相对误差。
东北大学自动控制原理考研真题(二)2008-2015
2������
+
2)
试画出根轨迹草图，并用根轨迹法确定使闭环主导极点的阻尼比
ξ = 时0.���5���������值。
五、（20 分）已知系统的开环传递函数为：
������������ (s) = ������(0.25������
6 + 1)(0.06������
+
1)
试绘制伯德图，求相位裕度及增益裕度，并判断闭环系统的稳定性。
图 3 所示，求微分时间常数τ。
Xr(s)
-
Kk s(s+1)
Xc(s)
图 2. 题三原系统结构图
Xr(s)
-
E(s)
-
4 s(s+1)
τs
Xc(s)
图 3. 题三改善后系统结构图
四、（20 分）已知单位负反馈系统的开环传递函数为：
������������ (s) = (������
+
������������ 16)2(+������
东北大学 2008 年初试试题 考试科目：自动控制原理 一．简要回答下面问题： 1.对于一般的控制系统，当给定量突然增加时，输出量的暂态过程有哪几种情况？ 2.画图说明当系统处于衰减振荡过程时暂态性能指标。 二．试绘制图 1 所示 RC 无源网络的动态结构图，并写出传递函数
C
R2
ur
R1
uc
三．1．试述减小稳态误差的措施。
六、（20 分）试写出串联引前（微分）校正装置的传递函数，并说明
其作用和适用范围。
七、（20 分）
（1）试说明用描述函数法分析非线性系统的基本思想：
（2）设继电气特性为：
y(x) =
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0n。
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。
东北大学自动控制原理考研必看PPT课件
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7.2 非线性环节及其对系统结构的影响
4.摩擦特性
Mf
M1 •
M2
•
M f 摩擦力矩
转速
M1 静摩擦力矩
M2 动摩擦力矩
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7.2 非线性环节及其对系统结构的影响
摩擦特性的影响
(1)对随动系统而言，摩擦会增加静差，降低精度。 (2)在复现缓慢变化的低速指令时，会造成爬行现象，
的利用 相平面法 小结
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第7章 非线性系统分析
学习重点
❖ 了解非线性系统的特点，掌握非线性系统与线性系 统的本质区别；
❖ 了解典型非线性环节的特点； ❖ 理解描述函数的基本概念，掌握描述函数的计算方
法； ❖ 掌握分析非线性系统的近似方法——描述函数法，
能够应用描述函数法分析非线性系统的稳定性。
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7.3 非线性特性的描述函数法
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7.3 非线性特性的描述函数法
输出 y(t )的傅立叶(Fourier)级数形式：
y(t)4M(sint13sin3t15sin5t)
推论：
4M sin2n(1)t
n0 2n1
① 方波函数可以看作无数个正弦分量的叠加。 ② 正弦分量中，有一个与输入信号频率相同的分量，
（2）非线性系统的分类 非本质非线性 能够用小偏差线性化方法进行线性化处理的非线性。 本质非线性 不能用小偏差线性化方法解决的非线性。
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7.1 非线性系统动态过程的特点
东北大学2021年硕士研究生招生考试考试大纲(839)考试大纲-自动控制原理
东北大学2021年硕士研究生招生考试考试大纲科目代码：839；科目名称：自动控制原理一、考试性质自动控制原理是信息科学与工程学院控制科学与工程专业（专业代码：081100）、电子信息专业（专业代码：085400）控制工程、人工智能方向硕士生入学考试的专业基础课。
考试对象为参加信息科学与工程学院控制科学与工程专业、电子信息专业控制工程、人工智能方向2021年全国硕士研究生入学考试的准考考生。
二、考试形式与试卷结构（一）考试形式：闭卷，笔试。
（二）考试时间：180分钟。
（三）考试题型及比例：简答题（约占20%），综合题（约占80%）。
（四）参考书目：王建辉，自动控制原理，清华大学出版社，2007年4月。
三、考查要点（一）自动控制系统的基本概念1．自动控制系统的组成2．自动控制系统的工作原理3．自动控制系统的类型4．自动控制系统的性能指标（二）系统模型的建立1．传递函数的定义及典型环节的传递函数2．根据物理定律写出描写系统动态的微分方程并求传递函数3．画出系统的动态结构图并通过化简求出传递函数4．画出系统的信号流图并通过化简求出传递函数（三）自动控制系统的时域分析法1．根据系统的微分方程或传递函数求出系统输出随时间变化的解（主要考虑系统输入为阶跃信号，被控对象为一阶和二阶系统），并分析系统的性能。
2．根据系统的特征方程判断系统的稳定性3．稳态误差的定义及计算（四）自动控制系统的根轨迹分析法1．根轨迹的概念2．根轨迹的绘制3．利用根轨迹分析系统的性能（五）自动控制系统的频率分析法1．频率特性的概念及表示方法2．典型环节及开环系统频率特性的绘制3．利用系统的开环频率特性分析系统的性能4．闭环频率特性及与系统的动态性能的关系（六）控制系统的校正及综合1．控制系统校正的基本概念2．串联校正3．并联校正4．复合校正（七）非线性系统分析1．非线性系统的特点2．典型的非线性系统3．利用描述函数法分析非线性系统4．相平面法（八）线性离散系统的理论基础1．离散系统的基本概念及基础知识2．脉冲传递函数的定义及推导3．采样控制系统的时域分析四、计算器使用要求本科目需使用计算器、三角板附件1：大纲导语参考一、简答题（概念解释，共10分，2小题，每题5分）二、综合题（共140分，7大题，每题20分；其中部分大题中包括简答题，共20分，2小题，每题10分）附件2：参考书目信息（参考书目的封面）样题：。
东北大学自动控制原理简答题汇总
1.闭环控制系统的基本环节及作用：1、给定环节：设定被控制的给定值的装置2、比较环节：将所检测的的被控制量与给定量进行比较，确定两者之间的偏差量3、校正环节：将比较环节的输出量转化为标准信号4、放大环节：将偏差信号变换成适于控制执行机构工作的信号5、执行机构:直接作用于控制对象，使被控量达到所要求的数值6、被控对象或调节对象:指要进行控制的设备或过程7、检测装置或传感器：用来检测被控量，并将其转换为与给定量相同的物理量2.什么是系统的暂态过程？对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加到某一个值时，输出量的暂态过程如何？（1）暂态过程：系统从一个稳态过渡到新的稳态的过渡过程（2）输出量的暂态过程可能有以下几种情况：1.单调过程。
输出量单调变化，缓慢达到新的稳态值。
2.衰减振荡过程。
被控制量变化很快，产生超调，经过几次振荡后，达到新的稳定工作状态。
3.持续振荡过程。
被控制量持续振荡，始终不能达到新的稳定工作状态。
4.发散振荡过程。
被控制量发散振荡，不能达到所要求的稳定工作状态。
3.如何区分线性系统和非线性系统？可以通过线性和非线性各自的特性区分，线性系统具有叠加性和齐次性，非线性系统则不具备以上特性。
非线性系统不仅与系统的结构和参数有关，还与系统的初始条件有关。
4.按给定力量的特征，系统可分成哪几种类型？1.恒值系统。
恒值系统的给定量保持不变。
（输出量恒定不变）2.随动系统。
随动系统中的给定量按照事先未知的时间函数变化。
（输出量跟随给定量的变化，所以也可以叫做同步随动系统）3.程序控制系统。
这种系统的给定量是按照一定的时间函数变化的。
（输出量与给定量的变化规律想同）5.简述控制系统性能指标。
自动控制系统的性能指标通常是指系统的稳定性，稳态性能和暂态性能。
稳定性：自动控制系统的首要条件时系统能稳定正常运行。
稳态性能：系统稳态误差的大小反映了系统的稳态精度，它表明了系统控制的准确程度。
暂态性指标：1.最大超调量σ％：输出最大值与输出稳态值的相对误差。
东北大学839自动控制原理2000、02-14年(2000和05-06、10年手写板含答案)考研专业课历年真题汇编
环节 PI 调节器 1．写出 PI 调节器的传递函数和校正后系统的开环传递函数 2．分析加入串联校正环节 PI 调节器后，对系统性能的改善作用。 七．已知非线性系统如下图所示，试判断交点是否为自振点
确定 M 和 h 应满足的关系式。
继电器特性描述函数： N ( A) 4M 1 ( h )2 ， A h 。
A
A
Xr
3
Xc
s(0.8s 1)(s 1)
图 4 题七系统结构图
八、（共 20 分）已知系统结构图如图 5 所示，采样周期 T 1s 。试求闭环系统脉冲传递函数，
并判断闭环系统的稳定性。
s(0.5s
10 1)(0.1s
1)
1、（10 分）绘制系统伯德图，并求相位裕度；
2、（10
分）如采用传递函数为Wc (s)
0.37s 1 0.049s 1
的串联超前校正装置，试绘制校正后系统
的伯德图，并求此时的相位裕度，同时讨论校正后系统的性能有何改进。
共3页 第2页
七、（共 20 分）已知控制系统结构图如图 4 所示。为使系统不产生自振，试利用描述函数法
二、（共 20 分）求图 1 所示电路以 ur 为输入、 uc 为输出的传递函数。
图 1 题二电路图
三、（共 20 分）已知控制系统结构图如图 2 所示，其中W1(s) 的单位脉冲响应为10 10et 。 试分析内反馈 s 的存在对系统稳定性以及系统稳态误差的影响。
R(s)
+-
s 1 s
C(s)
四．求开环控制系统Wk (s) = Kg (0.1s + 1) 所对应的负反馈系统根轨迹（关键点在 s(s + 1)(0.25s + 1)2
东北大学2021年硕士研究生招生考试考试大纲（839）考试大纲-自动控制原理
东北大学2021年硕士研究生招生考试考试大纲（839）考试大纲-自动控制原理东北大学2021年硕士研究生招生考试考试大纲科目代码：839；科目名称：自动控制原理一、考试性质自动控制原理是信息科学与工程学院控制科学与工程专业（专业代码：081100）、电子信息专业（专业代码：085400）控制工程、人工智能方向硕士生入学考试的专业基础课。
考试对象为参加信息科学与工程学院控制科学与工程专业、电子信息专业控制工程、人工智能方向2021年全国硕士研究生入学考试的准考考生。
二、考试形式与试卷结构（一）考试形式：闭卷，笔试。
（二）考试时间：180分钟。
（三）考试题型及比例：简答题（约占20%），综合题（约占80%）。
（四）参考书目：王建辉，自动控制原理，清华大学出版社，2007年4月。
三、考查要点（一）自动控制系统的基本概念1．自动控制系统的组成2．自动控制系统的工作原理3．自动控制系统的类型4．自动控制系统的性能指标（二）系统模型的建立1．传递函数的定义及典型环节的传递函数2．根据物理定律写出描写系统动态的微分方程并求传递函数3．画出系统的动态结构图并通过化简求出传递函数4．画出系统的信号流图并通过化简求出传递函数（三）自动控制系统的时域分析法1．根据系统的微分方程或传递函数求出系统输出随时间变化的解（主要考虑系统输入为阶跃信号，被控对象为一阶和二阶系统），并分析系统的性能。
2．根据系统的特征方程判断系统的稳定性3．稳态误差的定义及计算（四）自动控制系统的根轨迹分析法1．根轨迹的概念2．根轨迹的绘制3．利用根轨迹分析系统的性能（五）自动控制系统的频率分析法1．频率特性的概念及表示方法2．典型环节及开环系统频率特性的绘制3．利用系统的开环频率特性分析系统的性能4．闭环频率特性及与系统的动态性能的关系（六）控制系统的校正及综合1．控制系统校正的基本概念2．串联校正3．并联校正4．复合校正（七）非线性系统分析1．非线性系统的特点2．典型的非线性系统3．利用描述函数法分析非线性系统4．相平面法（八）线性离散系统的理论基础1．离散系统的基本概念及基础知识2．脉冲传递函数的定义及推导3．采样控制系统的时域分析四、计算器使用要求本科目需使用计算器、三角板附件1：大纲导语参考一、简答题（概念解释，共10分，2小题，每题5分）二、综合题（共140分，7大题，每题20分；其中部分大题中包括简答题，共20分，2小题，每题10分）附件2：参考书目信息（参考书目的封面）样题：。