控制工程复习要点
天津市考研控制科学与工程复习资料控制理论与系统工程重点内容
天津市考研控制科学与工程复习资料控制理论与系统工程重点内容考研控制科学与工程复习资料——控制理论与系统工程重点内容控制理论与系统工程是天津市考研控制科学与工程专业的重要内容之一。
本文将针对该专业的控制理论与系统工程方面的重点内容进行详细介绍与分析，帮助考研学子更好地理解和掌握相关知识。
一、控制理论基础1.1 控制理论的发展历程控制理论的发展经历了从经典控制理论到现代控制理论的演变过程。
经典控制理论主要包括比例控制、积分控制和微分控制等基本控制方式，而现代控制理论则更加注重系统的稳定性、可靠性和适应性等方面。
1.2 控制系统的基本原理控制系统包括被控对象、传感器、执行机构、控制器和反馈装置等组成部分。
其基本原理是通过对被控对象进行实时监测和反馈，利用控制器对系统进行调节和控制，以达到预期的目标。
二、系统工程方法2.1 系统分析与建模系统分析与建模是系统工程的核心环节。
通过对系统的分析和建模，可以深入了解系统的结构、功能和交互关系，并为后续的系统设计和优化提供基础。
2.2 系统控制与优化系统控制与优化旨在通过合理设计的控制策略和优化算法，实现系统的稳定运行和性能的优化。
常用的控制方法有PID控制、模糊控制和神经网络控制等，而优化方法包括遗传算法、粒子群算法和蚁群算法等。
三、控制理论与系统工程的应用领域3.1 自动化控制自动化控制是控制理论与系统工程的主要应用领域之一。
通过自动化技术，可以实现对工业生产、交通运输和航空航天等领域的自动化控制和智能化管理。
3.2 信息网络控制信息网络控制是近年来快速发展的一个领域。
通过将控制系统与计算机网络相结合，可以实现对分布式控制系统和多智能体系统的远程监控和管理。
3.3 智能交通系统智能交通系统利用控制理论和系统工程的方法，对交通信号控制、交通流优化和车辆智能驾驶等方面进行研究，实现交通拥堵的缓解和交通安全的提升。
四、学习和复习建议4.1 深入理解基本概念在学习控制理论和系统工程的过程中，首先要深入理解各个基本概念的含义和作用，掌握它们之间的逻辑关系以及解决实际问题的方法和步骤。
控制工程必备知识点总结
控制工程必备知识点总结一、控制系统的基本概念1. 控制系统的定义和基本组成控制系统是一个通过对系统输入信号进行调节，使得系统输出信号满足特定要求的系统。
控制系统由输入、输出、反馈和控制器等基本组成部分构成。
2. 控制系统的分类控制系统根据其控制方式可以分为开环控制系统和闭环控制系统。
开环控制系统只能通过输入信号来控制系统输出，而闭环控制系统可以通过反馈信号来对系统进行调节。
3. 控制系统的性能指标控制系统的性能指标包括稳定性、灵敏度、鲁棒性、动态性能等，这些指标反映了控制系统对信号变化的响应能力和稳定性。
二、控制系统的建模与分析1. 控制系统的数学模型控制系统的数学模型是控制工程的核心，它描述了系统的输入输出关系以及系统内部的动力学特性。
控制系统的数学模型可以用微分方程、差分方程、状态方程等形式进行描述。
2. 控制系统的传递函数传递函数是控制系统数学模型的一种常用表示形式，它描述了系统输入和输出之间的传输特性。
控制系统的传递函数可以通过系统的输入输出数据进行辨识或通过系统的数学模型进行求解。
3. 控制系统的频域分析频域分析是控制系统分析的重要方法之一，它将控制系统的动态响应从时域转换到频域，通过频域特性来分析控制系统的稳定性、干扰抑制能力等。
4. 控制系统的状态空间分析状态空间分析是控制系统分析与设计的另一种常用方法，它描述了系统的状态变量与输入输出变量之间的关系，并可以用于分析控制系统的稳定性、可控性和可观测性等。
5. 控制系统的稳定性分析控制系统的稳定性分析是控制工程中的重要内容，它用于评估控制系统的稳定性，并设计满足稳定性要求的控制器。
三、控制系统的设计与实现1. 控制系统的控制器设计控制系统的控制器设计是控制工程的核心内容之一，它通过对系统数学模型的分析和综合，设计出满足性能指标要求的控制器。
2. 控制系统的闭环控制闭环控制系统通过对系统的反馈信号进行处理，实现对系统输出的精确控制，提高系统的鲁棒性和鲁棒性。
控制工程基础-总复习
状态空间的建立
➢由微分方程建立 ➢由传递函数建立
微分方程不含有输入项的导数项
能控标准 型
能观标准型
0 0
.
x
1
0
y 0
a0 b0
a1
x
u
1
an1
0
1 x
状态空间的建立 微分方程含有输入项的导数项
1
bn b0
an1 a0
能控标准 型
n
an1
1
0
0 1
➢ 线性系统的稳定性取决于系统自身的固有特征
（结构、参数），与系统的输入信号无关。
线性定常系统
x Ax bu
y
cx
du
平衡状态 x e 0 渐近稳定的充要条件是矩阵
A的所有特征值均具有负实部。
系统输出稳定：如果系统对于有界输入u 所引起的输 出y是有界的，则称系统为输出稳定。
线性定常系统 (A,b,c) 输出稳定的充要条件是传函
交点 （2）由劳斯阵列求得（及kg相应的值）；
8 走向 当 nm2,kg时 ， 一些轨迹向右，则另一些将向左。
根轨迹上任一点处的kg：
9 kg计算
k g G 1 (s 1 ) 1 H 1 (s 1 )＝ 开 开 环 环 极 零 点 点 至 至 向 向 量 量 s s 长 长 度 度 的 的 乘 乘 积 积
控制工程基础总复习（1）
1 控制系统的基本结构 2 闭环控制与开环控制的区别 3 控制系统的时域模型（微分方程、状态方程） 4 传递函数与微分方程的关系 5 R-L-C电路的模型建立（微分方程、传递函数） 6 方框图、信号流图、梅森公式应用 7 状态空间的基本概念 8 状态空间表达式建立方法
控制工程基础总复习（2）
控制工程基础期末考试复习资料
《控制工程基础》课程综合复习资料一、单选题1. 判断下面的说法是否正确：偏差()t ε不能反映系统误差的大小。
(A)正确(B)错误答案：B2. 判断下面的说法是否正确：静态速度误差系数v K 的定义是20lim .()s s G s →。
(A)正确(B)错误答案：B3.二阶振荡环节的传递函数G(s)=（）。
(A)22,(01)21Ts T s Ts ξξ<<++ (B)22,(01)21T T s Ts ξξ<<++ (C)221,(01)21T s Ts ξξ<<++ (D)22,(01)21s T s Ts ξξ<<++ 答案：C4.函数5()301G jw jw =+的幅频特性()A w 为（）。
(A)(B)(C)(D)259001w + 答案：D5.某一系统的误差传递函数为()1()1()i E s X s G s =+，则单位反馈系统稳态误差为（）。
(A)01lim ()1()i s s X s G s →+ (B)01lim ()1()i s X s G s →+ (C)1lim ()1()i s s X s G s →∞+ (D)1lim ()1()i s X s G s →∞+ 答案：A6.某系统的传递函数为21()56s s s s φ+=++，其单位脉冲响应函数0()x t =（）。
(A)23(2)1()t t e e t ---+(B)23(2)1()t t e e t --+(C)1()t(D)0答案：A7.图中系统的脉冲传递函数为（）。
(A)1010()(1)()(1)()T T C z z e R z z z e --+=-+ (B)1010()(1)()(1)()T T C z z e R z z z e ---=-+ (C)210()10()(1)()T C z z R z z z e -=--(D)210()10()(1)()T C z z R z z z e --=-- 答案：C8.二阶系统的极点分别为120.5,3s s =-=-，系统增益2，则其传递函数为（）。
贵州省考研控制科学与工程复习资料控制理论与系统工程重点内容梳理
贵州省考研控制科学与工程复习资料控制理论与系统工程重点内容梳理控制科学与工程（Control Science and Engineering）是一门研究如何将自然界和人工系统中的诸多复杂问题转化为可以被人类控制的可行方案的学科。
贵州省考研控制科学与工程复习资料控制理论与系统工程重点内容梳理本文将对贵州省考研控制科学与工程复习资料中的控制理论与系统工程重点内容进行梳理与介绍。
一、控制理论控制理论是控制科学与工程的核心内容之一，也是贵州省考研控制科学与工程复习的重点。
控制理论主要研究如何通过设计控制器来实现对系统的控制。
下面将针对贵州省考研控制科学与工程复习资料中的控制理论重点内容进行梳理。
1.1 系统建模与分析在控制理论中，系统建模是非常重要的一环。
掌握系统建模的方法和技巧对于控制工程师来说至关重要。
常用的系统建模方法有传递函数法、状态空间法等。
贵州省考研控制科学与工程复习资料中的控制理论部分应该重点掌握这些系统建模方法，并能够灵活运用于实际问题中。
1.2 控制器设计控制器设计是控制理论的核心内容之一。
掌握控制器的设计方法能够有效提高系统的控制性能。
在贵州省考研控制科学与工程复习资料中，应重点关注PID控制器设计、模糊控制器设计以及自适应控制器设计等内容。
通过深入理解这些控制器的原理和应用，提升对控制器设计的能力。
1.3 控制系统分析控制系统分析是对控制系统性能进行评价和分析的过程。
在贵州省考研控制科学与工程复习资料中，应注重掌握控制系统的稳定性分析方法、性能指标计算方法以及鲁棒性分析方法等内容。
这些内容对于提高控制系统的性能和稳定性具有重要意义。
二、系统工程系统工程是贵州省考研控制科学与工程复习资料的另一个重点内容，主要研究如何将控制理论应用于实际的工程问题中。
下面将重点介绍贵州省考研控制科学与工程复习资料中的系统工程重点内容。
2.1 系统建模与仿真系统建模和仿真在系统工程中起着重要的作用。
掌握系统建模和仿真的方法能够有效提升系统分析和设计的效率。
山西省考研控制科学与工程复习资料控制理论与控制工程重点解析
山西省考研控制科学与工程复习资料控制理论与控制工程重点解析控制理论与控制工程是控制科学与工程领域的重要内容，也是山西省考研控制科学与工程专业的一项重点科目。
在考研复习过程中，掌握控制理论与控制工程的知识点和重点是十分关键的。
本文将为大家详细解析山西省考研控制科学与工程复习资料中的控制理论与控制工程的重点内容。
一、控制理论的基本概念与原理控制理论是研究如何通过采取一定的控制手段，使得被控对象按照预定要求进行运动或变化的理论。
在控制理论中，存在着一些基本的概念与原理，包括控制系统的基本结构、闭环控制与开环控制、反馈与前馈、稳定性分析等。
掌握这些基本概念与原理，是理解控制理论的关键。
1.1 控制系统的基本结构控制系统是指通过输入信号对被控对象进行控制的系统。
它由四要素组成，即输入信号、被控对象、传递函数和输出信号。
传递函数是描述系统特性的数学模型，通常使用拉普拉斯变换进行分析和计算。
1.2 闭环控制与开环控制闭环控制是指将输出信号作为反馈信号，与输入信号相比较后进行控制的方式。
开环控制则直接将输入信号作为控制器的输出，不进行反馈比较。
闭环控制具有较好的稳定性和准确性，但也容易出现振荡和超调等问题。
1.3 反馈与前馈反馈是指将系统输出信号作为控制信号的一部分进行反馈，用于修正系统误差。
前馈则是根据已知的被控对象的特性，提前预测系统输出并加以修正。
反馈与前馈在控制系统中起到重要的作用，可以有效提高系统的响应速度和稳定性。
1.4 稳定性分析稳定性是评价控制系统性能的一个重要指标。
稳定性分析主要通过判断控制系统的极点位置来进行，其中极点是指系统传递函数的根。
一般来说，极点在左半平面内，系统具有稳定性，而在右半平面内则会导致系统不稳定。
二、控制工程的应用与方法控制工程是指将控制理论应用于工程实践的一门学科，它涉及到了多个领域和技术方法。
在山西省考研控制科学与工程复习资料中，控制工程的应用与方法也是重点内容。
2.1 自动控制系统自动控制系统是控制工程中应用广泛的一种系统，它能够根据系统输入和输出之间的特定关系，通过自动调节来实现对被控对象的控制。
山东省考研控制科学与工程复习资料控制系统理论要点梳理
山东省考研控制科学与工程复习资料控制系统理论要点梳理控制科学与工程是现代科学技术的重要学科之一，其理论研究和应用有着广泛的领域和深远的影响。
山东省考研控制科学与工程专业的学习与复习对于备考者而言至关重要。
本文将围绕控制系统理论的核心要点，对相关内容进行梳理和总结，以帮助考生更好地准备考试。
一、控制系统基本概念控制系统是由一组有序组织的元件和一个或多个输入和输出的连接而构成的，用来对特定对象进行监测和控制的系统。
其基本构成包括输入信号、输出信号、反馈环节、控制器和执行器等要素。
1. 系统的定义和分类- 系统的定义：系统是由多个元件组成的整体，通过相互作用来实现特定目标的集合体。
- 系统的分类：根据系统的性质和组成，可将系统分为连续系统和离散系统。
2. 控制系统的基本要素- 输入信号：作为系统控制器的指令或刺激。
- 输出信号：系统响应输入信号后产生的反馈结果。
- 反馈环节：将输出信号与期望信号进行比较，产生误差信号，用于修正输入信号。
- 控制器：根据反馈信号和期望信号进行计算，并生成修正输入信号的控制策略。
- 执行器：根据控制器的输出信号，对系统进行实际的控制操作。
二、控制系统数学模型控制系统的数学模型是研究和分析控制系统行为的基础，其建立过程包括建立物理模型、编写运动微分方程、进行系统参数化等。
1. 信号与系统的数学表示- 信号的表示方法：包括函数、图表、矩阵等方式。
- 系统的数学描述：包括微分方程、差分方程、状态方程等。
2. 时域和频域分析方法- 时域分析：通过观察系统在时间上的响应行为，如单位脉冲响应、阶跃响应等。
- 频域分析：运用傅里叶变换将信号从时域转换为频域，对系统的频率特性进行分析，如频率响应、相频特性等。
三、控制系统的稳定性分析稳定性是衡量控制系统能否达到预期控制目标的重要指标，稳定性分析主要涉及系统的零点和极点等内容。
1. 零点和极点的含义- 零点：系统传递函数中使得输出信号为零的输入信号。
控制工程期末复习(四川理工)
- 1 - 川理控制工程 复习提纲考题回忆：填空：最后一次可老师讲的肯定要考的，那些空，还是很简单，不偏。
选择：我这届考的多选，就是被控变量超控变量选择，锅炉汽包液位过热蒸汽......K 变成KI 后，比例带或者增益如何改变；解答：smith 原理及原理图Gp （S)=......积分饱和概念及反正有一个系统是需要用积分外反馈的，书上有，考了很久想不起了，学弟自己翻书，在书的左下角。
大题：我这届的大题，分程；选择性；选择性；串级，串级加前馈，串级+反馈，这是一个大题里的。
大题每个题都会问气开气关的选择及原因，正反作用。
除了设计题，其余最多就是画方框图。
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第一 部分 单回路1. 单回路控制系统一般包含哪几个基本环节？控制系统中的被控对象是指什么？单回路控制系统有4个基本环节组成，即被控对象或者被控过程、测量变送装置、控制器、控制阀；被控对象 是指被控制的生产设备或装置。
2. 评价控制系统的性能指标主要有哪两大类？各有什么特点？p44时域控制性能指标：稳定性、准确性、快速性、偏离度。
阶跃响应的特征参数衰减比 超调量 回复时间 余差 偏差积分性能指标：偏差积分综合指标3. 偏差平方值积分（ISE ）指标作控制器参数的最佳整定与偏差绝对值积分(IAE)指标相比，哪个最大偏差大 ？为什么？ISE 指标，是用偏差的平方值来加大对大偏差的考虑程度，着重于抑制过程中的大偏差，IAE 具有较快的过渡过程和不大的超调量，是一种常用的误差性能指标。
ISE 偏差最大。
4. 反向响应过程的传函有什么特点？ 系统的开环传递函数有一个具有正实部的零点，整个过程可以分解为两个相反方n B B =21%100)()()(⋅∞∞-=y y t y p σst )()(∞-=∞y x e- 2 - 向的响应，在不同的时刻其作用的大小不同。
5. 受控变量的选择原则？检测点的选取时应注意什么？受控变量的选择原则：尽可能选取直接被控变量，少用间接被控变量； 要有代表性、独立可控、灵敏度高、工艺成本低。
控制工程基础应掌握的重要知识点
控制工程基础应掌握的重要知识点控制工程基础应掌握的重要知识点包括控制的本质、自动控制系统的重要信号、自动控制的分类、控制系统的基本要求等。
其中，控制的本质是检测偏差并纠正，自动控制系统的重要信号包括输入信号、输出信号、反馈信号、偏差信号等。
自动控制按有无反馈作用分为开环控制与闭环控制，按给定量的运动规律分为恒值调节系统、程序控制系统与随动控制系统，按系统线性特性分为线性系统与非线性系统，按系统信号类型分为连续控制系统与离散控制系统。
对控制系统的基本要求是稳定性、准确性、快速性。
求机械系统与电路的微分方程与传递函数可以使用拉普拉斯变换。
拉普拉斯变换可以将时域信号转换为复频域信号，常见的拉普拉斯变换公式包括单位阶跃信号、单位冲激信号、正弦信号、指数信号等。
在零初始条件下，可以使用拉普拉斯变换求解微分方程。
传递函数是在零初始条件下将微分方程作拉普拉斯变换，进而运算而来。
传递函数与微分方程是等价的，适合线性定常系统。
典型环节传递函数包括比例环节、惯性环节、积分环节、微分环节、一阶微分环节、二阶微分环节、振荡环节等。
传递函数框图的化简可以使用闭环传递函数、开环传递函数、误差传递函数等进行计算。
闭环传递函数是输出信号与输入信号间的传递函数，误差传递函数又称偏差传递函数，是偏差信号与输入信号间的传递函数。
系统的特征方程是令系统闭环传递函数分母等于零而得。
特征方程的根就是系统的极点。
最后一段文字中出现了格式错误和明显问题的段落，应该删除。
剩下的内容已经进行了小幅度改写，使其更加易读。
t)指系统在稳定状态下输出与期望输入之间的差值。
常用的稳态误差求法有以下两种：1.通过系统传递函数G(S)求出开环传递函数A(S)，利用稳态误差公式e(t) = lim s→0 sE(S)/A(S)求出稳态误差。
其中E(S)为期望输入的拉氏变换，A(S)为开环传递函数的拉氏变换。
2.利用系统的单位阶跃响应c(t)求出系统的稳态误差。
控制工程基础总复习
控制工程基础总复习1. 前言控制工程是现代工程领域中的一个重要学科，它主要研究如何设计、分析和实现控制系统，以使得被控对象按照既定的要求运行。
本文将对控制工程的基础知识进行总复习，包括控制系统的基本要素、常见的控制器类型以及常用的控制策略等内容。
2. 控制系统基本要素控制系统通常由四个基本要素组成，分别是被控对象、控制器、传感器和执行器。
2.1 被控对象被控对象是控制系统中需要控制的目标对象，它可以是物理实体，也可以是一个数学模型。
被控对象会对控制输入产生相应的输出响应。
2.2 控制器控制器是控制系统中的核心组成部分，它接收被控对象的输出信号和期望的控制信号，根据预定的控制策略生成控制指令，并将其发送给执行器。
2.3 传感器传感器用于检测被控对象的输出信号，并将其转换成电信号或数字信号。
传感器的准确性和响应速度对于控制系统的性能起着重要的影响。
2.4 执行器执行器接收来自控制器的控制指令，并将其转化为动作，改变被控对象的状态。
执行器可以是电动机、阀门等。
控制器根据其工作原理和结构可以分为多种类型，例如比例控制器、积分控制器和微分控制器。
3.1 比例控制器比例控制器通过根据被控对象的输出信号和期望的控制信号的偏差来生成一个与偏差成正比的控制指令。
比例控制器的特点是简单、易于实现，但在一些情况下可能导致系统的稳定性差。
3.2 积分控制器积分控制器不仅考虑偏差，还考虑偏差随时间的累积。
积分控制器可以消除系统稳态误差，提高系统的稳定性。
然而，积分控制器对于快速变化的被控对象可能会引起过调的问题。
微分控制器根据被控对象的输出信号和期望的控制信号的变化率来生成控制指令。
微分控制器可以改善系统的动态响应和稳定性，但对于被控对象输出信号的噪声和干扰敏感。
3.4 PID控制器PID控制器是一种综合了比例、积分和微分控制器的控制器。
PID 控制器通过调整比例、积分和微分系数来达到最优的控制效果。
PID 控制器是控制工程中最常用和最经典的控制器之一。
控制工程基础应掌握的重要知识点
控制工程基础应掌握的重要知识点控制工程是一门研究控制系统及其应用的理论和方法的学科。
其核心任务是通过对被控对象以及环境的监测和测量，对系统进行控制和调节，以达到预期的控制效果。
以下是控制工程基础中应掌握的重要知识点：1.连续系统与离散系统：控制系统可以分为连续系统和离散系统。
连续系统是指系统变量是连续变化的，通常使用微分方程描述。
离散系统是指系统变量是离散变化的，通常使用差分方程描述。
掌握连续系统与离散系统的建模与分析方法是控制工程的基础。
2.传递函数与状态空间模型：传递函数描述了系统输入与输出之间的关系，是一个复频域函数。
状态空间模型则是通过描述系统的状态量对时间的导数来建模。
掌握传递函数的提取与描述以及状态空间模型的建立与分析方法是进行系统分析与控制设计的基础。
3.控制系统的基本性能指标：控制系统的基本性能指标包括稳定性、快速性、精确性和抗干扰性。
稳定性是系统在受到干扰或参数变化时保持状态有界的能力；快速性是系统输出快速收敛到期望值的能力；精确性是系统输出与期望值之间的偏差大小；抗干扰性是系统对干扰的敏感性。
掌握这些性能指标的衡量方法是控制系统设计的基础。
4.反馈控制原理：反馈控制是一种常用的控制方式，通过对系统输出进行测量并与期望输出进行比较，根据差值来修正输入以调节系统行为。
掌握反馈控制的原理，包括比例控制、积分控制和微分控制的组合应用是进行控制系统设计和分析的关键。
5.PID控制器：PID控制器是一种基于比例、积分和微分操作的控制器。
它能够通过调整三个参数来适应不同的系统需要，并具有较好的稳定性和快速性能。
掌握PID控制器的设计和调节方法是控制工程的重要内容。
6.控制系统的稳定性分析与设计：稳定性是控制系统的基本要求。
控制系统的稳定性分析包括对开环传递函数的极点位置、稳定裕量、相角裕量等指标的评估。
稳定性设计则是通过修改系统参数或者设计合适的控制器来保证系统的稳定性。
掌握稳定性分析与设计的方法是进行控制系统设计的重要基础。
控制学科知识点总结
控制学科知识点总结控制工程学科是一门研究如何设计、分析和控制动态系统的学科，它广泛应用于工业自动化、航空航天、电力系统、交通运输等领域。
控制工程是一门交叉学科，涉及数学、物理、计算机科学和工程学等多个领域。
本文将从控制系统的基本概念、控制器的设计、稳定性分析和控制系统优化等方面对控制学科的知识点进行总结。
一、控制系统的基本概念1.1 控制系统的定义控制系统是指以一定的规律控制某一对象达到既定的性能要求，使系统在一定的环境条件下按照要求运动和工作。
1.2 控制系统的组成控制系统由输入、输出和反馈组成。
其中，输入是指控制系统的输入量，例如控制器的控制信号；输出是指控制系统的输出量，例如被控对象的运动状态；反馈是指将被控对象的输出量转换成控制系统的输入量，以实现控制系统的闭环控制。
1.3 控制系统的分类控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
开环控制系统是指控制对象和被控对象之间没有反馈信号，闭环控制系统是指控制对象和被控对象之间有反馈信号。
1.4 控制系统的性能指标控制系统的性能指标包括稳定性、精度、快速性和鲁棒性。
其中，稳定性是指控制系统在外部干扰和参数变化下保持稳定；精度是指控制系统的输出量与参考输入量之间的偏差；快速性是指控制系统的响应速度；鲁棒性是指控制系统对参数变化和扰动的抗干扰能力。
1.5 控制系统的数学建模控制系统的数学建模是指用数学方法描述控制系统的结构和运动规律。
常见的控制系统数学模型包括微分方程模型、状态空间模型和传递函数模型。
二、控制器的设计2.1 控制器的基本类型控制器根据其控制方式可分为比例控制器、积分控制器、微分控制器和比例积分微分（PID）控制器。
其中，比例控制器根据误差大小控制输出量；积分控制器根据误差的累积控制输出量；微分控制器根据误差的变化率控制输出量；PID控制器综合考虑了误差、误差积分和误差微分来控制输出量。
2.2 控制器的设计方法控制器的设计方法包括经验法、试错法、校正法和数学分析法。
控制工程基础复习提纲
G (j) (jK ) ( v 1 ( 1 jjT 1 ) 1 ) 1 1 ( ( jjT 2 ) 2 ) ( 1 ( 1 jjT m n ) v )( n m )
依据积分环节个数，判断系统类型
0型系统（v = 0）
Im
＝
0
n=1 n=2 n=3 n=4
j
2 1
-3 -2 -1-1 0 1 2 3
-2 G(s)= s+2
(s+3)(s2+2s+2) 的零极点分布图
最小象位系统：s平面右半面没有零点和极点（判断）
知识点3——L反变换（三种情况） （2）case1-不同实数极点
标准形式
F(s)B(s) n Ai A(s) i1 spi
待定系数 A i F ( s ) ( s p i) s p i
1 2
)
阻尼振荡频率 d n 12
（3）二阶系统指标计算 （6个公式背下来）必考
①上升时间 ②峰值时间 ③超调值 ④调整时间
tr
arccos n 1 2
tp
d
n
12
Mp%e 12100%
(ln M p )2
2 (ln M p )2
ts 4n, 0 .0 2 ； ts 3n, 0 .0 5
氏
变5 换6 表7
13
14
f t
t I t
t
e a t
t eat
sin t cos t eat sint eat cost
F s
1
1
s 1 s2 1
s a
1
s a 2
s2 2
s s2 2
s a2 2
sa
天津市考研控制科学与工程复习资料控制系统理论与应用方法总结
天津市考研控制科学与工程复习资料控制系统理论与应用方法总结考研复习是每位考生都要经历的过程，为了帮助天津市考研控制科学与工程的考生更好地掌握控制系统理论与应用方法，我将在本文中总结一些复习资料以及一些学习方法，希望对考生有所帮助。
一、重要的复习资料1.教材《控制系统工程学》《控制系统工程学》是控制科学与工程专业考研的核心教材，内容涵盖了控制系统的基本理论和应用方法。
在复习过程中，要详细学习教材中的重点知识点，理解各种控制系统的模型与性能评价指标，掌握控制系统设计的方法和技术。
2.历年考研真题历年考研真题是考生复习的宝贵资源，通过研究历年真题，可以了解考试的命题特点和出题规律。
同时，做真题可以考察自己对知识的掌握程度，找出自己的薄弱环节，有针对性地进行复习和强化练习。
3.参考书《现代控制理论与应用》《现代控制理论与应用》是控制系统理论的经典参考书，对于深入理解控制系统的基本原理和方法具有很大的帮助。
考生可以结合教材，参考该书进行阅读和学习，加深对控制系统理论的理解。
二、学习方法与技巧1.建立坚实的数学基础控制系统理论与应用方法是建立在数学基础之上的，尤其是高等数学、线性代数、概率论等。
考生在复习过程中要重点复习数学基础知识，做到扎实掌握，为后续的学习打下坚实基础。
2.理论与实践相结合控制系统是一个实际的工程系统，理论知识需要与实际问题相结合才能更好地理解和应用。
考生应该注重理论与实践的结合，通过实例分析、仿真实验等方式，加深对知识的理解和应用。
3.划定复习重点控制系统理论与应用方法内容广泛，考生在复习时要合理划定重点内容，将重点内容进行深入学习和掌握。
可以根据历年考研真题和教材的重点知识点来确定复习的重点。
4.多维度的学习资源除了教材和参考书，考生还可以通过互联网、学术论文、相关专业期刊等多种途径获取学习资源。
通过扩大学习资源的范围，可以了解更多的前沿研究成果和应用案例，提升自己的学术视野和应用能力。
控制工程基础知识点
控制工程基础知识点【篇一：控制工程基础知识点】◎控制论与系统论、信息论的发展紧密结合，使控制论的基本概念和方法被应用于各个具体科学领域其研究的对象从人和机器扩展到环境、生态、社会、军事、经济等许多方面，，并将控制论向应用科学方面迅速发展。
其分支科学主要有：工程控制论、生物控制论、社会控制论和经济控制论、大系统理论、人工智能等。
◎闭环控制系统主要由给定环节、比较环节、运算放大环节、执行◎由此可见，系续稳定的充分必要条件是：系统特征方程的根全部具有负实部。
系统的特征根就是系统闭环传递函数的极点，因此，系统稳定的充分必要条件还可以表述为系统闭环传递函数的极点全部位于〔s〕平面的左半平面线性定常系统对正弦输入的稳态响应被称为频率响应，该响应的频率与输入信号的频率相同，幅值和相位相对于输入信号随频率 w 的变化而变化，反映这种变化特性的表达式 x (? ) 和-arctantw 称系统的频率特性，它与系统传递函数的关系将 g(s)中的s 用 jw 歹取代， g(jw)即为系统的频率特性。
环节、被控对象、检测环节（反馈环节）组成◎开环控制反馈及其类型：内反馈、外反馈、正反馈、负反馈。
◎1、从数学角度来看，拉氏变换方法是求解常系数线性微分方程的工具。
可以分别将“微分”与“积分”运算转换成“乘法”和“除法”运算，即把微分、积分方程转换为代数方程。
对于指数函数、超越函数以及某些非周期性的具有不连续点的函数，用古典方法求解比较烦琐，经拉氏变换可转换为简单的初等函数，就很简便。
2、当求解控制系统输入输出微分方程时，求解的过程得到简化，可以同时获得控制系统的瞬态分量和稳态分量。
3、拉氏变换可把时域中的两个函数的卷积运算转换为复频域中两函数的乘法运算。
在此基础上，建立了控制系统传递函数的概念，这一重要概念的应用为研究控制系统的传输问题提供了许多方便。
◎描述系统的输入输出变量以及系统内部各变量之间的数学表达式称为系统的数学模型，各变量间的关系通常用微分方程等数学表达式来描述。
考研控制工程知识点梳理
考研控制工程知识点梳理控制工程是应用数学、物理学和工程学的交叉学科，广泛应用于工业自动化、航空航天、电力系统、机器人等领域。
考研控制工程是一个相对较难的专业，需要掌握一定的数学基础和工程实践经验。
本文将梳理考研控制工程的知识点，帮助考生更好地复习备考。
一、数学基础知识1. 微积分：涉及函数的极限、导数、积分等内容，用于控制系统的建模与分析。
2. 概率论与数理统计：包括概率、随机变量、概率分布、统计推断等内容，应用于控制系统中的噪声、误差分析和参数估计。
3. 线性代数：包括线性方程组、矩阵理论、特征值与特征向量等内容，用于控制系统的表示与分析。
二、控制系统基础知识1. 控制系统的基本概念：控制对象、控制器、传感器、执行器等基本概念和作用。
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的表示与分析方法。
3. 时域分析方法：包括系统的时域响应、稳定性分析、阶跃响应、脉冲响应等内容。
4. 频域分析方法：包括系统的频域响应、频率响应、波特图等内容。
5. 控制系统的稳定性：包括稳定性的定义、判据与充分条件，以及稳定性分析的方法。
6. 控制系统的性能指标：包括超调量、调节时间、稳态误差等性能指标的定义与计算。
三、控制系统设计1. 控制系统的模型与建模：包括传递函数模型、状态空间模型等，用于系统的分析与设计。
2. PID控制器：包括比例、积分、微分三个控制器的作用与调节方法。
3. 根轨迹法：用于分析和设计系统的稳定性和性能。
4. 频率法：使用频率响应方法进行系统的分析与设计。
5. 状态空间法：使用状态变量和状态方程进行系统的分析和控制器设计。
6. 最优控制：包括最优控制原理、最优控制问题的求解方法和最优控制器的设计。
四、现代控制理论1. 线性系统的稳定性分析：包括李雅普诺夫稳定性判据、Routh-Hurwitz稳定性判据等。
2. 线性系统的状态反馈控制：包括可控性、可观测性、极点配置等内容。
3. 线性二次调节器：包括二次型性能指标和二次调节器的设计方法。
控制工程知识点总结
s j
② 频率特性公式 G( j) A()e j() U() jV ()
③ 稳态响应 xo(t) A()A sin(t ())
11. 闭环频域指标
（1）常用频域性能指标： 零频幅值 M0、谐振频率r 与谐振峰值 Mr、截止频率b 与带宽、剪切率
（2）特征 标准形式
s
K
1 Ts 1
阶跃响应
y t
K 1
t
e T
脉冲响应
y t
K
1 T
t
e T
调整时间 3T(95%)、4T(98%)
0 点处斜率
K
1 T
7. 二阶系统
（1）标准形式
G(s)
T
2s2
1 2Ts
1
s2
n2 2n s
n2
（2）系统分类
8. 时域指标
（1）指标定义（理解记忆）
ui
(t)
带入参数得：
8
d
2uo (t dt 2
)
3
duo (t dt
)
uo
(t
)
ui
(t
)
拉氏变换得：18s2UO (s) 3sUO (s) UO (s) Ui (s)
所以传递函数为：
G(s)
UO (s) Ui (s)
8s2
1 3s
1
例 2 设图所示系统的输入为外力 f (t) ，输出为质量 m1 的位移 y2 (t) 。阻尼器 1、2 的粘性
（2）简易判据定义 当 ω 由 0 变化到∞时，G(jω)H(jω)曲线在(-1，j0)点以左的负实轴上的正负穿越之差为
控制工程基础应掌握的重要知识点
典型环节传递函数：
比例环节 K
1
惯性环节 TS 1
积分环节 1 微分环节 S S
一阶微分环节 S 1
振荡环节
(
T2S2
1 2TS
1
一
S2
n2 2nS
n2
)
二阶微分环节 2S2 2S 1
传递函数框图的化简
R(S) E(S)
C(S)
G(S)
－
B(S)
H(S)
一一一一一一一
, f (n) (t) SnF(S)
一一一一一一一
lim f (t) lim SF(S)
t
s0
f (n)(t)
F(S) Sn
拉普拉斯反变换
cos
t
s2
s
2
拉普拉斯变换解微分方程
传递函数是在零初始条件下将微分方程作拉普拉斯变换，进而运算而来,
传递函数与微分方程是等价的, 传递函数适合线性定常系统。
相频 ()：
K () 0
1 () 90o S
S () 90o
1 () arctan T TS 1
S 1 () arctan
高阶系统 Bode 图的绘制
最小相位系统指开环传递函数的零点和极点不处在复平面右半部的系统，
c(t)一一一一一一一
一一一一一一一一一一
一 sin dt, 一一一一一一一一一
一一一一一一一一
, 一一一一一一一一一一
2. 1(一一一一
), S1,2 n n , 一一一一一一
e nt , ,
3. 1(一一一 ), S1,2 n n 2 1, 一一一一一一
控制工程概论知识点梳理
控制工程概论知识点梳理控制工程是一门研究如何设计、分析和实现系统的学科，它涉及到从微观尺度到宏观尺度的各种系统，包括机械系统、电气系统、化工系统等等。
在控制工程中，我们使用各种技术和方法来实现系统的稳定性、鲁棒性和性能优化。
下面是控制工程概论中的一些重要知识点的梳理。
1.系统建模系统建模是控制工程的基础，通过建立数学模型来描述系统的行为。
常见的建模方法包括物理建模、数学建模和仿真建模。
物理建模是通过物理方程来描述系统的行为，数学建模是通过数学方程来描述系统的行为，仿真建模是通过计算机模拟来描述系统的行为。
2.控制器设计控制器设计是控制工程的核心内容，它的目标是设计出一个能够使系统达到期望状态的控制器。
常见的控制器设计方法包括比例积分微分控制器（PID控制器）、模糊控制器和自适应控制器等。
PID控制器是最常用的控制器，它通过比例、积分和微分三个参数来调节系统的响应。
3.系统分析系统分析是指通过数学分析和仿真来评估系统的性能和稳定性。
在系统分析中，我们常常使用频域分析和时域分析来研究系统的频率特性和时域响应。
频域分析包括频率响应曲线（Bode图）和Nyquist图等，时域分析包括阶跃响应和脉冲响应等。
4.反馈控制反馈控制是控制工程中的一个重要概念，它通过测量系统的输出信息并与期望输出进行比较，来调节系统的输入信号，以达到期望的控制效果。
反馈控制可以提高系统的稳定性和鲁棒性，并抑制外部干扰和内部扰动。
5.系统稳定性系统稳定性是控制工程中的一个关键问题，它指的是系统在无限时间内是否能够保持在有限范围内的状态。
在系统稳定性分析中，我们常常使用根轨迹和Nyquist准则等方法来评估系统的稳定性。
6.系统优化系统优化是控制工程中的一个重要目标，它的目标是使系统达到最佳性能。
常用的系统优化方法包括最小二乘法、最优控制理论和遗传算法等。
通过系统优化，我们可以使系统的响应速度更快、稳定性更高和能耗更低。
7.自动控制自动控制是控制工程中的一个重要应用领域，它通过自动化技术和控制方法来实现对各种系统的智能化控制。
控制工程基础复习提纲
一、填空题(部分可能模糊的已给出参考答案)：1. 对时域函数进行拉氏变换：)(1t =、t =、at e -=、sin t ω=。
2. 自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是瞬态响应分量，另一个是 稳态_响应分量。
3. 在闭环控制系统中，通过检测元件将输出量转变成与给定信号进行比较的信号，这个信号称为_____反馈___。
4. 若前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则闭环传递函数为___ __5. 函数f(t)=的拉氏变换式是 。
6. Bode 图中对数相频特性图上的－180°线对应于奈奎斯特图中的__负实轴_________。
7. 闭环系统稳定的充要条件是所有的闭环极点均位于s 平面的右半平面半平面。
8. 已知传递函数为2()k G s s=，则其对数幅频特性L （ω）在零分贝点处的频率数值为ω=9. 在系统开环对数频率特性曲线上，低频段部分主要由积分环节和比例决定。
10. 惯性环节的传递函数11+Ts ，它的幅频特性的数学式是,它的相频特性的数学式是 ωT arctan -。
11. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。
12. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终或稳定状态的响应过程。
13. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。
14. I 型系统G s K s s ()()=+2在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下，稳态误差为∞。
(参考教材P89)15. 频率响应是系统对正弦输入稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。
16. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是 (渐进)稳定的系统。
17. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于系统本身的结构和参数，并且只适于零初始条件下的线性定常系统。
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1.什么叫反馈？为什么要进行反馈控制？反馈控制的基本原则是什么？
2.反馈控制系统的组成及功用。
3.控制系统的基本性能要求是什么？
4.什么是线性系统？线性系统的主要特征是什么？如何检验一个控制系统是线性的？
5.什么是传递函数？传递函数具有什么特点。
典型的一阶系统和二阶系统的传递函数。
6.常用的控制系统数学模型有哪些？各有何特点？
7.什么是相似系统？什么是相似量？
8.什么是时间响应？时间响应是由哪几部分组成的，分析时间响应的目的是什么？
9.时间响应的瞬态部分反映了哪方面的性能？而稳态响应反映了哪方面的性能？
10.单位负反馈系统的稳态误差与哪些因素有关？
11.控制系统的时域性能指标有哪些？各指标反映了控制系统设计的哪些基本性能要求？
12.什么是频率特性？频率特性的图示方法有哪些？这些图示法各有何特点？
13.闭环控制系统的频率特性有哪些特征量？各反映了控制系统设计的哪些基本性能要
求？
14.什么是最小相位系统？什么是非最小相位系统？
15.什么是线性系统的稳定性？如何用时域响应来描述线性系统的稳定性？线性系统稳定
的充分必要条件是什么？
16.常用的判断线性系统稳定性判据有哪些？各有何特性和适用场合？
17.由开环频率特性定义的频域性能指标有哪些？各指标反映了控制系统的哪些基本性能
要求？
18.常用输入函数的拉普拉斯变换。
习题集2.6, 2.10, 2.12, 2.13, 2.15-2.18,3.5,3.13,3.15,4.5,4.9,4.10,4.11,4.12(1-6),4.15(1-6),5.3-5.7（供大家参考）
1.质量-弹簧-阻尼系系统、电阻-电容-电感系统的微分方程及传递函数；
2.二阶系统的时间响应的相关参数的计算；
3.奈奎斯特图、伯德图的绘制；
4.系统方框图的简化（是否存在干扰）
5.劳斯判据的应用。
6.求系统的稳态输出。