考试点专业课：西北工业大学自动控制原理讲义概要
西北工业大学自动控制原理 (2)
第二章：控制系统的数学模型§2.1 引言·系统数学模型－描述系统输入、输出及系统内部变量之间关系的数学表达式。
·建模方法⎩⎨⎧实验法（辩识法）机理分析法·本章所讲的模型形式⎩⎨⎧复域：传递函数时域：微分方程§2.2控制系统时域数学模型1、 线性元部件、系统微分方程的建立 （1）L-R-C 网络 C r u R i dtdiL u +⋅+⋅=↓ci C u =⋅c c c u u C R u C L +'⋅⋅+''⋅⋅=11cc c r R u u u u LLC LC'''∴++= ── 2阶线性定常微分方程 （2）弹簧—阻尼器机械位移系统 分析A 、B 点受力情况02B0A AA i 1x k )x xf()x x (k =-=-∴ 由 A 1A i 1x k )x x (k =- 解出012i A x k k x x -=代入B 等式：020012i x k )x x k k xf(=-- 02012i x k x )k k 1f(xf ++=⋅ 得：()i 1021021x fk x k k xk k f =++ ── 一阶线性定常微分方程 （3）电枢控制式直流电动机 电枢回路：b a E i R u +⋅=┈克希霍夫 电枢及电势：m e b C E ω⋅=┈楞次 电磁力矩：i C M m m ⋅=┈安培力矩方程：m m m m m M f J =+⋅ωω┈牛顿变量关系：m mb a M E i u ω----消去中间变量有：a m m m m u k T =+ωω [][]⎪⎩⎪⎨⎧+⋅=+⋅=传递函数时间函数 C C f R C k C C f R RJ T m e m mm m e m m m（4）X-Y 记录仪（不加内电路）⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⋅=⋅===+∆⋅==∆ll 4p 3m2am m m m 1a p r k u :k :k :u k T :u k u :u -u u :电桥电路绳轮减速器电动机放大器比较点θθθθθ a m rp u u u u l θθ∆----------- 消去中间变量得：a m 321m 4321m u k k k k k k k k k T =++l l l ─二阶线性定常微分方程即：a mm 321m m 4321m u T kk k k l T k k k k k l T 1l =++2、 线性系统特性──满足齐次性、可加性 ● 线性系统便于分析研究。
自动控制原理第三章-05(西工大)概要
E ( s) R( s ) 1 1 1 s( s 1)
2
s( s 1) 2 s s1
s s2 [C0 C1 s C2 s 2 ](1 s s 2 ) C0 C1 s C2 s 2 C3 s 3 C0 s C1 s 2 C2 s 3 C0 s 2 C1 s 3
(1) 动态误差系数法解决问题的思路
E ( s) 1 1 1 (i ) 2 Φe ( s ) Φe (0) Φe (0) s Φe (0) s Φe (0) s i R( s ) 1! 2! i! 1 (i ) C i Φ e ( 0) i 0, 1, 2, i!
自动控制原理
西北工业大学自动化学院
自动控制原理教学组
自动控制原理
本次课程作业（12）
3 —29, 30, 33, 37, 39
课程回顾
§3.6.1 误差与稳态误差
误差定义: (1)按输入端定义误差；(2)按输出端定义误差 稳态误差： (1)静态误差； (2)动态误差
§3.6.2 计算稳态误差的一般方法
时域分析法小结（3）
4．若二阶系统处于无阻尼状态，则系统的
时域分析法小结（2）
2．某0型单位反馈系统的开环增益为K，则在
1 2 输入下，系统的稳态误差为 r (t ) t 2
○
○
A ． 0；
B． ；
C． 1 K；
* D． A K 。
3．动态系统 0 初始条件是指 t<0 时系统的 A．输入为 0 ； B．输入、输出以及它们的各阶导数为 0； C．输入、输出为 0； D．输出及其各阶导数为 0。
( s 1)(4 s 1) A2 A1 A3 s A4 2 2 2 2 2 s ( s s 1) s s s s 1
西北工业大学—自动控制原理
ur
u u a m up
l
消去中间变量得：
Tm l l k 1 k 2 k 3 k 4 k m l k 1k 2 k 3 k m u a ─二阶线性定常微分方程
即： l
1 k1k 2 k 3k 4 k m kk kk l l 1 2 3 m ua Tm Tm Tm
R 1 1 uc uc ur L LC LC
── 2 阶线性定常微分方程
（2）弹簧—阻尼器机械位移系统 分析 A、B 点受力情况
A x 0 ) k2x0 k1 (x i x A ) f(x
A
B
由 k 1 ( x i x A ) k1 x A 解出 x A x i
第一章：自动控制理论的一般概念 §1.1 引言 §1.2 自动控制理论发展概述 发展过程： 19 世纪
呼应 与西方工业革命发展相
时域 复域 频域
20 世纪 60 年代初
古典控制理论 （单入/出）
与航天技术发展相呼应
现（近）代控制理论 （多入 / 出）
2．
闭环（信号有反向作用） 特点：复杂、抗干扰能力强、精度高、有稳定性问题。
3．
复合（前向联系、反向作用） 特点：性能要求高时用之。 例如：炉温系统可以采用开环或闭环的。
闭环控制工作原理：
给定量：使c跟踪r 外部作用： 干扰量：使c偏离r
控制目的：排除干扰因素、影响、使被控量随给定量变化。 负反馈原理——构成闭环控制系统的核心
0
at e
t 0 t 0
L[f ( t )] e at e st dt e sa t dt
0 0
自动控制原理
Mason 公式（4）
例 4 求传递函数 C(s)/R(s)
控制系统结构图
例 4 求C(s)/R(s)
Mason 公式（5）
例 5 求传递函数 C(s)/R(s)
控制系统结构图
例 5 求C(s)/R(s)
Mason 公式（6）
例 6 求传递函数 C(s)/R(s), C(s)/N(s)
控制系统结构图
控制系统的数学模型
自动控制原理
（第 7 讲）
第二章 控制系统的数学模型
§2.1 §2.2 §2.3 §2.4 §2.5 §2.6
引言 控制系统的时域数学模型 控制系统的复域数学模型 控制系统的结构图及其等效变换 控制系统的信号流图 控制系统的传递函数
§2.5 控制系统的信号流图
§2.5.1 信号流图与结构图的对应关系
控制系统的数学模型
自动控制原理
本次课程作业(4)
2 —17, 18, 19, 20
自动控制原理
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自动控制原理
本次课程作业(4)
2 —17, 18, 19, 20
课程回顾
2.3 复域数学模型 —— 传递函数 （1）传递函数的定义、性质和适用范围 （2）常用控制元件的传递函数 （3）典型环节
2.4 控制系统的结构图及其等效变换 （1）系统结构图的导出 （2）结构图等效化简
例6 求 C(s)/R(s), C(s)/N(s)
§2.6 控制系统的传递函数
1. 开环传递函数
2. 输入 r (t) 作用下的闭环传递函数
控制系统的传递函数
3. 干扰 n(t) 作用下的闭环传递函数
4. 系统的总输出 C(s) 及总误差 E(s)
(整理)自动控制原理讲义
自动控制原理：以自动控制系统为对象，学习研究从各类控制系统所抽象出来的，具有共性的规律（组成原理，数学模型，各种分析方法及基本设计方法）。
抽象性、综合性较强，用较多的数学工具解决应用问题。
第一章1.1 引言1.1.1 基本概念（1）自动控制：不需要人直接参与，而使被控量自动的按预定规律变化的过程，叫自动控制。
①不需要人直接参与；②被控量按预定规律变化。
（2）自动控制系统：为实现某一控制目标所需要的所有物理部件的有机组合体①实体；②有机组合1.1.2 自动控制技术及应用自动控制应用极为广泛，在工业、国防、航空航天、交通、农业、经济管理、以及人们的日常生活，处处可见。
1.1.3 自动控制理论的发展 一般可分为三个阶段：（1）第一阶段。
时间为本世纪40～60年代，称为“经典控制理论”时期。
三大分析方法:时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法.（2）第二阶段。
时间为本世纪60～70年代，称为“现代控制理论”时期。
（3）第三阶段。
时间为本世纪70年代末至今。
70年代末，控制理论向着“智能控制”方向发展。
（1）被控对象（2）被控量（被调参数，输出量）（3）给定量（参考输入量，给定信号）（4）扰动量（扰动输入量，扰动信号，干扰量）（5）测量信号（6）偏差信号（详见课本）1.2 自动控制技术中的基本控制方式系统的基本控制方式按有无反馈，即按结构分为三大类：开环控制、闭环控制、复合控制。
1.2.1 开环控制系统 (1)定义开环控制是一种最简单的控制方式，在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用，即系统的输出量对控制量没有影响。
示意图：优点：结构简单、调整方便、成本低缺点：控制精度低、对扰动没有控制能力。
用于输出精度要求低的场合。
若出现扰动，只能靠人工操作，使输出达到期望值1.2.2 闭环控制系统——重点控制装置与被控对象之间既有正向作用，又有反向联系的控制过程，也称为反馈控制①系统的输出参与控制，系统结构图构成回路②依靠偏差进行控制的系统，只要偏差存在，就有控制作用，其结果试图使偏差减小 ③控制精度高④对系统内部除反馈通道和给定通道外的一切扰动都有抑制作用 ⑤引起振荡1.2.3 复合控制系统将开环控制和闭环控制系统结合在一起，构成复合控制系统。
第6讲自动控制原理-资料
解.（1）
C (s)1 2 1 1 1 2 (s 2 ) s 3s 13s 4s(s 1 )s( 4 )
G (s) C (s) C (S ) sG (s)2 (s 2 )
R (s) 1s
(s 1 )s( 4 )
§2.3.1 传递函数
(2)
K 22 1
4
(s25s4)C(s)(2s4)R(s)
L1: c5c4c2r4r
§2.3.1 传递函数
（7）
L: [s2C(s)sc(0)c(0)]
5[sC(s)c(0)]
[4C(s)]
( s 2 5 s 4 ) C ( s ) ( s 5 ) c ( 0 ) c ( 0 ) 2 ( s 2 ) R ( s )
课堂小结
2.3 复域数学模型 —— 传递函数 （1）传递函数的定义、性质和适用范围 （2）常用控制元件的传递函数 （3）典型环节
2.4 控制系统的结构图及其等效变换 （1）系统结构图 （2）结构图等效化简
自动控制原理
本次课程作业
2 — 11, 12 , 14 , 16
谢 谢！
F(s)
G(s)
1 G(s)H(s)
解释：输入信号与希望值（给定值）关系
4、比较点和引出点的移动
结构图等效变换规则见表2－2
§2.4 控制系统的结构图及其等效变换
例3：例1电路的传递函数为
Uc(s) Ur(s)
111RR1R 1RC11C ssR2R2
R2(1R1Cs) R1R2(1R1Cs)
自动控制原理
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自动控制原理
第二章 控制系统的数学模型
§2.1 §2.2 §2.3 §2.4 §2.5 §2.6
西北工业大学821自动控制原理重难点解析课程讲义
Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｈ １ ２ ３ ４＋ １ ２ ４＋ ２ ３ ４ ５＋ ２ ４ ５－ ３ ４ ６－ ２ ４ ６ ２ ｓ ）＝ Φ（ １－ Ｇ Ｈ ＋ Ｇ Ｇ Ｇ Ｇ Ｈ ＋ Ｇ Ｇ Ｇ Ｈ ２ ２ １ ２ ３ ４ １ １ ２ ４ １ 【 例６ 】 已知系统结构图， 求 Ｃ （ ｓ ） ＝ ？ ） Ｒ （ Ｓ
西北工业大学 ８ ２ １自动控制原理重难点解析篇
第 １讲 控制系统的数学模型
拉普拉斯变换有关内容 拉氏变换的几个重要定理 （ １ ） 线性性质 Ｌ ［ ａ ｆ （ ｔ ）± ｂ ｆ （ ｔ ） ］＝ ａ Ｆ （ ｓ ）± ｂ Ｆ （ ｓ ） １ ２ １ ２ （ ２ ） 微分定理 Ｌ ［ ｆ ′ （ ｔ ） ］＝ ｓ ·Ｆ （ ｓ ）－ ｆ （ ０ ）
２ ｔ ／ ２ － ａ ｔ ｅ
１ １ ／ ｓ
２ １ ／ ｓ ３ １ ／ ｓ
１ ／ （ ｓ ＋ ａ ）
２ ２ ／ （ ｓ ＋ ω ω） ２ ２ ｓ ／ （ ｓ ＋ ω）
ｓ ｉ ｎ ｔ ω ｃ ｏ ｓ ｔ ω
线性定常微分方程求解 【 例１ 】 Ｒ－ Ｃ电路计算 ｕ Ｒ ｉ ＋ ｕ ｒ＝ ｃ
· ｉ ＝ ｃ ｕ ｕ （ ｔ ）＝ Ｅ ·１ （ ｔ ） ｃ ｒ ０
考试点（ ｗ ｗ ｗ ． ｋ ａ ｏ ｓ ｈ ｉ ｄ ｉ ａ ｎ ． ｃ ｏ ｍ ） 名师精品课程 电话： ４ ０ ０ ６ ８ ８ ５ ３ ６ ５
其中初条件引起的自由响应部分 Ｃ Ｃ － ４１ １ １ － （ ｓ ＋ ５ ） １ ２ Ｃ ＝ ＋ ＝ ＋ （ ｓ ）＝ ０ ） ｓ ＋ １ ｓ ＋ ４ ３ｓ ＋ １ ３ｓ ＋ ４ （ ｓ ＋ １ ） （ ｓ ＋ ４
Ｃ ｉ ｍ １ ＝ｌ
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。
西北工业大学考研专业课自动控制原理课程第19讲-开环系统对数频率特性
8(s + 0.1) G(s) = s(s2 + s + 1)( s2 + 4s + 25)
8 × 0.1 ⎜⎛ s + 1⎟⎞
解
①G(s) =
25 ⎝ 0.1
s(s2
+
s
+
1)⎢⎡⎜⎛
s
2
⎞ ⎟
+
⎠ 4s
⋅
⎤ + 1⎥
⎢⎣⎝ 5 ⎠ 5 5 ⎥⎦
ω1 = 0.1 ② ω2 = 1
ω3 = 5
+ 20 dB / dec − 40 dB / dec − 40 dB / dec
ω1
ω1
(ω0 )2 = ωc
ω1
ω1
K
=
ω
2 0
=
ω 1ω c
解法Ⅲ 证明：
ωc = ω0 ω0 ω1
ω
2 0
=
ω1ωc
=
K
K
K
20 lg = 20 lg = 0
sv
ωv
1
K
=
ω
v 0
ω0 = K v
由对数频率特性曲线确定开环传递函数 （2）
例5 已知 L(w)，写出G(s)，绘制 j(w), G(jw)。
s
100( + 1)
G(s) =
0.5
s( s + 1)(s2 + s + 1)
0.2
0.2 惯性环节
0.5 一阶复合微分
1 振荡环节
⑶ 确定基准线
最小转折频率之左 的特性及其延长线
基准点 (ω = 1, L(1) = 20 lg K )
西北工业大学考研专业课自动控制原理课程第15讲-利用根轨迹分析系统性能
解. (1) P:
K* GP ( s) = s ( s + 2)
⎧K = K * 2 ⎨ ⎩ v =1
K * ( 0.25s + 1) (2) PD: G PD ( s ) = s( s + 2)
⎧K = K * 2 ⎨ ⎩ v =1
⎧K = 3K * 4 ⎨ ⎩ v=2
K * (1 + 1.5 s ) K * ( s + 1.5) = 2 (3) PI: G PI ( s ) = s ( s + 2) s( s + 2)
⎧σ 0 0 = 5.17 0 0 ⎨ ⎩ t s = 1.62
§4.4利用根轨迹分析系统性能（7）
例3 PID控制系统结构图如图所示。
⎧KP ⎪ 设 ⎨K D ⎪K ⎩ I =1 = 0.25 , K*= 0 →∞ , 采用 0→∞ →∞, = 1.5
⎧ P ⎪ ⎪ PD ⎨ 控制, 分别绘根轨迹。 ⎪ PI ⎪ ⎩ PID
例2 系统结构图如图所示。
（1）绘制当K*= 0→∞时系统的根轨迹； （2）使复极点对应的 x=0.5 (b=60o) 时的 K 及 l =? （3）估算系统动态性能指标( σ%, ts)
解. (1)
K * ( s + 4) s+2 K* G( s ) = ⋅ = s( s + 2)( s + 3) s + 4 s( s + 3)
K* 解. 绘制系统根轨迹 G ( s ) = s( s + 2)( s + 4)
⎧K = K * 8 ⎨ ⎩ v =1
① 实轴上的根轨迹：[-∞,-4], [-2,0] ② 渐近线：
σ a = ( −2 − 4 ) 3 = −2 ϕ a = ±60° , 180°
自动控制原理西北工业大学课件
Routh s3 s2 s1
s0
2
1+0.6K
3
K
3(1+0.6K)-2K 0 3
K
3-0.2K>0 K<15 K>0
10 < K <15
§3.6.4
动态误差系数法(1)
动态误差系数法
用静态误差系数法只能求出稳态误差
值
ess
lim
t
e(t )
；而稳态误差随时间变化的
规律无法表达。
用动态误差系数法可以研究动态误差 es (t )
(((32GKK2K))()K(Ktttss)ttG)GKKKD2(2((ttt(,sss,s22ss)))02()::s.1007.K1140时s1s时0K0ss121710tK(10212K201s40t0t0K,0t110st0101)0K00010Kt00tt)tst0s0s000K30vn00.Kv50.t14t5s10Ks9100021t50101Kn0K30,0n0t00.t51K02nt
1
0
G2(s) s
线性系统的时域分析与校正
第三章小结
时域分析法小结（1）
自动控制原理1～3章测验题
一. 单项选择题 ( 在每小题的四个备选答案中，选出一
个正确的答案，将其题号写入题干的○内，每小题
1分，共 分 ) 1．适合于应用传递函数描述的系统是
○
A．非线性定常系统； B．线性时变系统； C．线性定常系统； D．非线性时变系统。
i0
E(s) Φ e (s).R(s)
C0 R(s) C1sR(s) C2s2 R(s) Ci si R(s)
es (t ) C0 r(t ) C1r(t ) C2r(t ) Cir (i) (t ) Cir (i) (t ) i0
西工大、西交大自动控制原理 第八章 非线性系统_01_概述
y 典
型 非
a
K
线 性
K
ax
特
性 及
其数学表达式为：
其 影 响
0
x(t) a
y(t
)
K[
x(t
)
asignx(t )]
x(t) a
死区(不灵敏区)特性
第 二 节 对系统运动的影响
典 型
死区的存在将使系统产生静差；
非 线 性
但它可以滤掉输入端作小振幅振荡的干扰。
y(t )
K
G(s)
c(t )
性
及
其
影 非线性因素对系统运动的影响：通过增益的变化
响
改变系统的闭环极点位置，可采用根轨迹法。
理想继电特性
第
二 节
理想继电特性的静态特性
典 型
y
非
线
M
性 特
0
x
性
M
及
其
影
响
等效增益曲线
k
0
x
0 k ，且为x 的减函数
理想继电特性
第
二 节
取 G(s) K * ，可做出系统的根轨迹 s(s 2)
本章要求
1 理解非线性概念。 2 掌握利用等效增益分析典型非线性特性对线
性系统的影响。 3 会用等倾线法绘制一、二阶非线性系统的相
轨迹，并进行分析。 4 理解奇点、奇线、开关线的概念。
本章要求
5 理解描述函数法，及非线性系统中描述函数 法应用的条件。
6 掌握典型非线性特性的描述函数。 7 会用负倒特性判断非线性系统的稳定性。
例： x x2 x x( x 1)
西工大自动控制原理考试大纲
题号：977
《自动控制原理》
考试大纲
一、考试内容
要求学生能够熟悉控制系统的基本概念，熟悉控制系统如何建模、分析，如何用时域和频域方法设计和分析控制系统。
重点考察考生运用最常用的根轨迹法和波特图法设计、分析控制系统的能力。
1、掌握控制系统的基本概念；
2、熟悉动态系统的建模方法；
3、熟练掌握控制系统时域分析方法；
4、熟练掌握控制系统设计的根轨迹法；
5、熟悉控制系统频率响应分析方法；
6、熟练掌握控制系统频率域设计方法。
二、题型分布
1、概念题（15%）；
2、方块图简化题（15%）；
3、根轨迹绘制题（20%）；
4、波特图绘制题（20%）；
5、时域、频域分析设计题（30%）
三、主要参考书
1、《自动控制原理（第四版）》，胡寿松主编，国防工业出版社
2、《现代控制工程（第四版）》，电子工业出版社。
自动控制原理讲义
自动控制系统的性能指标
稳定性
快速性
系统在受到扰动后能够恢复稳定状态的能 力。
系统对输入信号的响应速度，即达到稳态 值所需的时间。
准确性
抗干扰性
系统输出信号与期望值之间的误差大小， 反映系统的控制精度。
系统在外部干扰下仍能保持稳定和准确输 出的能力。
03
自动控制系统的数学模型
线性微分方程
定义
线性微分方程是描述系统动态 行为的数学模型，其形式为 y''(t) + 2*y'(t) + y(t) = 0。
分类
开环控制系统、闭环控制系统、复合 控制系统等。
自动控制的应用领域
工业自动化
生产线上各种机器、设备、过程的自动控制， 提高生产效率和产品质量。
交通运输
列车、船舶、汽车的自动驾驶系统，提高运 输效率和安全性。
航空航天
飞行器的自动驾驶系统、导航系统、姿态控 制系统等，保证安全和准确。
农业
农业机械、灌溉系统、温室环境的自动控制， 提高农业生产效率和产量。
闭环控制系统
系统的输出反馈到输入端，通过负反馈机制实现精确控制，抗干扰能力强。
自动控制系统的工作流程
输入信号
系统接收来自传感器或其他输入设备 发出的信号。
信号处理
信号经过处理电路或控制器进行放大、 滤波、运算等处理。
输出信号
处理后的信号通过执行机构或驱动器 输出到被控对象。
反馈信号
被控对象的输出信号反馈到输入端， 与原始输入信号进行比较。
02
该方法通过计算系统的特征多项式，并分析其根的分布来判断
系统的稳定性。
如果所有特征根都位于复平面的左半部分，则系统是稳定的；
西工大2013-2015年946(自动控制原理)专业综合考试大纲
自动化学院硕士研究生录取综合考试大纲 包括各学科必选题目在内，每位考生共需做90分值题目一(10分)(报考机械电子工程学科必选)流体力学基本概念，包括流体静力学、流体动力学。
参考书目：陈卓如等编.《工程流体力学》.高等教育出版社.二(20分)(报考机械电子工程、测试计量技术及仪器、仪器仪表工程、检测技术与自动化装置、精密仪器及机械学科必选)1、传感器的静动态特性、常用传感器的基本工作原理与测量电路。
2、常用非电量(常用工业量)检测的基本原理。
参考书目：(1) 郁有文等编著.《传感器原理及工程应用》(第三版).西安电子科技大学出版社.(2) 徐科军等编著.《传感器与检测技术》.电子工业出版社.(3) 陈明.《传感器原理与检测技术》.西北工业大学出版社.三(20分)(报考网络与信息安全、仪器仪表工程、检测技术与自动化装置、电力电子与电力传动、系统工程、电力系统及其自动化学科必选；报考电气工程必选10分)1、微机原理：计算机基础；中断的基本概念；输入输出接口电路。
2、单片机原理及其接口技术。
(1) 中断结构与中断流程。
复习要点：a) CPU对中断的处理流程，中断标志寄存器IFR、中断允许寄存器IER和中断屏蔽位INTM的作用；b) 编写中断服务程序ISR时应遵循的原则；(2) 异步串行数据通信。
复习要点：a) 异步串行数据通信的数据帧格式；b) 起始位的作用，收发双方波特率差异的允许范围。
3、常用计算机及外设接口总线基本概念及构成。
参考书目：(1) 牛小兵，许爱德，王丹.《DSP控制器实用教程》.北京：国防工业出版社.2007.(2) 谢拴勤主编.《DSP控制器原理》.电子工业出版社出版.2008.四(10分)(报考测试计量技术及仪器、模式识别与智能系统、精密仪器及机械学科必选)1、快速傅里叶变换(FFT)：明确基2 DIT—FFT算法及基2 DIF—FFT算法思想、运算量及特点，掌握分解流图绘制。
2、无限冲击响应(IIR)数字滤波器设计：明确模拟滤波器的设计及双线性变换法的原理，掌握基于双线性变换的IIR数字滤波器设计。
西工大、西交大自动控制原理 4
因 s1,2 不在根轨迹上，所以分离点坐标取 s1
分离角： / 2
起始角： p1 p2 z1p1 p2p1 p3p1 45 90 27 72
根轨迹与虚轴的交点：因为闭环特征方程式为：
变了！
若实轴上某区域右侧的实轴开环零、极点的个数之 和为偶数，则区域为实轴上的根轨迹。
(5) 根轨迹的分离点和分离角
不变
3 零度根轨迹
2) 零度根轨迹的绘制法则
4.3 广义根轨迹
(6) 根轨迹的起始角(出射角)和终止角(入射角)
起始角 ： 终止角 ：
m
n
pi
0
z j pi
j 1
p j pi
1
因根号小于 零，所以此 解不合理， 应舍去。
3 零度根轨迹
4.3 广义根轨迹
画出根轨迹如图所示：为使系统稳定，应使
K KL 1
j
p1
[s]
p3
z1
-2
-1 d 0.8
p2
3 零度根轨迹
4.3 广义根轨迹
[例4] 已知负反馈系统的开环传递函数为：
GK
s
GsH
s
K *1 s s 1s 2
试绘制系统的根轨迹。
内容回顾 开始本节
概述
常规根轨迹
4.3 广义根轨迹
负反馈的开环根轨迹增益 K * (或开环增益)在 0 ~
范围内变化时根轨迹称为常规根轨迹。
广义根轨迹
常规根轨迹以外的其它根轨迹，统称为广义根轨迹。
0 概述
4.3 广义根轨迹
最小相位系统
当线性定常系统的所有开环极点和零点的实部均为负值 时，称为最小相位系统。