《自动控制原理》(专升本)考试大纲 - 兰州交通大学2511
专升本自控原理考试大纲
第三部分《自动控制原理》
一、基本要求
1．能简单分析自动控制系统的组成、工作原理；
2．熟练掌握系统数学模型的建立方法；
3．掌握根轨迹分析方法；
4．掌握频率响应分析法；
5．能对系统性能（稳定性、稳态性能和动态性能）进行分析。
二、考试内容范围
1．自控系统的一般概念
1）了解自动控制系统的基本原理及基本控制方式；
2）掌握自动控制系统的基本组成，能熟练分析自动控制系统的受控对象、被控制量、给定量和扰动量。
2．控制系统的数学模型
1）了解传递函数的定义及其基本性质；
2）掌握简单电路和运算放大器的传递函数的求法；
3）掌握动态结构图及其等效变换、MASON公式。
3．根轨迹分析法。
1）根轨迹的基本概念；
2）绘制根轨迹的基本方法；
3）广义根轨迹；
4）用根轨迹分析系统性能。
4．频率特性
1）了解频率特性的基本概念；
2）掌握奈氏图的一般绘制方法、熟练掌握伯德图的绘制；
3）熟练掌握系统的开环频率特性的画法。
5．稳定性分析
1）了解系统稳定的条件；
2）熟练掌握三种稳定判据（代数稳定判据、奈氏稳定判据、对数频率稳定判据）掌握系统的稳定性分析；
6．系统校正
1）了解校正的基本概念及三种基本校正方法；
2）了解用频率法设计串联校正装置的一般方法。
《自动控制原理》考研复习大纲
《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。
自动控制原理考研大纲
自动控制原理考研大纲
自动控制原理是控制工程领域的一门基础课程，旨在介绍自动控制的基本概念、理论和方法。
该课程通常包括以下内容：
1. 控制系统的基本概念：介绍自动控制系统的定义、组成和基本要素，包括被控对象、传感器、执行器、控制器等。
2. 信号与系统：介绍连续时间和离散时间信号的表示方法、重要性质和常用变换，如傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换。
3. 传递函数与状态方程：介绍线性时不变系统的传递函数和状态方程的概念及其相互转换的方法，以及这些表示方法在系统分析和设计中的应用。
4. 时域分析方法：介绍时域响应分析的方法，如阶跃响应、脉冲响应和频率响应分析，以及这些方法在系统性能评价和参数调整中的应用。
5. 频域分析方法：介绍频域响应分析的方法，如频率响应曲线、波特图和奈奎斯特图，以及这些方法在系统稳定性和稳定裕度分析中的应用。
6. 非线性控制系统：介绍非线性控制系统的特点和分析方法，如构造相平面图、极限环分析和决策环分析，以及这些方法在非线性系统的稳定性和摆动特性分析中的应用。
7. 系统设计原理：介绍自动控制系统的设计原则和方法，包括
反馈控制系统的校正设计、校正器的设计和模式选择方法。
8. 控制器的设计与调节：介绍PID控制器的设计原理和调节方法，包括根轨迹和频率响应法，并介绍现代控制理论中的一些常用方法，如状态反馈、观测器和最优控制。
除了上述内容，考研大纲还可能包括其他相关的内容，具体以考纲为准。
自动控制原理作为控制工程的基础课程，对于进一步学习和研究控制工程以及其他相关领域（如机械、电子、通信等）都具有重要的意义和应用价值。
自动控制原理考试大纲
根轨迹绘制方法
绘制工具
使用MATLAB/Simulink等软件进行根轨迹绘制。
绘制步骤
确定系统的开环传递函数，计算出系统的极点， 根据极点位点，使根轨 迹图更易于观察和分析。
根轨迹分析法
稳定性分析
通过观察根轨迹上的点是否在复平面的左半部分，判断系统是否稳 定。
频率特性与系统函数关系
系统的频率特性与其传递函数之间存在直接 关系，通过分析传递函数可以得到系统的频 率特性。
频率特性绘制方法
实验法
通过实验测试系统对不同频率信号的响应，记录数据并绘制频率 特性图。
解析法
根据系统传递函数，利用数学工具计算频率特性，并绘制相应的图 谱。
近似法
对于某些复杂系统，可以采用近似方法计算频率特性，如采用等效 滤波器法等。
动态结构图的组成
了解动态结构图由哪些基本环节组成，如输入、输出、 比较器、放大器等。
动态结构图的建立
根据系统结构和参数，建立动态结构图。
动态结构图的分析
通过分析动态结构图，了解系统动态特性和稳定性等。
03
线性系统的时域分析
系统的稳定性分析
定义
系统在受到扰动后，能够恢复到原始状态的 能力。
判据
劳斯稳定判据、赫尔维茨稳定判据等。
准确性
系统能够准确地跟踪输入的变化。
03
02
快速性
系统能够快速地响应输入的变化。
抗干扰性
系统能够抵抗外部干扰的影响，保 持稳定运行。
04
02
控制系统数学模型
控制系统微分方程
线性常微分方程的建立
根据系统物理规律和输入输 出关系，建立线性常微分方 程。
初始条件和边界条件
确定系统初始状态和边界条 件，以便求解微分方程。
自动控制原理复习提纲(版)PDF.pdf
关系。P155（背）
①要求系统稳定，则必须使所有的闭
环极点 si 均位于 s 平面的左半部。
②要求系统的快速性好，应使阶跃响 应式中每个分量衰减得快，则闭环极 点应远离虚轴。要求系统平稳性好， 则复数极点最好设置在 s 平面中与负
实轴成 45。夹角线附近。
③要求动态过程尽快消失，要求系数
6
21. 什 么 是 主 导 极
点，什么是偶极子
p155（背）
主导极点：离虚轴最 近且附近没有闭环 零点的一些闭环极 点（复数极点或实数 极点）对系统的动态 过程性能影响最大， 起着主要的决定的 作用的。 偶极子：将一对靠得 很近的闭环零、极点 称为偶极子 22.什么是最小相位 系统与非最小相位 系统 p162（背） 最小相位系统：系统 的所有开环极点和 零点都位于 s 平面的 左半部 非最小相位系统：s 平面的右半部具有 开环极点或零点的 系统 第五章： 23. 频 率 特 性 的 定 义：（背）线性定常 系统，在正弦信号作 用下，输出的稳态分 量与输入的复数比。 称为系统的频率特 性（即为幅相频率特 性，简称幅相特性）。 24.奈氏曲线 奈奎斯特图是对于一 个连续时间的线性非 时变系统，将其频率 响应的增益及相位以 极座标的方式绘出， 常在控制系统或信号 处理中使用，可以用 来判断一个有回授的 系统是否稳定。奈奎 斯特图上每一点都是 对应一特定频率下的 频率响应，该点相对 于原点的角度表示相 位，而和原点之间的 距离表示增益，因此
线性定常系统（或元件）的传递函数为在零初始条件下，系统（或元件）的输出变量拉氏变换与输入变量拉氏变 换之比。
这里的零初始条件包含两方面的意思，一是指输入作用是在 t=0 以后才加于系统，因此输入量及其各阶导数，在
《自动控制原理》考试大纲
（一）试卷满分为150分。
（二）内容比例控制系统的数学模型约30分反馈控制系统的性能指标约30分反馈控制系统的稳定性约25分根轨迹分析和设计系统的方法约20分频率响应约30分校正网络的设计约15分（三）题型比例计算题约占40％分析题约占60％第二部分考查的知识范围一、控制系统理论的基本概念控制系统是由各部件互联而形成的一个系统结构，并能够提供所期望的响应。
开环控制系统是利用调节装置直接控制过程；闭环控制系统是将系统的输出测量反馈并将该反馈信号与期望的输出进行比较的系统。
二、动态系统的数学模型（一）物理系统的数学模型、线性化、Laplace变换数学模型是分析和设计控制系统的基础。
由于所考察的系统在性质上是动态的，所以描述方程通常是微分方程。
如果能够线性化这些方程，那么就可以使用Laplace变换简化求解方法。
（二）线性系统的传递函数线性系统的传递函数定义为所有初始条件假定为零时的输出变量Laplace 变换与输入变量Laplace变换之比。
系统(或元件)的传递函数描述了所考虑系统的动态关系。
（三）方块图模型和信号流图模型方框图描述了系统变量之间的关系。
方框图由单向功能块组成，它表示变量间的传递函数。
信号流图是由节点和连接它们的若干有向支路组成的，它是一组线性关系的图解表示法。
可以采用MASON增益公式对获得系统的传递函数。
（四）状态变量、状态微分方程和状态流图模型系统状态是指表示系统的一组变量，若已知这组变量、输入信号和描述系统动态特性的方程，就可以完全确定系统未来的状态和输出响应。
状态微分方程将系统状态的变化率与系统状态和输入信号联系起来，线性系统的输出则通过输出方程把状态变量和输入信号联系起来。
状态流图可以采用相变量型状态流图和输入前馈形式型状态流图模型。
（五）状态转移矩阵和系统响应矩阵指数Φ(t) 称为为状态转移矩阵。
通过求得控制系统状态变量的时间响应可以检验系统的性能。
求解状态向量微分方程可得到系统的瞬态响应。
（完整word版）自动控制原理复习提纲（整理版）
（完整word版）自动控制原理复习提纲（整理版）《自动控制原理》课程概念性知识复习提纲详细版第一章：1.自动控制的任务（背）：是在没有人直接参与下，利用控制装置操纵被控对象，使被控量等于给定值。
2.自动控制基本方式一.按给定值操纵的开环控制二.按干扰补偿的开环控制三.按偏差调节的闭环控制3.性能要求：稳快准第二章：4.微分方程的建立：课后2.55.传递函数定义（背）线性定常系统（或元件）的传递函数为在零初始条件下，系统（或元件）的输出变量拉氏变换与输入变量拉氏变换之比。
这里的零初始条件包含两方面的意思，一是指输入作用是在t=0以后才加于系统，因此输入量及其各阶导数，在t=0-时的值为零。
二是指输入信号作用于系统之间系统是静止的，即t＝0-时，系统的输出量及其各阶导数为零。
这是反映控制系统的实际工作情况的，因为式（2-38）表示的是平衡工作点附近的增量方程，许多情况下传递函数是能完全反映系统的动态性能的。
6.结构图化简：课后2.14（结构图化简一道大题，梅森公式化简一道大题）复习要点7.几种传递函数（要求：懂得原理）一.输入信号r(t)作用下的系统闭环传递函数二.干扰信号n(t)作用下的系统闭环传递函数三.闭环系统的误差传递函数8.阶跃响应，脉冲响应，传递函数之间的关系阶跃响应：H(s)=1s 单位斜坡响应：t C （s ）=21s 单位脉冲响应：K(s)=Φ(s) 11()()()H s s K s s s =Φ?=? 211()()()t C s s H s s s=Φ?=? 综合可得 K(s)=sH(s) H(s)=s t C第三章：9.阶跃响应的性能指标有哪些，各个性能指标的意义是什么。
10.从平稳性，快速性和稳态精度三个方面，简述典型二阶欠阻尼系统结构参数，n对阶跃相应的影响。
由于欠阻尼二阶系统具有一对实部为负的共轭复特征根，时间响应呈衰减振荡特性，故又称为振荡环节。
系统闭环传递函数的一般形式为222()()2n n nC s R s s s ωζωω=++ 由于0<ζ<1，所以一对共轭复根为1,2n s j ζωω=-±d j σω-±式中，n σζω=，为特征根实部之模值，具有角频率量纲。
自动控制原理考研大纲
自动控制原理考研大纲自动控制原理是控制科学与工程技术的基础课程，是控制工程专业的核心课程之一。
它是研究控制系统的基本原理和设计方法的一门学科，是控制工程领域的基础和核心。
自动控制原理的研究对象是各种动态系统，包括机械系统、电气系统、热力系统、生物系统等，它研究如何设计合适的控制器，使得系统的性能指标能够满足要求。
自动控制原理考研大纲主要包括以下几个方面的内容：1. 数学基础，包括微积分、线性代数、概率论与数理统计等数学知识。
掌握这些数学基础知识对于深入理解自动控制原理至关重要，因为控制理论是建立在数学基础之上的。
2. 信号与系统，包括连续时间信号与系统、离散时间信号与系统等内容。
信号与系统是自动控制原理的基础，通过对信号与系统的学习，可以深入理解控制系统的动态特性。
3. 控制系统基本理论，包括控制系统的基本概念、控制系统的数学描述、控制系统的性能指标等内容。
掌握控制系统的基本理论是理解和设计控制系统的基础。
4. 控制系统分析与设计，包括时域分析、频域分析、根轨迹法、频率法等内容。
通过对控制系统的分析与设计，可以评价和改进控制系统的性能。
5. 离散系统控制理论，包括离散系统的时域分析、频域分析、离散系统的根轨迹法、频率法等内容。
离散系统控制理论是自动控制原理中的重要内容，对于数字控制系统的设计与分析至关重要。
6. 非线性系统控制理论，包括非线性系统的稳定性分析、非线性系统的控制设计等内容。
非线性系统是自动控制原理中的难点和热点，对于控制系统的实际应用具有重要意义。
自动控制原理是一门理论联系实际的学科，它既有严谨的数学理论基础，又有广泛的工程应用。
掌握自动控制原理的基本知识，对于从事控制工程相关领域的工程师和研究人员来说至关重要。
通过对自动控制原理的学习，可以提高工程实践中的问题解决能力，为控制系统的设计与优化提供理论支持。
总的来说，自动控制原理考研大纲涵盖了控制工程专业的基础知识和核心理论，是控制工程专业研究生入学考试的重要内容。
自动控制原理课程考试大纲
自动控制原理课程考试大纲work Information Technology Company.2020YEAR自动控制原理考试大纲一基本要求1、熟练掌握自动控制的概念、基本控制方式及特点、对控制系统性能的基本要求。
2、熟练掌握典型环节的传递函数、结构图化简或梅森公式以及控制系统传递函数的建立和表示方法，初步掌握小偏差线性化方法和通过机理分析建立数学模型的方法。
3、熟练掌握暂态性能指标、劳思判据、稳态误差、终值定理和稳定性的概念以及利用这些概念对二阶系统性能的分析，初步掌握高阶系统分析方法、主导极点的概念。
4、熟练掌握根轨迹的概念和绘制法则，并能利用根轨迹对系统性能进行分析，初步掌握偶极子的概念以及添加零极点对系统性能的影响。
5、熟练掌握频率特性的概念、开环系统频率特性Nyquist图和Bode图的画法和奈氏判据，掌握绝对稳定系统、条件稳定系统、最小相位系统、非最小相位系统、稳定裕量、频域性能指标的概念，以及频率特性与系统性能的关系。
6、熟练掌握校正的基本概念、基本校正方式和反馈校正的作用，初步掌握复合校正的概念和以串联校正为主的频率响应综合法，了解以串联校正为主的根轨迹综合法，掌握常用校正装置及其作用。
二考试内容第1章自动控制的一般概念主要内容：自动控制的任务，基本控制方式：开环、闭环（反馈）控制。
自动控制的性能要求：稳、快、准及最优化。
基本要求：重点是反馈控制原理与动态过程的概念，以及建立原理方块图的方法。
第2章数学模型主要内容：动态方程建立及线性化，传递函数及动态结构图，结构图的等效变换，梅逊公式及应用，典型环节。
基本要求：重点是传递函数和动态结构图的概念，以及增量线性化、结构图等效变换的法则。
利用复阻抗直接建立电路结构图的方法。
典型环节的概念。
第3章时域分析法主要内容：典型响应及性能指标。
一、二阶系统的分析与计算。
系统稳定性的分析与计算：劳斯、古尔维茨判据。
稳态误差的计算及一般规律。
基本要求：重点是典型响应，性能指标诸概念及计算指标的方法，也要重视结构参数对系统响应影响的一般规律。
兰州交通大学,自动化学院硕士加试大纲(自动控制原理)
全日制硕士研究生同等学历加试考试大纲
考试科目代码及名称:自动控制原理
考查要点:
1.线性系统的数学描述：时间函数描述，传递函数描述，典型环节的数学模型，框图及其化简，信号流程图。
2.线性系统的时域分析：线性定常系统的时域响应，控制系统的时域响应性能指标，一阶、二阶系统的暂态响应，线性系统的稳定性和稳态误差分析。
7.采样控制系统：采样定理，差分方程Z变换，脉冲传递函数，采样系统的稳定性，采样系统的稳态误差分析，采样控制系统校正的概念。
考试总分：100分
考试时间：2小时
考试方式：笔试
考试题型：题型包括简述ห้องสมุดไป่ตู้、计算题、分析题、设计题
参考书目（包括书名、作者、出版社、出版时间）：
1、《自动控制原理》，胡寿松，科学出版社，2001
2、《自动控制原理》，夏得钤，机械工业出版社，第二版，2004
3.线性系统的根轨迹分析：常规根轨迹的绘制方法，利用根轨迹分析系统的性能。
4.线性系统的频域分析：典型环节的频率特性，系统开环频率特性的绘制，乃氏稳定判据和系统的相对稳定性，系统的频率特性和频域性能指标。
5.线性系统的校正：校正的概念及常用的校正装置，串联校正设计方法（频域）。
6.非线性系统理论：典型非线性特性，相平面法和描述函数法的基本概念和基本方法。
专升本《自动控制理论》_试卷_答案
专升本《自动控制理论》_试卷_答案(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--专升本《自动控制理论》一、（共34题,共154分）1. 洗衣机是将洗涤、漂洗、脱水三个过程按设定的程序流程，顺序控制相应的进水阀门开通或关断、电机的启动，正反转和停止等操作，达到洗涤衣物的目的。
其控制方式为：( ) （4分）A.反馈控制B.开环控制C.复合控制D.变频控制.标准答案：B2. 传递函数是一种用系统参数表示输入量与输出量之间关系的表达式，它取决于：( ) （4分）A.输入量的形式B.输出量的形式C.系统的结构和参数D.系统的初始条件.标准答案：C3. 图1所示的系统方框图对应的系统闭环传递函数为( )图1 （4分）A.B.C.D..标准答案：B4. 控制系统的性能分动态性能和稳态性能两类，以下选项中( )不属于系统在阶跃信号下的动态性能指标。
（4分）A.超调量B.峰值时间C.调节时间D.精度.标准答案：D5. 典型二阶控制系统的阻尼比决定了系统的阻尼程度，当阻尼比为0时，该系统的单位阶跃响应会是：( ) （4分）A.等幅振荡 B.衰减振荡 C.发散振荡 D.单调上升.标准答案：A6. 已知一系统的闭环传递函数，其主导极点为( ) （4分）+j, -1-j.标准答案：C7. 控制系统如图2所示图2 系统稳定时K值范围为( ) （4分）>10 .标准答案：A8. {系统的根轨迹，如图3所示，（4分）A.B.C.D..标准答案：B9. 某最小相位系统的开环幅相曲线如图4所示( )图4 （4分）A.相角裕度PMB.相角裕度PMC.相角裕度PM>0，系统稳定。
D.相角裕度PM>0，系统不稳定。
.标准答案：C10. 已知一最小相位校正器的开环幅频特性曲线如图4所示。
图4则该校正器为：( ) （4分）A.比例环节B.惯性环节C.积分环节D.比例微分环节.标准答案：D11. 已知系统的闭环传递函数为（1）确定该系统的闭环极点，并指明其主导极点。
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2) 掌握基本放大电路的分析与计算（图解法、估算法）
3. 集成运算放大器
1) 了解直接耦合放大电路的特殊问题
2) 掌握集成运算放大电路的线性与非线性应用
4. 直流稳压电源
1) 了解直流稳压电源电路的结构和特点，及元器件选择方法
2) 掌握直流稳压电源电路分析方法
5. 逻辑代数基础
二、考试形式
1．答题方式为闭卷笔试
2．答卷时间为60分钟
三、试题类型
1．单项选择题
2．填空题
3．分析设计题
四、参考教材
《电子技术》第1版 罗映红主编 中国电力出版社，2009.12
37.三万六千日，夜夜当秉烛
——李白
1) 掌握逻辑代数的基本运算、基本定律与定理；
2) 掌握逻辑函数的基本表示方法；逻辑函数的化简方法（代数法、卡诺图）
6. 组合逻辑电路的分析与设计
1) 掌握组合逻辑电路的分析方法；
2) 掌握组合逻辑电路的设计（SSI）；
3) 掌握中规模集成组合逻辑器件及应用（编码器、译码器、数据选择器、全加器）
37.三万六千日，夜夜当秉烛
——李白
《电子技术》（专升本）考试大纲
一、 考试内容与要求
1. 双极性半导体器件
1) 了解PN结及其单向导电性；半导体二极管、稳压管以及双极性晶体管的结构、特性
2) 掌握二极管电路的输出波形分析
3) 掌握三极管成；理解分压偏置共射极放大电路、射极输出器、阻容耦合多级放大器、差动放大电路、功率放大器的结构、工作原理及特点
7. 触发器
1) 理解基本RS触发器、钟控RS触发器的工作原理；
2) 掌握集成JK触发和D触发器的逻辑功能以及时序图分析方法
8. 时序逻辑电路的分析与设计
1) 了解时序逻辑电路的功能描述方法
2) 掌握时序逻辑电路分析设计（同步时序电路、异步时序电路）
3) 掌握中规模时序逻辑器件的设计方法（计数器）