自动控制原理 - 上海交通大学航空航天学院
上海交通大学 817自动控制原理 考研大纲
上海交通大学2005年硕士研究生入学考试自动控制原理-专业课大纲参考教材：《自动控制原理》（第二版）李友善主编国防工业出版社《自动控制理论与设计》（新世纪版）徐薇莉、曹柱中、田作华上海交通大学出版社《自动控制原理》吴麒主编（上、下）清华大学出版社复习大纲：1．基本概念(1) 自动控制系统的概念；(2) 掌握反馈控制系统的基本工作原理及基本构成；(3) 了解自控系统的典型输入信号形式。
2．控制系统的数学描述(1) 掌握控制系统的微分方程描述及建立；(2) 掌握基本的拉氏变换与拉氏反变换方法，并列写控制系统的传递函数；(3) 控制系统的方框图表示及其化简；(4) 控制系统的信号流图表示，并采用梅森公式求系统传递函数；(5) 单输入单输出系统的状态空间表达及其能控性能观性判别；(6) 传递函数模型与状态空间表达之间的转换。
3．时域分析(1) 一阶系统、二阶系统的时域响应分析；(2) 系统稳定性与闭环特征方程的关系，采用Routh判据判断闭环系统稳定性，并绘制系统的单参数、双参数稳定域；(3) 掌握系统稳态误差、稳态误差系数的概念及计算；(4) 了解高阶系统简化为二阶系统的条件。
4．复数域分析(1) 掌握一般根轨迹的绘制规则，并绘制根轨迹；(2) 利用根轨迹分析系统特性。
5．频域分析(1) 典型环节的Bode图，开环系统的频率响应求取；(2) 系统开环Bode图与系统开环传递函数的对应关系及转换求取；(3) Nyquist图的绘制及Nyquist稳定判据；(4) 控制系统的相对稳定性——相角裕度与幅值裕度的概念及其求取方法；(5) 时频指标关系及其转换经验公式。
6．单变量系统的校正与综合(1) 掌握时域、复域、频域指标及其相互转化；(2) 了解PID控制的基本概念；(3) 串联校正——超前校正，迟后校正，迟后-超前校正。
王建辉《自动控制原理》(名校考研真题 非线性系统分析)【圣才出品】
第7章 非线性系统分析一、选择题1．非线性系统的无穷多条相轨迹相交的点称为（）。
[华中科技大学研]A．奇点B．会合点C．分离点D．终点【答案】A2．输出信号的一次谐波分量和输入信号的复数比定义为非线性环节的（）。
[华中科技大学研]A．传递函数B．描述函数C．谐波函数D．频率特性【答案】B二、解答题1．已知非线性系统如图7-1所示，其中，T＞0，K＞0，现要求系统输入量c（t）的ωc＝10，试确定参数T和K的数值。
（非线性环节自振振幅X c＝0.1，角频率为）[上海交通大学研]图7-1解：由已知ωc ＝10，线性部分传递函数为即又由于ωc ＝10，自振振幅X c ＝0.1得因此有2．已知某非线性系统结构如图所示，试用描述函数法分析K （K ＞0）值对系统稳定性的影响。
[南京航空航天大学2006研]图7-2 非线性系统结构图解：该饱和特性的描述函数为负倒描述函数当A ＝1时，，当A→＋∞时，，因此位于负实轴上的－1~－∞区段。
线性部分频率特性为令ImG （j ω）＝0，得G （j ω）与负实轴交点的频率为，且在复平面上绘制G （j ω）曲线以及曲线如下图所示。
由图可见，当时，即0＜K ＜6系统稳定；当时，即K ＞6系统产生自振。
自振频率，振幅A 由求得。
图7-33．某单位负反馈非线性系统如图所示，非线性环节的描述函数为，线性部分的传递函数如图所示。
试分析：（1）系统是否存在自振。
（2）若产生自振，计算自振频率及振幅，并讨论极限环的稳定性。
[浙江大学2008研]图7-4 非线性系统结构图解：非线性环节负倒描述函数为线性部分频率特性为且在复平面上绘制G（jω）曲线以及曲线如下图所示，相交于B点，有解得即系统存在自振的频率为1.155，振幅为11.246。
图7-54．已知非线性控制系统的结构图如图7-6所示。
为了使系统不产生自持振荡，试采用描述函数法确定图中非线性环节的特性参数a和b的数值。
[长安大学研][南京理工大学研][华中科技大学研]图7-6解：由题知非线性环节为死区继电器特性，则图形如图7-8所示。
夏德钤《自动控制原理》(第4版)-名校考研真题-第2章 线性系统的数学模型【圣才出品】
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【答案】C
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二、填空题
1．系统的微分方程是 输入量，该系统是______。[南京邮电大学研]
其中 c（t）为输出量，r（t）为
【答案】线性系统
【解析】由于系统的微分方程中没有交叉项，也没有高于一次的项，满足线性系统要
即
于是该系统的传递函数模型为
10．由运算放大器组成的控制系统模拟电路如图 2-7 所示，求闭环传递函数 [中科院研]
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图 2-7 解：设第一个运算放大器的输出电压为 ，第二个运算放大器的输出电压为 ，则可 以得到：
求，为线性系统。
2．函数
的拉氏变换式是______。[华南理工大学 2006 年研]
【答案】3/(s＋6)
3．积分环节的传递函数表达式为 G(s)=______。[华南理工大学 2006 年研] 【答案】
三、计算题 1．试判断下列用微分方程描述的系统是线性系统还是非线性系统？[大连理工大学研]
解：（1）线性系统； （2）非线性系统； （3）非线性系统； （4）非线性系统。
解：（1）
图 2-3
6．已知 解：
，求
[大连理工大学研]
7．某系统如图 2-4 所示，已知： 研]
，试确定
[大连理工大学
解：由
图 2-4 在零初始条件下两边同时拉普拉斯变换并整理得
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8．设定描述系统的微分方程。图 2-5 中 B 是阻尼器摩擦因数， 是弹簧的弹性系
上海交通大学2015年硕士研究生招生专业及考试科目.
上海交通大学 2015年硕士研究生招生专业及考试科目
学院学位 413 航空航天学院人文艺术研究院人文艺术 417 研究院 417 417 729 人文艺术研究院理论②201 英语一③303 数学一④861 航空燃气轮机原理
①101 思想政治理论②201 英语专业航天工信息与 085233 03 一③304 数学一学位程控制④862 自动控制原理(Ⅱ招生规模 11（学术型 8、专业学位 3（见媒体与设计学院目录）），拟接收推免生 7（以最终确认录取人数为准）学术新闻传①101 思想政治 050300 01 新闻学型播学理论②201 英语面试分笔试和口试两部分,笔试部分一③639 新闻传主要考察综合知识,口试部分主要考学术新闻传050300 02 传播学播学基础④876 察考生从事本专业的基本素质型播学新闻传播实务程动力系统精神卫生招生规模 15（学术型 5、专业学位 10），拟接收推免生 10（以最终确认录取人数为准）中心精神卫生学术认知神 729 040200 心理学01 中心型经心理①101 思想政治社会心精神卫生学术理论②201 英语可跨学科报考的专业：心理学、医学、 729 040200 心理学 02 理与心中心型一③312 心理学教育学、社工、管理等相关专业。
理健康专业基础综合精神卫生学术临床心729 040200 心理学 03 中心型理①101 思想政治精神卫生专业应用心不分研理论②201 英语 729 045400 01 中心学位理究方向一③347 心理学专业综合。
上海交大自动化院保研经历
上海交大自动化院保研经历一、择校篇我认为考研择校是整个考研的一个关键。
很多同学因为在选择目标院校时不符合自身能力而造成最终考研失败。
就我们学院今年考研情况而言，上岸率只有差不多50％，由于本校光环的影响，考本校的同学80％都考上了，而考外校985的同学里考上的只有30％，由此可见考外校的难度是远高于本校的，而且就我所知，考外校的同学付出的时间精力大部分都是高于考本校的同学的。
如果想求稳，报考本校是一个稳妥又容易的选择。
如果你对自己的能力有把握，并且有更高的追求，这时我建议你报考更好的学校。
一方面是因为更好的学校有着更好的教育资源，更有利于学术生涯，也更有利于毕业后找工作，平均而言，985毕业生的薪资普遍是高于211及以下院校毕业生的。
另一方面是你不能给自己留有遗憾，我们每个人一生中考研的机会并不多，提高学历的机会除了高考也就考研了。
我是放弃了保研资格去考研的，由于夏令营并没有好的去向，九月推免基本也不可能上的了上海交大等级的高校，也有只能留本校的可能，遂于九月初签署了放弃保研承诺书，为了心中的理想，我认为拼搏一次是很应该的。
如果那时我选择了保研，可以比考研舒服的多，可以自己选导师，可以提前进入研究(搬砖)生活，又享有一等奖学金，但可能会成为我一生的遗憾，未来的某天我会想“如果当初我考研就好了”。
考研是为自己不留遗憾！接下来讲讲如何择校。
择校不光看考生自身实力，也看目标院校的报考难度。
报录比无疑是一个比较反映难度的参数。
我在择校阶段自己收集了自动化专业比较强的五个想考的学校（清华，浙大，上交，哈工大，东南）近五年的报录比，通过对比择优，最终才选择的上海交通大学。
在这五个学校里，清华最难考，但毕竟top1高校，考上就可以吹很久了；哈工大深圳研究院比本部难考；浙大上交两个学校排名差不多，浙大19年难度高于上交，再加上我对上海的喜欢，我选择了上交，但考完和浙大同学了解情况时，发现20年浙大比上交容易一点；让我吃惊的是东南报录比居然比上交还低。
2013_920自动控制原理(专业学位)(试题)南航
⎤ ⎥⎦ u
y = [c1 c2 ]x
其中 b1, b2 , c1, c2 为实数。
1. 试将其化为对角型； 2．在状态空间表达式化为对角型的基础上若使系统一个状态既能控又能观，另一
科目代码：920 科目名称：自动控制原理 第 3 页 共 4 页
个状态既不能控又不能观，试确定 b1,b2 , c1, c2 应满足的条件。 九．(本题 15 分) 已知线性定常离散系统的状态方程为
⎡0 1⎤
x(k
+ 1)
=
⎢ ⎢
1
⎥ 0⎥
x(k
)
⎣2 ⎦
试判断系统在平衡状态处的稳定性。
十．(本题 15 分) 已知系统的传递函数为
G(s) = s 2 + 8s + 15 s3 + 7s 2 + 14s + 8
1. 试求系统的可控标准型实现； 2. 在可控标准型实现的基础上设计状态反馈控制律使系统的闭环极点配置在‐1、 ‐2、‐3 处。
科目代码：920 科目名称：自动控制原理 第 4 页 共 4 页
科目代码：920 科目名称：自动控制原理 第 1 页 共 4 页
R(s) − C(s) )。
三．(本题 15 分) 设某单位负反馈系统开环传递函数为
G(s)
=
s(s
K*
+ 1)(s
+
2)
试概略绘制 K * 从 0 → ∞ 变化时的闭环根轨迹，并求临界根轨迹增益及该增益对应的 三个闭环极点。
四．(本题 15 分) 设某单位负反馈系统开环传递函数为 G(s) = K s(s + a)
设 φ( jω) 表示闭环幅频特性，ωn 表示系统的无阻尼振荡频率，ωr 表示系统的谐振频 率， r(t) 为系统输入，c(t) 为系统输出，且知 φ( jωn ) = 1，ωr = 0.707 ，r(t) = 1 + 2sin 2t 。
高国燊《自动控制原理》(第4版)(名校考研真题 非线性控制系统的分析方法)
第7章 非线性控制系统的分析方法一、填空题1．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。
2．已知系统微分方程为，则该系统相平面图中的奇点()2320.3680.2642 1.6320.632z z C z z z z +=-+-位置为______。
奇点的性质为______。
[重庆大学2005年研]【答案】（0,0）；稳定焦点二、问答题1．根据对非线性系统的分析和处理方法，可将其分为哪两大类？ [广东工业大学研]答：本质非线性和非本质非线性。
2．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。
3．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：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。
4．试用相平面法分析如下系统的稳定性[大连理工大学研]答：由可以得到不妨设，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．5．设非线性控制系统的微分方程为若选取为相坐标，试问相平面的坐标原点是否为系统的奇点？若是，则画出原点附近小范围内相轨迹的大致图形；若不是，则求出系统的奇点，并确定其类型。
航天五院-上海交通大学
中国空间技术研究院（航天五院）单位代码：83266联系人：韩宇联系电话：(010)68745111通信地址：北京市海淀区知春路82号邮政编码：100086E-mail: sicast@单位网址：/ /一、单位简介中国航天科技集团公司第五研究院（以下简称研究院）成立于1968年2月20日。
经过40余年的发展，已成为中国主要的空间技术及其产品的研制基地，是中国空间事业最具实力的骨干力量。
研究院主要从事空间技术开发、航天器研制、空间领域对外技术交流与合作、航天技术应用等业务领域。
还参与制定国家空间技术发展规划，研究有关探索、开发、利用外层空间的技术途径，承接用户需求的各类航天器和地面设备的研制并提供优良的服务。
1970年4月24日，研究院成功研制并发射了中国第一颗人造地球卫星——东方红一号，开创了中国探索外层空间的新纪元。
2003年10月，神舟5号飞船载人飞行获得圆满成功，使中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家，树立了中国航天史上一座新的里程碑。
2007年10月，嫦娥一号月球探测器进入环月轨道，实现了中华民族千年的飞天梦想——嫦娥奔月。
2008年9月，神舟七号成功实现中国航天员首次空间出舱活动。
截至目前，研究院研制并成功发射了100余颗不同类型的人造卫星、5艘无人试验飞船，5艘载人飞船和4颗月球卫星，形成了以通信广播卫星、返回式遥感卫星、地球资源卫星、气象卫星、科学探测与技术试验卫星、导航定位卫星和载人飞船七大航天器系列为主的航天器研制业务。
研究院下设多个研究所和工厂，拥有1家上市公司和1家投资控股公司，建立了6个国家重点实验室。
现有职工两万余人，全院具有高级技术职称的人员2100余人，拥有一批国内外知名的空间技术专家，一大批正在茁壮成长的航天新生代为中国空间事业的持续发展奠定了坚实的基础。
研究院十分重视空间技术专业领域人才的培养。
自1978年招收研究生以来，已经形成学科专业齐全，管理体制配套的硕士、博士和博士后高层次人才培养体系。
自动控制原理考研院校
自动控制原理考研院校
自动控制原理是现代工程技术中的重要学科之一，它涉及到自动化、机械、电子、计算机等多个领域，是现代工业生产中不可或缺的一部分。
因此，自动控制原理在各大高校中都有相应的研究和教学。
我们来看看国内的一些重点高校。
北京大学、清华大学、上海交通大学、浙江大学、哈尔滨工业大学等都设有自动化专业，其中自动控制原理是必修课程之一。
这些高校在自动控制原理的研究方面也有很高的水平，涉及到控制理论、控制系统设计、智能控制等多个方向。
除了这些重点高校，还有一些专业性较强的院校也开设了自动控制原理相关专业，如华南理工大学、南京理工大学、西安电子科技大学等。
这些院校在自动控制原理的教学和研究方面也有着很高的水平，培养了大量的自动化、机械、电子等领域的优秀人才。
除了国内，国外的一些高校也在自动控制原理方面有着很高的研究水平。
例如，美国麻省理工学院、斯坦福大学、加州理工学院等都在自动控制原理方面有着很高的研究水平和教学水平。
这些高校的研究成果和教学经验对于国内的自动控制原理研究和教学也有着很大的借鉴意义。
自动控制原理是现代工程技术中不可或缺的一部分，各大高校都在这个领域有着很高的研究和教学水平。
未来，随着科技的不断发展
和工业生产的不断进步，自动控制原理的研究和应用也将会越来越广泛，相信各大高校也会在这个领域继续发挥重要的作用。
上海交通大学2007年部分专业基础课参考书目
《流体力学》茅春浦上海交大出版社《工程流体力学》孔珑编水利电力出版社
458飞行力学
《高等飞行力学》（宋笔锋，高正红）西北工业大学出版社
461传感器与检测技术
《传感器》强锡富主编机械工业出版社
462细胞生物学（医学）
《医学细胞生物学》（第三版）宋今丹主编人民卫生出版社2004
463写作（含评论）
428电磁学和量子力学
《电磁学》赵凯华等高等教育出版社，占60%；《量子力学导论》曾谨言高等教育出版社，占40%
429兽医微生物学
《兽医微生物学》（第三版）陆承平主编中国农业出版社2001；《兽医免疫学》杜念兴主编中国农业出版社1997
430结构力学
《结构力学》龙驭球编高教出版社
431高分子化学与高分子物理
447空气动力学
《气体动力学基础》（潘锦珊）国防工业出版社，《空气动力学》（上、下册），（徐华舫，北京航空航天大学出版社）
448诉讼法学
（含刑事诉讼法学、民事诉讼法学）《刑事诉讼法》樊崇义主编法律出版社2004，《民事诉讼法》（面向二十一世纪课程教材）江伟主编高等教育出版社2004年第2版
449基础微生物学
《国际贸易》陈同仇薛荣久主编对外经济贸易大学出版社1997；《国际贸易理论、政策与实务》冯宗宪等主编西安交通大学出版社2004；《国际金融》陈雨露主编中国人民大学出版社2000
456马克思主义哲学原著
《关于费尔巴哈的提纲》、《费尔巴哈与德国古典哲学终结》、《反杜林论》哲学编，《唯物主义与经验批判主义》前三章，《矛盾论》，《实践论》
440信息系统分析与设计
《系统分析与设计方法》（System Analysis and Design Methods）第五版影印版（英文）Jeffrey L.whitten高等教育出版社2001
自动控制原理考研院校
自动控制原理考研院校
1.中国科学技术大学：自动化专业是国家重点学科，自动化系拥有国际一流的师资队伍和先进的实验设备，培养了大批优秀的自动化人才。
2. 清华大学：自动化系是全国唯一获得“国家特色专业”称号
的自动化专业，拥有国内外顶尖的教授和先进的实验室，毕业生就业前景广阔。
3. 上海交通大学：自动化专业是该校的特色专业之一，自动化
系拥有一流的师资力量和实验设备，毕业生就业率高，并受到国内外企业的青睐。
4. 哈尔滨工业大学：自动化专业是该校的优势专业之一，自动
化学院拥有一流的教育资源和研究实力，毕业生毕业后就业前景广阔。
5. 西安交通大学：自动化专业是该校的传统优势专业之一，自
动化系拥有一流的师资力量和实验设备，毕业生就业前景好，被国内外知名企业青睐。
- 1 -。
自动控制原理习题解答
第三章3－3 已知各系统的脉冲响应，试求系统的闭环传递函数()s Φ：()()1.25(1)()0.0125;(2)()510sin 445;(3)()0.11t t k t e k t t t k t e --==++=-解答： （1） []0.0125()() 1.25s L k t s Φ==+（2）[])222223222()()5sin 4cos 425452442142511616116s L k t L t t t s s s s s s s s ⎡⎤Φ==++⎢⎥⎣⎦⎫=++⎪++⎭⎛⎫+++ ⎪⎝⎭=⎛⎫+ ⎪⎝⎭（3）[]()111()()0.1110313s L k t s s s s ⎡⎤⎢⎥Φ==-=⎢⎥+⎢⎥+⎣⎦ 3-4 已知二阶系统的单位阶跃响应为)6.1sin(5.1210)(1.532.1︒-+-=t t h et试求系统的超调量σ%，峰值时间tp和调节时间ts.解答：因为0<ξ<1，所以系统是欠阻尼状态。
阻尼比ξ=cos(1.53︒)=，自然频率26.0/2.1==w n，阻尼振荡频率wd=6.16.01212=-⨯=-=ξw w n d 1． 峰值时间tp的计算96.16.1===ππwt dp2． 调节时间ts的计算9.226.05.35.3=⨯==w t ns ξ3． 超调量σ%的计算%48.9%1006.0%100%221/6.01/=⨯=⨯=-⨯---eeππξξσ3-5设单位反馈系统的开环传递函数为)6.0(14.0)(++=s s s s G ，试求系统在单位阶跃输入下的动态性能。
解答：方法一：根据比例-微分一节推导出的公式)135(6.014.0)12/()1()(+⨯⨯+=++=s s s s s s K s G w T n d ξ1)5.2(4.0114.0)6.0(14.01)6.0(14.0)2()(1)()(22222+++=+++=+++++=+++=+=s s s s s s s s s s s zs z S G s G s s s w w s w nn dn ξφ)1()](1[12)1sin(1)(222222ξξξξξξξπψξddnddndnn ddn tarctg z arctg z r t w r t h www w zw e n d -+--+-=-+-=ψ+-+=-把z=1/Td=,1=wn,5.0=ξd代入可得)3.8323sin(5.005.11)7.9623sin(5.005.11)( ---=--+=t e t t e t t h峰值时间的计算0472.1)1(2=-=ξξβdddarctg ，-1.6877=ψ158.312=--=ξβψdndpwt超调量得计算%65.21%10011%22=⨯--=-ξξξσddetrpd调节时间得计算29.6)ln(21ln )2ln(2131222=--+-+=-ww w z t ndn n d sd z ξξξ方法二：根据基本定义来求解闭环传递函数为114.0)6.0(14.01)6.0(14.0)(1)()(2+++=+++++=+=s s s s s s s s S G s G s s φ当输入为单位阶跃函数时 )232()21(21.0)232()21(2)21(116.01)1(14.0)(22++-++++-+=++--+=+++=s s s s s s s s s s s C s s 得单位阶跃响应)23sin(1.0)23cos(1)(2121t t t h e et --⨯--=)3.8423sin(121 +-=-t et )0(≥t 1． 峰值时间tp的计算 对h(t)求导并令其等于零得023)23cos()23sin(3.843.842121=⨯+-+︒-︒-t e t epp t t p p 3)23tan(3.84=+︒t p t p = 2. 超调量σ%的计算 %100)()()(%⨯∞∞-=h h h t p σ=%3. 调节时间ts得计算05.0)84.523sin(21≤-⨯-t est s5.33=t s3-6.已知控制系统的单位阶跃响应为6010()10.2 1.2t t h t e e --=+- ，试确定系统的阻尼比ζ和自然频率n ω。
上海交大自动控制原理习题参考答案
m k
b xo
P xi
(a)
(b)
图 A2-3 题 A2-7 汽车悬浮系统模型
解：由牛顿定理可得
k ( xi
−
xo )
+
b
d (xi − dt
xo
)
=
m
d 2 xo dt
X o = k + bs X i ms2 + bs + k
A2-9 试求图 A2-5 所示电路的传递函数 Eo (s) / Ei (s) 。 解：由电路学定律可得
B1-3 图 B1-2 是补偿直流电机负载扰动的恒速调节系统。
加法器
反相器
电
位
器
−
uf
−
−
功率放大
电压放大
n
直流电机 R
ia
负载
图 B1-2 补偿电机负载扰动的恒速调节系统
(1) 试分析系统补偿直流电机负载扰动的工作原理（当由于电机负载增大使转速降低，系统 如何使转速恢复）； (2) 为达到补偿目的，电压放大的输出极性应当是怎样的？为什么？ 解： (1) 当电机负载增大时转速降低、反电势减小、电枢电流增大、反馈电压增大且与给定电压 的极性相同,导致作用在电枢两端的电压增大 ,转速上升,直到转速恢复。 (2) 应该与给定电压的极性相同。原因参见（1）。
P1
=
5 s(T1s +1)
, ∆1
=1
P2
=
8 s(T2s +1)
, ∆2
=1
P3
=
−
s2 (T1s
40 + 1)(T2 s
+ 1)
, ∆3
=1
P4
=
王建辉《自动控制原理》配套题库【名校考研真题+模拟试题】【圣才出品】
第一部分名校考研真题说明：本部分从指定王建辉主编的《自动控制原理》为考研参考书目的名校历年考研真题中挑选最具代表性的部分，并对其进行了详细的解答。
所选考研真题既注重对基础知识的掌握，让学员具有扎实的专业基础；又对一些重难点部分（包括教材中未涉及到的知识点）进行详细阐释，以使学员不遗漏任何一个重要知识点。
第1章自动控制系统的基本概念1．如图1-1所示的机电系统中，为输入电压；y（t）为输出位置，分别为电磁线圈的电阻与电感；m为衔铁的质量；k为弹簧的弹性系数；b为阻尼器的阻尼系数；放大器的增益为。
假设电磁线圈对衔铁m产生的作用力为；电磁线圈的反电动势为。
画出系统的原理方框图，并简要说明其工作原理。
[西安交通大学研]图1-1解：系统的原理方框图如图1-2所示。
工作原理：该系统为一按偏差调节的负反馈控制系统。
当衔铁输出位置高于或低于给定值时，不为0，此时偏差信号经放大器至电磁线圈，产生正向或负向电磁作用力，调整衔铁的位置，使之与给定值相同后并保持无偏差状态。
图1-22．图1-3所示为一个液位控制系统的原理图，试画出该控制系统的原理方框图，简要说明其工作原理，并指出该控制系统的输入量，输出量及扰动量。
[西安交通大学研]图1-3解：系统的原理方框图如图1-4所示。
工作原理：该系统为一按偏差调节的反馈控制系统。
当液位高度与给定液位产生偏差时，偏差信号由控制器使直流电机正转或反转，从而调大或关小阀门，使液位高度与给定液位保持一致。
系统输入量为给定液位；系统输出量为液位高度（水箱）；系统干扰量为水箱出口阀门开度。
图1-43．水箱系统及其方框图如图1-5所示。
出水流量由水箱的实际水位h决定。
当水位达到一定高度，使等于进水流量时，水位就保持平衡。
试分析（要求简单地说明理由）：（1）出水流量对水箱水位构成何种作用?（2）系统是否可以称为闭环控制系统?[上海交通大学研]图1-5解：出水流量对水箱水位是一种扰动（干扰）作用，出水流量大，水箱水位低，出水流量小水箱水位高。
上海交通大学课程教学大纲
课堂教学
Lecture
作业题
Homework
掌握授课内容并完成作业
Mastering the teaching contentand finishing homework
作业+考试
Homework and test
复合材料层压板的强度分析
Laminate Strength Analysis
4
课堂教学
B.课程教学大纲/DetailedSyllabus
1.学习目标/Learning Outcomes
1)掌握复合材料结构设计和分析的基础知识，并培育定量分析和逻辑思维能力（A4）
2)培育发现、分析和解决问题的能力（B2）
3)培育批判性思考和创造性工作的能力（B3）
4)掌握利用算法设计和编程解决工程问题的能力（A5.1.2）
作业题
Homework
掌握授课内容并完成作业
Mastering the teaching contentandomework and test
复合材料单层的弹性特性
Effective Moduli of a Continuous Fiber-Reinforced Lamina
上海交通大学课程教学大纲
SJTU Course Syllabus
A.课程基本信息/Course Information
课程代码
Course Code
AV410
学时
Credit Hours
48
学分
Credits
3
课程名称
CourseTitle
复合材料与结构Introduction toCompositeMaterials andStructures
高国燊《自动控制原理》(第4版)(名校考研真题 自动控制系统的数学模型)
第2章 自动控制系统的数学模型一、选择题1．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）的次数由极点决定，所以选A。
2．系统的结构确定之后，描述系统的方框图是（）。
[华中科技大学2008年研] A．唯一的B．不唯一的C．不确定的D．不可变的【答案】B3．以下关于传递函数的叙述，错误的是（）。
[杭州电子科技大学2007年研] A．传递函数能描述任意的线性系统B．求取系统的传递函数时，要求系统处于零初始条件C．传递函数给出了输出量拉普拉斯变换与输入量拉普拉斯变换比D．通常，单输入、单输出线性定常系统的传递函数和微分方程是一一对应的【答案】A4．传递函数，极点的留数随零点靠近原点（）。
[重庆大()()()204a s s >+10p =学2006年研]A ．其绝对值随着增大B ．其绝对值随着减小C ．不发生改变D ．变化只取决K 的大小【答案】A5．分析线性控制系统动态性能时，最常用的典型输入信号是（ ）。
[杭州电子科技大学2007年研]A ．单位脉冲函数B ．单位阶跃函数C ．单位斜坡函数D ．单位加速度函数【答案】B6．系统的单位阶跃响应为，则系统的单位脉冲响应是（ ）。
22()1e 2e t t y t t --=-+[中科院-中科大2008年研]A ． 22()()4e 4e t t y t t t δ--=+-B ．22()4e 4e t ty t t --=-C ． 22()e 4e t t y t t --=-+D ．22()e 2e t t y t t --=-+【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：[]d()1()d t t tδ=2222222(1e 2e )()2e 2e 4e 4e 4e t t t t t t td t y t t t dt--------+==+-=-二、填空题1．传递函数的定义为______。
《自动控制原理》学习指南
《⾃动控制原理》学习指南《⾃动控制原理》学习指南前⾔本书是上海交通⼤学国家精品课程《⾃动控制原理》主讲教材《⼯程控制基础》的学习指导性的学习、教学⽤书。
《⼯程控制基础》是国家“⼗⼀五”规划教材，教育部⾃动化教学指导委员会推荐教材。
2006年出版以来，受到⼴⼤读者的厚爱。
2007年再版，并于2008年被评为国家级精品教材。
本书以国家精品教材为主线，参考教育部教指委对《⾃动控制原理》课程相关的知识领域、知识单元、知识点的要求，本着“加强基础、削枝强⼲、注重应⽤、逐步更新”的原则，⼒图通过教材的要点提⽰，为⼴⼤读者学习此课程提供必须掌握的基础理论和基本⽅法。
编者2012.11于上海⽬录第1章导论 (1)1.1 ⾃动控制系统的基本原理和组成 (1)1.2控制系统的分类 (2)1.3本书的主要内容及研究⼿段 (2)第2章数学模型 (5)2.1 传递函数定义 (6)2.2传递函数性质 (7)2.3 ⽅块图 (8)2.4 信号流程图 (9)第3章⾃动控制系统的时域分析 (12)3.1 控制系统的稳定性分析 (12)3.2 控制系统的稳态特性——稳态误差分析 (13)3.3 控制系统的动态特性——动态响应分析 (14)第4章根轨迹法 (17)4.1根轨迹的幅值条件和相⾓条件 (17)4.2绘制根轨迹的基本规则 (18)第5章线性系统的频域分析—频率响应法 (20)5.1频率特性 (20)5.2 频率特性图 (21)5.3 频域中的稳定性判据 (22)5.4 系统动态性能的频域分析与频域指标 (22)5.5基于开环频率特性的系统动态性能分析 (23)5.6基于闭环频率特性的系统动态性能分析 (24)5.7基于伯德图的系统稳态性能分析 (24)第6章线性控制系统的设计 (26)6.1 常见的⼏种校正装置连接⽅式 (26)6.2 不同域中系统动态性能指标的相互关系 (27)6.3 串联超前校正 (27)6.4 串联滞后校正 (30)6.5 串联滞后－超前校正 (34)6.6局部反馈校正 (35)6.7PID控制 (36)6.8前馈补偿 (38)第1章导论要点提⽰⼯业⾃动化是⼯业现代化的基础。
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*课程简介（Description） control system for design, analysis and simulation. Moreover, the preliminary understanding
of modern theory control is required. This course is not only tracking international first-class university courses, such as Stanford, MIT, UC Berkeley, University of Toronto, but also referring to the curriculum contents in Aeronautics and Astronautics Schools of domestic university, such as NWPU, BHU, NUAA. Moreover, the contents of this course is updating with the development of research and academic field. More attention is given to broaden one's scope of knowledge and improve one’s capability on solving aerospace cases. The principle of automatic control is the preliminary course for more advanced course, such as flight control. It is also one of the examination courses for entrance to aerospace postgraduate study. Through the study of this course, students are expected to build solid foundation for further theoretical research and engineering design.
《自动控制原理》课程教学大纲
课程基本信息（Course Information） 课程代码 （Course Code） *课程名称 （Course Name） 课程性质 (Course Type) 授课对象 （Audience） 授课语言 (Language of Instruction) *开课院系 （School） 先修课程 （Prerequisite） 授课教师 （Instructor）
The Principle of Automatic Control is a fundamental and compulsory course in aerospace engineering for undergraduate program. It is a main theoretical course and closely around the automatic control system, which introduces the basic theory and application of the control system, including physical concept, analysis and design method. It is a course with strong theoretical and practical background. In this course, through lectures, assignments, project and presentations, the students will understand and master the basic concepts of automatic control， comprehend the working principle and mathematical models of automatic control system clearly, master the analysis methods of automatic control system, including the methodology in time-domain, frequency-domain and root-locus, be able to synthesize and correct the system with given requirements on performance indexes, have the capability to use MATLAB and Simulink with
AV308
*学时 （Credit Hours）
Hale Waihona Puke 64*学分 （Credits）
4
（中文）自动控制原理 （英文）Principles of Automatic Control 此课程是航空航天专业的本科专业必修课程 航空航天专业本科学生 英语 航空航天学院
高等数学、大学物理、线性代数、数学方法 敬忠良、杨永胜、李启夫 课程网址 (Course Webpage) 无
自动控制原理是航空航天专业的专业基础课，也是必修课，是以 原理为主的理论性课程；它紧密围绕自动控制系统的基本理论与应用， 介绍控制系统的物理概念和分析设计方法，是一门理论性和实用性较 强的课程。 通过本课程的课堂讲授、作业、项目和讲演等环节，学生会理解 并掌握自动控制的基本概念；明确了解自动控制系统的基本工作原理、 数学模型方法；熟练掌握自动控制系统的分析方法，包括时域法、频 域法、和根轨迹法；能够根据对系统提出的性能指标要求进行系统综 *课程简介（Description） 合与校正；能够应用 MATLAB 和 Simulink 进行控制系统设计、分析及 仿真，初步学习现代控制理论。 本课程不仅跟踪 Stanford、MIT、UC Berkeley、University of Toronto 等国际一流大学， 也参考国内航空航天院校诸如西工大、 北航、 南航等有关课程内容与体系，而且根据科研与学术的发展不断更新课 程内容，更加注重知识面拓展和航空航天控制案例解算能力的提高。 本课程是学习后续飞行控制等专业课的重要基础，同时也是相关专业 硕士研究生入学必考的专业课。通过该课程的学习，使学生今后的理 论研究和工程设计打下坚实的基础。