北化-综合一(自动控制原理与检测技术)yt
华北理工自动控制原理2024年考试卷
北京化工大学2024年自动控制原理考试试卷
一、客观题（每题2分，共20分）
1、抗滞环系统中，C(z)的功能是：
A、抗滞控制
B、自激控制
C、稳定控制
D、滞回补偿
2、抗滞控制主要是为了解决以下哪种问题：
A、系统的稳定性
B、系统的追赶问题
C、系统的建模问题
D、系统的调节问题
3、对于系统来说，建立正确的模型是：
A、预测系统行为
B、控制系统行为
C、对系统状态变化做出适当反应
D、估计系统中的参数
4、系统的状态空间表示的是：
A、输入和输出的关系
B、内部状态的变化
C、输出和输入的变化
D、输入和输出的相关性
二、主观题（每题10分，共60分）
1、简述传统的抗滞环控制系统的结构和原理。
传统的抗滞环控制系统是由抗滞控制器、系统偏差的累积量以及系统滞回的补偿组成。
其原理是，当输入信号发生变化，抗滞控制器能够得到输入变化量关于时刻t之前的累积量与当前状态之间的关系，从而调节实际系统状态，使系统保持稳定。
抗滞控制器通过计算系统的滞回量，通过调整系统的输出，来补偿系统的滞回输出，使系统尽快恢复稳定状态。
2、简述线性时不变系统的基本假设和定义。
北京市考研控制科学与工程专业自动控制原理解析
北京市考研控制科学与工程专业自动控制原理解析自动控制原理是控制科学与工程专业中的一门重要课程，它主要研究如何利用各种控制方法和技术来实现系统的稳定性和性能优化。
在北京市考研的控制科学与工程专业中，自动控制原理是一门必修课，因此对于考研学子来说，掌握自动控制原理的相关知识非常重要。
首先，自动控制原理的基本概念需要掌握。
自动控制是指通过对被控对象的直接或间接测量，并对测量结果进行比较、判断和修正，使被控对象的某个或某几个性能指标保持在一定范围内的过程。
在自动控制中，我们需要了解反馈控制、开环控制、闭环控制等基本的控制方法，并能够理解它们的原理和应用。
其次，自动控制原理的数学模型需要熟悉。
自动控制原理中，我们经常使用数学模型来描述被控对象和控制系统之间的关系。
这些数学模型可以是线性的也可以是非线性的，可以是时变的也可以是时不变的。
在学习自动控制原理时，我们应该掌握常见的数学模型，如传递函数、状态空间模型等，并能够根据具体的系统特点进行建模。
此外，自动控制原理的控制方法需要理解和掌握。
自动控制原理中有多种不同的控制方法，如比例-积分-微分（PID）控制、模糊控制、自适应控制等。
每种控制方法都有其特点和适用范围，我们需要根据实际问题选择合适的控制方法，并能够进行参数调节和系统分析。
另外，自动控制原理的系统分析和性能评估也是学习的重点之一。
在实际控制系统中，我们需要对系统的稳定性、灵敏度、鲁棒性等进行评估。
通过进行系统分析，我们可以了解系统的动态响应和频率特性，并据此进行性能优化和控制策略设计。
总结起来，北京市考研控制科学与工程专业的自动控制原理解析涉及到基本概念、数学模型、控制方法、系统分析和性能评估等多个方面。
通过系统学习和实践，我们可以深入理解自动控制原理，并能够在实际问题中应用所学知识解决工程控制问题。
希望广大考研学子能够认真对待自动控制原理这门课程，为将来的学习和科研打下坚实的基础。
自动控制原理实验报告(北化)
实验四 传递函数的零极点对系统过渡过程的影响一、实验目的1、研究传递函数的零极点对系统过渡过程的影响。
2、研究高阶系统的闭环主导极点的性质。
三、实验内容考虑系统的闭环传递函数为：)2)(1()1()()(222n n n s s Ts s s X s Y ωζωτω++++= 求取下列情况下对象的单位阶跃响应，并进行比较（1,5.0==n ωζ）。
要求：（1）在纸上画出上述情况下系统闭环零极点分布图。
（2）与标准二阶系统进行比较，说明增加闭环极点对系统性能的影响。
（3）当附加闭环极点与虚轴的距离发生变化时，它对系统的影响如何。
（4）当n Tζω<1时，对高阶系统起主导作用的闭环主导极点是哪个？为什么？ 1、增加闭环极点对系统性能指标的影响（1）T =0，0=τ时（标准二阶系统） 解答：代码如下：wn=1;eita=0.5; num1=wn^2;den1=conv([t0,1],[1,2*eita*wn,wn^2]); pzmap(num1,den1)闭环零极点分布图如下：（2）当0=τ时，增加附加闭环极点：①n T ζω51> ②n T ζω≈1 ③n Tζω<1解答：代码如下：wn=1;eita=0.5;t0=0;num1=wn^2;den1=conv([t0,1],[1,2*eita*wn,wn^2]);pzmap(num1,den1)hold on;t1=1/3;num2=wn^2;den2=conv([t1,1],[1,2*eita*wn,wn^2]);pzmap(num2,den2)t2=1/0.5;num3=wn^2;den3=conv([t2,1],[1,2*eita*wn,wn^2]);pzmap(num3,den3)t3=1/0.2;num4=wn^2;den4=conv([t3,1],[1,2*eita*wn,wn^2]);pzmap(num4,den4)legend('t0','t1','t2','t3')闭环零极点分布图如下：与标准二阶系统比较，增加闭环极点后，各系统的阶跃响应图如下：wn=1;eita=0.5;t0=0;num1=wn^2;den1=conv([t0,1],[1,2*eita*wn,wn^2]);y1=tf(num1,den1);step(y1)hold on;t1=1/3;num2=wn^2;den2=conv([t1,1],[1,2*eita*wn,wn^2]);y2=tf(num2,den2);step(y2)t2=1/0.5; num3=wn^2;den3=conv([t2,1],[1,2*eita*wn,wn^2]); y3=tf(num3,den3); step(y3) t3=1/0.2; num4=wn^2;den4=conv([t3,1],[1,2*eita*wn,wn^2]) y4=tf(num4,den4); step(y4)legend('y1','y2','y3','y4')（3）一阶系统)1(,11)()(n TTs s X s Y ζω<+= 解答：代码如下：零极点分布t=1/0.3; num=1; den=[t,1]; y=tf(num,den); pzmap(num,den)单位阶跃响应： t=1/0.3; num=1;den=[t,1]; y=tf(num,den); step(y)分析：由二阶系统阶跃响应图可以得到下表数据：由实验结果可知，①当增加闭环极点1nT >ζω，即表中T=1/0.2时，由于原有极点与新增极点相比，实部较小（或相等），成为主导极点，应此整个响应的曲线超调量减小（此时消失为零），单调上升，同时过渡时间变长，反应速度下降，响应接近11Ts +的响应曲线 ②当增加闭环极点1nT =ζω,即表中T=1/0.5时，由于原有极点与新增极点相比，实部相等，并不成为主导极点，应此整个响应的曲线超调量减小（此时消失为零），单调上升，同时过渡时间变长，反应速度下降。
北京化工大学自动化过控课设
过控课设可能遇到的问题及解答——第二阶段仪表数据表1，所有表格填写规范参考资料中的“新体制”。
2，autocad如何设置文字居中对齐？1）画出要插入文字的单元格的对角线，作为辅助线，则对角线的交点为整个格的中心点。
2）选择“绘图”——“文字”——“单行文字”3）命令行输入j（对正）——输入MC（正中）——指定文字中心点为画出的对角线交点。
4）输入文字，对于我们的表格文字高度为3刚刚好，旋转角度0。
5）回车，输入下一行的，直接输就好了，不用重新画对角线，但不能退出此命令，不然就要重画对角线了……画行多了会出现小的偏差，自己微调一下就好了。
6）将辅助的对角线删除。
3，相关仪表的选择：（参考自动检测技术与装置）仪表的结构形式主要有一体化型和组合型仪表两种。
一体化型仪表是指敏感元件、信号变换和显示装置等为一个整体，使用时不能分开。
大部分具有现场指示功能的仪表就属于这一类，常见的弹性式压力表，一化体型热电阻温度计，玻璃管转子流量计等。
组合型仪表是指检测仪表中敏感元件，信号变换和显示装置等各个模块在结构上是各自分列的，实际使用时再根据测量需求和条件进行功能组合，并构成完整的检测系统。
4，如何选择仪表，主要关注哪些因素？怎么区分一体化型仪表和组合型仪表？仪表选型需要考虑的因素很多，不过主要是根据物料的性质来选择。
工艺介质的性质决定了仪表材质，也是决定价格的最主要部分。
工程设计书上有关于仪表选型的文字描述，不过内容很多，咱们课程设计本身给你们提供的背景资料就不足，所以只能根据现有资料去笼统的考虑了。
比如CO变换单元是高温高压的操作条件，所以仪表的本安防爆是必须要考虑的。
在仪表选型中，第一重要的是阀门，第二重要的是流量计，把这两个考虑好了，其他都还是次要的。
变送器本身在仪表选型中是最不受关注的，因为它最多涉及到精度的高低。
选择调节阀时，比较常用的还是基本的单座Globe阀。
选择阀门主要是阀芯形式和材质。
选择流量计时，如果对精度要求高，就不要用孔板；控制回路，通常用涡街这种精度高的；一般的指示回路，可以使用孔板什么的。
北京化工大学攻读硕士学位研究生入学考试《化工综合》考试大纲.doc
北京化工大学攻读硕士学位研究生入学考试《化工综合》考试大纲第一部分《化工原理》考试大纲一．适用的招生专业化学工程与技术：化学工艺、化学工程、工业催化。
二．考试的基本要求1．掌握的内容流体的密度和粘度的定义、单位及影响因素，压力的定义、表示法及单位换算；流体静力学方程、连续性方程、柏努利方程及其应用；流动型态及其判据，雷诺准数的物理意义及计算；流体在管内流动的机械能损失计算；简单管路的计算；离心泵的工作原理、性能参数、特性曲线，泵的工作点及流量调节，泵的安装及使用等。
非均相混合物的重力沉降与离心沉降基本计算公式；过滤的机理和基本方程式。
热传导、热对流、热辐射的传热特点；传导传热基本方程式及在平壁和圆筒壁定态热传导过程中的应用；对流传热基本原理与对流传热系数，流体在圆形直管内强制湍流时对流传热系数关联式及其应用；总传热过程的计算；管式换热器的结构和传热计算。
相组成的表示法及换算；气体在液体中溶解度，亨利定律各种表达式及相互间的关系；相平衡的应用；分子扩散、菲克定律及其在等分子反向扩散和单向扩散的应用；对流传质概念；双膜理论要点；吸收的物料衡算、操作线方程及图示方法；最小液气比概念及吸收剂用量的确定；填料层高度的计算，传质单元高度与传质单元数的定义、物理意义，传质单元数的计算（平推动力法和吸收因数法）；吸收塔的设计计算。
双组分理想物系的气液相平衡关系及相图表示；精馏原理及精馏过程分析；双组分连续精馏塔的计算（包括物料衡算、操作线方程、q线方程、进料热状况参数q的计算、回流比确定、求算理论板层数等）；板式塔的结构及气液流动方式、板式塔非理想流动及不正常操作现象、全塔效率和单板效率、塔高及塔径计算。
湿空气的性质及计算；湿空气的焓湿图及应用；干燥过程的物料衡算和热量衡算；恒速干燥阶段与降速干燥阶段的特点；物料中所含水分的性质。
液液萃取过程；三角形相图及性质。
柏努利演示实验；雷诺演示实验；流体阻力实验；离心泵性能实验；精馏实验；吸收(解吸)实验。
北京化工大学841自动控制原理2021年考研专业课初试大纲
北京化工大学841自动控制原理2021年考研专业课初试大纲
信息学院研究生招生初试
《自动控制原理》参考书与考试大纲
一：参考书目：
《自动控制原理》，厉玉鸣等主编，化学工业出版社，2009年
《自动控制原理》，孙优贤，王慧主编，化学工业出版社，2011年
《自动控制原理》，胡寿松主编，科学出版社，2007年
二：考试大纲
1、控制系统的基本组成和数学模型
掌握：控制系统的组成；控制系统的主要类型；线性连续时间系统的概念，微分方程模型，传递函数模型；方块图及其等效变换；信号流图；方块图化简；Mason增益公式；
2、控制系统的时域分析方法
掌握：典型输入信号；一阶、二阶系统的动态响应；控制系统动态响应的质量指标；控制系统的劳斯稳定判据；给定和扰动稳态误差分析；
了解：高阶系统的响应及主导极点；PID控制方法对系统控制质量的影响；
4、频率特性分析法
掌握：系统频率特性的定义；典型环节的频率响应；系统频率特性的极坐标图；对数坐标图；非最小相位系统；Nyquist稳定性判据；控制系统的稳定裕度；基于开环频率响应的控制系统频率特性分析；
了解：频率特性设计方法；
5、根轨迹分析方法
掌握：根轨迹的基本概念；绘制根轨迹的基本条件和规则；控制系统的根轨迹分析；广义根轨迹；
了解：基于根轨迹方法的控制系统设计；
6、采样控制系统
掌握：采样过程及采样定理；零阶保持器；Z变换；采样系统的脉冲传递
函数；连续模型的离散化；采样系统的数学模型及求解；采样系统的稳定性
与稳态偏差分析；。
北京化工大学自动化专业《自动控制原理》经典控制理论部分期末考试试卷
《自动控制原理（A）》期末考试试卷
班级：
题号 得分 注：自动化专业做一、二、三、四、五题；测控专业做一、二、三、四、六题 一、( 20 分，每小题 4 分) 已知一个单位负反馈的 n 阶闭环系统的微分方程为 + a0 y = b1 r + b0 r a n y ( n ) + a n −1 y ( n −1) + + a2 y ( 2 ) + a1 y 其中 r 为输入，y 为输出，所有系数均大于零。 1. 写出该系统的特征方程； 2. 写出该系统的闭环传递函数； 3. 若该系统为单位负反馈系统，写出其开环传递函数； 4. 若系统是稳定的，求当 r (t ) = 1(t ) 时的稳态误差 e sr ； 5. 为使系统在 r (t ) = t 时的稳态误差 e sr = 0 ， 除系统必须稳定外， 对系统的 “型” 别有什么单位反馈系统的开环传递函数为： G ( s ) = 1．绘制系统的根轨迹（要求有计算过程）（10 分）； 2．确定使闭环系统稳定的 K 值范围（4 分）；
K ( s + 1) ， s ( s − 3)
3．确定使系统的单位阶跃响应为过阻尼状态的 K 值范围（6 分）。
5
六、（20 分） 1．（8 分）求如图所示离散控制系统的闭环脉冲传递函数
6
E ( s) Y ( z) E (z) 及 R( z ) R( z )
。
2．（6 分）如果系统的特征方程为： Z 2 + 2.31Z + 3 = 0 ，试分析系统的稳定性。 z+2 3．（6 分）如果系统的闭环脉冲传递函数为： 2 ，试求系统在单位阶跃 z + 2.31z + 3 作用下的稳态误差 e(∞ ) 。
各个双控专业课(复试)
本表所统计专业课的仅是“0811 控制科学与工程”一级学科下属的几个专业（二级学科）。
双控=控制理论与控制工程；检测=检测技术与自动化装置；系统=系统工程；模式=模式识别与智能系统；导航=导航、制导与控制；复试——指的是复试笔试科目。
此仅为部分重点院校或重点专业；部分学校的同一名称的专业分布在不同的学院，也一并列出。
还有若干学校复试信息不完全，请予以补充；如果信息有误，请指明。
北京工业大学421自动控制原理复试：1、电子技术2、计算机原理北京航空航天大学[双控] 432控制理论综合或433控制工程综合[检测] 433控制工程综合或436检测技术综合[系统] 431自动控制原理或451材料力学或841概率与数理统计[模式] （自动化学院）433控制工程综合或436检测技术综合、（宇航学院）423信息类专业综合或431自动控制原理或461计算机专业综合[导航] （自动化学院）432控制理论综合或433控制工程综合、（宇航学院）431自动控制原理复试：无笔试。
1) 外语口语与听力考核；2) 专业基础理论与知识考核；3) 大学阶段学习成绩、科研活动以及工作业绩考核；4) 综合素质与能力考核北京化工大学440电路原理复试：综合1(含自动控制原理和过程控制系统及工程)、综合2(含自动检测技术装置和传感器原理及应用)、综合3(含信号与系统和数字信号处理)注：数学可选择301数学一或666数学（单）北京交通大学[双控/检测]404控制理论[模式]405通信系统原理或409数字信号处理复试：[电子信息工程学院双控]常微分方程[机械与电子控制工程学院检测]综合复试（单片机、自动控制原理）[计算机与信息技术学院模式] 信号与系统或操作系统北京科技大学415电路及数字电子技术(电路70%，数字电子技术30%)复试： 1.数字信号处理 2.自动控制原理 3.自动检测技术三选一北京理工大学410自动控制理论或411电子技术（含模拟数字部分）复试：微机原理+电子技术（初试考自动控制理论者）、微机原理+自动控制理论（初试考电子技术者）、运筹学+概率论与数理统计。
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附：北京化工大学研究生复试考卷(样题)（满分100）
一、（10分）某加热炉控制系统如图。
1. 说明这是哪种类型的控制系统。
被控对象、被控变量、操纵变量各是什么？可以使用哪种测量元件？
2. 画出控制系统的方块图。
二、（10分）如图所示的RC 电路，要求：
（1） 画出该系统的信号流图。
（2） 求出系统的微分方程和传递函数。
三、（20分）已知一个n 阶闭环系统的微分方程为
r b r b y a y
a y a y a y a n n n n 0101)2(2)1(1)(+=+++++-- 其中r 为输入，y 为输出，所有系数均大于零。
（1） 写出该系统的特征方程；
（2） 写出该系统的闭环传递函数；
（3） 若该系统为单位负反馈系统，写出其开环传递函数；
（4） 若系统是稳定的，求当)(1)(t t r =时的稳态误差ss e ；
（5） 为使系统在t t r =)(时的稳态误差0=ss e ，除系统必须稳定外，还应满足什么条件？
2
四、（10分）设单位反馈控制系统的开环传递函数为：21)(s
as s G +=， （1）若2=a ，画出系统开环频率特性的对数幅频特性和相频特性图；
（2）根据上述的对数坐标图，判断该闭环系统是否稳定，说明原因。
五、（10分）已知采样控制系统如图所示，采样周期T=1s ，试写出该采样控制系统的闭环传递函数，分析采样系统稳定的增益K 范围，并求出当K=1时系统的稳态误差。
六、（10分）简述传感器的数学模型，并给出五种可用于传感器的物理效应。
七、（10分）设计一个利用四片应变片测力的差动式传感器，画出组成框图和测量电路，说明应变片粘贴位置及各组成部分的作用。
八、（10分）如图所示采用差压变送器测量液位高度H ，已知0p 为液体上方空间的气体压力，1ρ为被测液体密度，2ρ为隔离液的密度,且21ρρ>，21,h h 为已知高度，试确定差压变送器的量程和迁移量。
九、（10分）试给出五种常用的流量检测方法，说明那些测量方法的测量结果受被测介质的密度影响，并比较这些方法的特点。