聚英考研网:/聚英考研网让考研不再是梦想一1.某控制系统的单位所跃响应式为(1-1.8e(-4t次方)+0.8e(-9t次方 (1)求系统传递函数;(2)确定系统的频率特性；(3)若系统输入r(t)=a \cdot 1(t),求系统的输出稳态C();已知标准化二阶系统开环传递函数G(s)= \frac { \omega _{n}^{2}}{s(s+2 \xi \omega _{n})},2.(2013真题)若当系统输入r(t)=asint,系统的稳态输出数Css(t)=a \sin(t-45^{\circ})(1)确定G(s)中的参数 求出在单位阶跃作用下系统输出响应的表达式C(s);求出当0< \xi <1时的C(t)；(3)据此推算出上升时间、超调量。3.已知单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=K/s(s+1),若需要系统跟踪单位斜坡输入的稳态误差ess<(小于等于)0.1，相角裕度大于45^{\circ},分析系统稳定性需求,若最大补偿角37^{\circ},采用超前串联校园网络,求出串联校正的传递函数.4.已知电路如图，其中的运算放大器是理想值，求从u1到uo传递函数并分析电路功能咨询电话：400-0811-8971微信公众号：聚英考研网聚英考研网:/聚英考研网一让老研不再是梦想一一,11NK_n)5.请以空调为例，说明带有滞环

1.发电机并列操作把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节，在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列，这样的操作过程称为并列操作。2.并列运行将两台或多台发电机经变压器连接在同一母线上3.同期装置在电力系统运行过程中执行并网时使用的指示、监视、控制装置。用以对发电机电压进行调节使其符合同期的条件，以将发电机并入电网。4.脉动电压Ud=Ug-Us2Usin(wd*t/2)与时间具有正弦整数函数关系的整步电压，反应发电机和系统间电压矢量的相位差，是断路器两端电压的幅值包络线。5.滑差频率并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用fd表示。6.脉动周期并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间。7.恒定越前时间在Ug和Us两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号，这个时间称为恒定越前时间。8.恒定越前相角在Ug和Us两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号，这个相角称为恒定越前相角。11.励磁顶值电压励磁顶值电压,在规定条件下励磁系统能提供

2内容提要内容提要离散系统的性能分析稳定性分析3离散系统的稳定性分析连续系统的稳定性分析:拉氏变换特征方程的根在S平面上的位置离散系统的稳定性分析:Z变换特征方程的根在Z平面上的位置4离散系统的稳定性分析11、、s平面与z平面的映射关系由Z变换的定义式知eTsz令s=+j ，代入上式有TTTzzjjjeeeeTzTe, 5离散系统的稳定性分析基本映射关系:s平面 z平面01z01zTze01zT0z0,10,06离散系统的稳定性分析s平面到z平面的映射jImzƽÃæsƽÃæ3sj2´ÎÒª´øÖ÷sj2ReÒª´øsj2O-11O´ÎÒª´ø3sj27离散系统的稳定性分析s平面上的稳定区域(左半s平面)在z平面上的映像是单位圆的内部区域，单位圆之内是z平面的稳定区域单位圆之外是z平面的不稳定区域8离散系统的稳定性分析2、z 域稳定条件及稳定判据线性定常离散系统稳定的充要条件：离散系统特征方程的全部特征根均分布在Z平面上的单位圆内，或所有特征根的模均小于1。jjZZ平面平面11临界稳定(不稳定)稳定区域不稳定不稳定区域区域11009离散系统的稳定性分析说明：设系统

考研《自动控制原理（含20%现代）》真题.一、（10分）图一为一液位对象，Qin、Qout分别表示单位时间内流入和流出贮槽的液体量，h为液面高度，贮槽的截面积S=0.5m2，设节流阀开度保持一定，则流出流量Qout=αh,(α为阀的节流系数，可视为常数)。如果初始静态值h0=1.5m,qin0=qout0=0.1m3/min,试求以Qino输入，h为输出的微分方程式，并确定其放大系数和时间常数。二、（10分）单位负反馈二阶系统的单位阶跃响应曲线如图三所示。试确定系统的开环传递函数。三、（12分）负反馈系统开环传递函数为，（1）当T=0.05时，画其根轨迹图，并确定使系统阶跃输入响应为无超调（即过阻尼）时的K取值范围；（2）试选择T（>0）使根轨迹具有一个非零分离会合点，问：此时的阶跃响应能否出现无超调过程，绘出草图，并给出必要的解释。四、（16分）1.（8分）设系统开环传递函数G(s)H(s)=S(S1)10(1+TdS),试用频率法确定使系统闭环稳定的Td值范围，并画出系统稳定时的奈氏曲线图。2.（8分）最小相位系统开环对数幅频特性如图三

自动控制理论方框图第四章线性系统的根轨迹分析主要内容§41根轨迹的基本概念§42绘制根轨迹的基本条件和基本规则§43广义根轨迹§4-4滞后系统的根轨迹§45利用根轨迹分析系统的性能§46用MATLAB绘制系统的根轨迹自动控制理论方框图§4-1根轨迹的基本概念闭环极点(即闭环特征方程根)闭环控制系统稳定性、瞬态响应特性问题1：如何按希望性能将闭环极点合适的位置?问题2：当系统的某些参数（如开环增益）变化时，反复求解，不方便,有没有简便分析方法?根轨迹：当系统某一参数在规定范围内变化时，相应的系统闭环特征方程根在s平面上的位置也随之变化移动,一个根形成一条轨迹。系统特征根的图解方法! 广义根轨迹:系统的任意一变化参数形成根轨迹。狭义根轨迹(通常情况)：变化参数为开环增益K,且其变化取值范围为0到。自动控制理论方框图G(s)H(s)= \frac {K}{s(s+1)} \Phi(s)= \frac {C(s)}{R(s)}= \frac {K}{s^{2}+s+K}R(S)Ks(s+1)D(s)=s^{2}+s+K=0s_{1,2}=- \frac {1}{2} \pm \frac {1}{2} \sqrt {1-4K}K=0时s_{1}=0s_{2}=-10<K<1/4两个负实根K值增

唐·王勃控制原理考研胡寿松《自动控制原理》配套考研真题库一、第一部分真题一、填空题相平面的概念：_。[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。二、问答题1对控制系统进行校正时，在什么情况下，不宜采用串联超前校正？为什么？[华中科技大学研] 答：在系统的快速性满足要求而稳定性不满足要求或快速性已经达到要求而希望系统的动态响应超调量不太大时不宜采用超前校正，因为超前校正会改善系统的快速性，同时会使系统的稳态性能变差，有高频噪声信号时亦不宜使用。2对于超前、滞后、滞后-超前三类校正装置：（1）分别阐述其控制功能；（2）对于PI控制、PID控制、PD控制，分别属于上述二三类校正装置的哪一类？为什么？[武汉大学研] 百学须先立志。朱熹答

厦门大学20232024学年第二学期期末试卷《自动控制原理》考试试卷（A卷）考试范围：《自动控制原理》；满分：100分；考试时间：120分钟院/系：_专业：_姓名：_考号：_ 题号一二三四五总分题分20 20 20 20 20 100 得分一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在自动控制系统中，反馈控制的主要目的是：()A.增加系统的复杂性B.提高系统的稳定性C.减少系统的响应速度D.降低系统的能耗2.拉普拉斯变换在控制系统分析中的主要作用是：()A.时间域分析B.频域分析C.空间域分析D.颜色域分析3.在自动控制系统中，PID控制器的D部分主要用于：()A.改善系统的稳定性B.消除系统的稳态误差C.提高系统的响应速度D.抑制系统的噪声4.根轨迹法用于分析控制系统的：()A.稳态性能B.瞬态性能C.稳定性D.可控性5.奈奎斯特图用于分析系统的：()A.时域响应B.频域响应C.稳态误差D.零输入响应6.状态空间表示法中的状态变量通常表示系统的：()A.输入B.输出C.内部状态D.噪声7.在控制系统中，增益调节器主要用于：()A.调整输入信号B.调整反馈信号

2.4.5.1信号流图中的术语增益12a因果2x1x1122xax节点输出方向1Mixed node53a32a43a44a1input node(source)12a235134a423a45a1x2x3x4x5x6x24a25a1x输入节点：具有输出支路的节点。图中的输出节点：仅有输入支路的节点。有时信号流图中没有一个节点是仅具有输入支路的。我们只要定义信号流图中任一变量为输出变量，然后从该节点变量引出一条增益为1的支路，即可形成一输出节点，如图中的5x混合节点：既有输入支路又有输出支路的节点。前向通路上各支路增益之乘积，称为前向通路总增益用表示。回路中所有支路的乘积称为回路增益，用表示。4Mixed node53a32a43a44a1input node(source)12a235134a423a45a1x2x3x4x5x6x24a25a不接触回路：回路之间没有公共节点时，这种回路叫做不接触回路。在信号流图中，可以有两个或两个以上不接触回路。支路表示一个信号对另一个信号的函数关系，信号只能沿支路上的箭头指向传递。在节点上可以把所有输入支路的信号叠加，并把相加后的信号送到所有的输出支路。具有输入和输出节点的混合节点，通过

第一章自动控制的一般概念1.1引言自动控制理论是研究关于自动控制系统组成、分析和设计的一般性理论，是研究自动控制共同规律的技术科学。自动控制理论的任务是研究自动控制系统中变量的运动规律以及改变这种运动规律的可能性和途径，为建立高性能的自动控制系统提供必要的理论根据。1.2自动控制和自动控制系统的基本概念1.2.1自动控制问题的提出在许多工业生产过程或生产设备运行中，往往需要对某些物理量（如温度、压力、流量、液位、电压、位移、转速等）进行控制，使其尽量维持在某个数值附近，或使其按一定规律变化。如图1-1所示是锅炉给水人工控制示意图。人工调节是一个“检测偏差、纠正偏差”的过程。可以用一整套自动控制仪表（自动调节器）来代替操作人员的作用。图1-2所示是锅炉给水汽包水位自动控制示意图。图1-2汽包锅炉给水自动调节示意图1过热器；2一汽包；3一省煤器；4一给水凋节阀；5一水位计任何一个控制系统，都包含着被控对象和控制器两个组成部分。

会计学1本章重点第1页/共69页学习本章内容,应重点掌握根轨迹的基本概念、绘制根轨迹的条件、系统根轨迹的绘制规则和利用根轨迹分析系统的稳定性、暂态特性和稳态性能, 参量根轨迹的概念和绘制方法,理解零度根轨迹的基本概念和绘制方法。本章阐述了控制系统的根轨迹分析方法。包括根轨迹的基本概念、绘制系统根轨迹的基本条件和基本规则,参量根轨迹和零度根轨迹的概念和绘制方法，以及利用根轨迹如何分析计算控制系统的性能（稳定性、暂态特性和稳态性能指标等）。R(s)E(s)C(s)第2页/共69页G(s)+-图4-1-1控制系统框图KsG(4-1-1))15.0()(ss将上式化为kKsG(4-1-2)ss)2()2(2)(ss即为根轨迹所用传函的标准形式，其中Kk2由式(4-1-2)解得两个开环极点：p1 =0，p2 =-2画于图4-1-2中。由式(4-1-2)求得闭环传递函数为第3页/共69页sG)(k)()((4-1-3)sR)(sGksssCsGB)2()(1于是得到闭环系统的特征方程(4-1-4)02)(2ksssD解得ks111(4-1-5)ks112下面说明，当k从0，特征根即闭环极点如何变化。21ss、当k=0时，，此时闭环极点就是开环极点。当0<k<1时，均

自动控制要解决的基本问题自动控制是使一个或一些被控制的物理量按照另一个物理量即控制量的变化而变化或保持恒定,一般地说如何使控制量按照给定量的变化规律变化,就是一个控制系统要解决的基本问题。控制的定义自动控制：在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（控制装置或控制器），使用机器、设备或生产过程（被控对象）的某个工作状态或参数(被控量)自动地按照预定的规律运行。自动控制技术的作用1.自动控制技术的应用不仅使生产过程实现了自动化，极大地提高了劳动生产率，而且减轻了人的劳动强度。2.自动控制使工作具有高度的准确性，大大地提高了武器的命中率和战斗力，例如火炮自动跟踪系统必须采用计算机控制才能打下高速高空飞行的飞机。 开环控制控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制。参考输入执行信号控制器被控变量控制对象ray开环控制系统进料开关炉温控制液位控制闭环控制K电源阀开环控制出料E 闭环控制*人眼大脑手臂,手输入输出信号信号II93人眼用自动装置代替人工操作0193闭环控制将系统的被控变量反馈到输入端,并与参考输入相比较,产生一个误差信号加到控制器上使输出改变，从而减少系统误差，到达实现精确控制的目的。闭环控制系统实际的控制系统按有无反馈作用来界定开环和闭环反馈：输出量送回至输入端并与输入信号比较的过程负反馈：反馈的信号是与输入信号相减而使偏差越来越小三,开环控制与反馈控制的比较开环优点:系统结构简单,调试容易,当输入信号和扰动能预先知道时，控制效果较好。缺点：不能自动修正被控制量的偏离，系统的元件参数变化以及外来的未知扰动对控制精度影响较大，抗干扰能力差。闭环优点：具有 速度控制系统FDCFKZ101.duJLu_{a}SM-KntTGFDCFK210AllJLulkuaSM-Kn2TG速度控制系统的方框图给定值A.11A转速do比较电路放大器触发器品闸管电动机111.测速发电机 家用电冰箱温控系统冰箱S蒸发器压缩机La控制器冷却器UK_3继电器控制器设定温度与冰箱比较，产生偏差值，当偏差电压达到使继电器接通时，压缩机工作，将蒸发器中高温低压气态制冷液送制冷却器散热，降温后的低温低压制冷液压缩成高压液态进入蒸发器，急速降压扩散成气体，吸收箱体内热量，使冰箱温度下降，如此循环操作，使箱体温度达到希望温度，此时继电器断开，压缩机停止工作。冰箱蒸发器压缩机Lia控制器冷却器211K23继电器冰箱恒温系统的方框图外界温度Tr给定值400u_{n}控制器继电器压缩机冰箱温度蒸发器冰箱T_{c}u_{f}温度传感器 锅炉液位控制系统蒸汽过热器汽鼓有一种感变送器气源定值器调节阀调节器给水当蒸汽的耗汽量与锅炉进水量相等时，液位保持在正常标准值。当锅炉给水量不变，而蒸汽负荷发生变化时，液位也相应发生变化；或者当蒸汽负荷不变，而给水管道水压发生变化时，引起锅炉液位发生变化。但只要实际液位高度与正常给定液位之间出现偏差时，调节器均应立即进行控制，去开大或者关小给水阀门，使液位恢复到给定值。蒸汽过热器汽鼓有铁铁变送器气源定值器调节阀调节器给水锅炉液位控制系统的方框图热动比较器给定值偏差值水锅炉被控参数调节器调节阀测量值测量变速器 电炉温度控制系统实验速率A/D热电偶溶解度咀嚼性给定值输入D/A蛙蛙猴小换铁铁中电阻丝通过晶闸管主电路加热，炉温期望值预先设定,炉温实际值由热电偶检测,并转换成电压，经放大、滤波后，由A/D转换后送入计算机，并与所设置的期望温度进行比较，产生偏差信号，计算机根据控制算法计算相应控制量,再经D/A转换成电流,通过触发器控制晶闸管导通角，从而改变电阻丝中电流大小，达到控制炉温的目的。环境破A/D热电偶种群数量种群数量混合性给定值输入小小数量本中电炉温度控制系统的方框图给定值计算机D/A触发器温度晶闸管电路电阻丝电炉A/D故大滤波热电偶§3控制系统的类型一按输入信号分类:定值控制系统伺服系统(随动系

2.4典型环节的传递函数2.4.1比例环节2.4.2惯性环节（一阶惯性环节）2.4.3微分环节2.4.4积分环节2.4.5振荡环节(二阶振荡环节)2.4.6延时环节(迟延环节)2.4.1比例环节凡输出量与输入量成正比，输出不失真也不延迟，而按比例地反映输入的环节，称为比例环节。动力学方程为：x_{o}(t)=Kx_{i}(t)\therefore G(s)=X_{o}(s)X_{i}(s)=K2.4.2惯性环节：（一阶惯性环节）动力学方程为：T \dot {x}_{o}(t)+x_{o}(t)=Kx_{i}(t)\therefore G(s)= \frac {K}{Ts+1}K为惯性环节的增益或放大系数;T为时间常数理想的一阶惯性环节G(s)= \frac {1}{Ts+1}例1.无源滤波电路u_{i}(t)Ru_{0}(t)u_{i}u,为输入电压;i(t)Cu为输出电压;u_{0}C为电容R为电阻图2-10无源滤波网络解：\cases {u_{i}(t)=i(t)R+\frac {1}{C}[ \hat { \iota }(t)dt \cr u_{o}(t)= \frac {1}{C}[ \hat { \iota }(t)dt}LT得：\cases {U_{i}(t)=I(s)R+\frac {1}{Cs}I(s)\cr U_{o}(t)= \frac {1}{Cs}I(s)}\therefore G(s)= \frac {U_{1}(s)}{U_{0}(s)}= \frac {1}{RCs+1}= \frac {1}{Ts+1}(设RC=T)例2、弹簧阻尼系统x_{i}(t)x,(t)输入位移kx_{o}(t)输出位移x_{0}(t)k弹性刚度Cc粘性阻尼系数解：k[x_{i}(t)-x_{o}(t)]=c \f