②南航《820自动控制原理》、《920自动控制原理(专业学位)》考试大纲
②南航《820自动控制原理》、《920自动控制原理（专业学位）》考试大纲
②南航《820⾃动控制原理》、《920⾃动控制原理（专业学位）》考试⼤纲820⾃动控制原理考试⼤纲920⾃动控制原理(专业学位)考试⼤纲《⾃动控制原理》考试内容包括: 经典控制理论和现代控制理论。
第⼀章-⾃动控制的⼀般概念：控制系统的⼀般概念、名词术语、发展史；控制系统的分类；控制系统的组成；典型外作⽤；对控制系统的基本要求。
第⼆章-控制系统的数学模型：控制系统动态微分⽅程的列写；⽤拉普拉斯变换求解线性微分⽅程的零初态响应与零输⼊响应；运动模态的概念；传递函数的定义和性质；典型元部件传递函数的求法；控制系统结构图的绘制；梅逊公式在结构图和信号流图中的应⽤。
第三章-线性系统的时域分析法：系统稳定性的定义与判断法则；劳斯稳定判据；控制系统时域动态性能指标的定义与计算；⼀阶系统、⼆阶系统的阶跃响应，典型⽋阻尼⼆阶系统动态性能指标的计算；输⼊引起的误差的定义，静态误差系数、系统型别、稳态误差的计算；计算典型输⼊作⽤下，不同类型系统的稳态误差；扰动引起的误差的定义与计算⽅法；减⼩稳态误差的措施。
第四章-线性系统的根轨法：根轨迹的基本概念；根轨迹的模值条件与相⾓条件；根轨迹绘制的基本法则；⼴义根轨迹；主导极点与偶极⼦的概念及其应⽤。
第五章-线性系统的频域分析法：频率特性的概念及其图⽰法；频率特性的计算；开环频率特性的绘制；开环系统幅相曲线绘制；开环对数曲线绘制；由最⼩相⾓系统的对数幅频渐近曲线求传递函数；奈奎斯特稳定判据；对数稳定判据；稳定裕度；串联超前校正⽹络的设计；串联迟后校正⽹络的设计。
第六章-线性离散系统的分析：离散系统的基本概念；信号的采样与保持；差分⽅程的概念；差分⽅程的求取与求解；⾹农采样定理；Z变换定理；离散系统的数学模型；脉冲传递函数的概念与求法；离散系统输出Z变换的求法；离散系统的稳定性与稳态误差；第七章-⾮线性控制系统分析知识点：⾮线性控制系统概述；常见⾮线性特性及其对系统运动的影响；负倒描述函数曲线的绘制；⽤描述函数法判断⾮线性系统稳定性；⾃激振荡的判断、⾃振参数的确定。
(完整)《自动控制原理》考试大纲概要
《自动控制原理》考试大纲一、考试对象电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业本科插班生二、考试目的《自动控制原理》课程考试旨在考察学生对自动控制系统的基本概念、基本原理及基本分析方法的掌握和运用,着重考察学生应用适当数学工具和基本原理，用不同方法对系统进行分析的能力.本门课程考核要求由低到高共分为“了解"、“掌握"、“熟练掌握”三个层次。
其含义：了解，指学生能懂得所学知识，能在有关问题中认识或再现它们;掌握,指学生清楚地理解所学知识(例如定理的条件与结论，公式的表述与使用范围等），并且能在基本分析和简单应用中正确地使用它们;熟练掌握，指学生能较为深刻理解所学知识，在此基础上能够准确、熟练地使用它们分析解决较为简单的实际问题。
三、考试方法和考试时间1、考试方法：(闭卷笔试）2、记分方式:百分制，满分为100分3、考试时间：120分钟4、试题总数:五大题（部分大题中含有若干个小题）5、命题的指导思想和原则命题的总的指导思想是:全面考查学生对本课程的基本原理、基本概念和主要知识点学习、理解和掌握的情况。
命题的原则是：最基本的知识一般要占60％左右，稍微灵活一点的题目要占20％左右，较难的题目要占20%左右，其中大多数是大题目。
客观性的题目占的分量较少。
6、题目类型（1）填空题(每题3分，约15分)（2)选择题（每题3分，约15分）（3）简答题(每题10分，约10分）(4)分析计算题（约40分）(5）作图题（每题10分，约20分）7、答题要求（1）简答题：只要求答出要点，如果本身所表示的意思不明确,则需要对要点稍作说明.若要点本身所表示的意思已经很明确，就无需再作说明。
（2)分析计算题：分析思路清晰,公式表述清楚；解题时思路清楚，步骤完整，格式规范化。
这类题一般按演算步骤记分,如果计算结果不对，但演算步骤对了，仍可得一定分数。
（3）作图题：要求作图步骤清楚，若图未做完，可按作图步骤得一定分数。
自动控制原理考试大纲
根轨迹绘制方法
绘制工具
使用MATLAB/Simulink等软件进行根轨迹绘制。
绘制步骤
确定系统的开环传递函数，计算出系统的极点， 根据极点位点，使根轨 迹图更易于观察和分析。
根轨迹分析法
稳定性分析
通过观察根轨迹上的点是否在复平面的左半部分，判断系统是否稳 定。
频率特性与系统函数关系
系统的频率特性与其传递函数之间存在直接 关系，通过分析传递函数可以得到系统的频 率特性。
频率特性绘制方法
实验法
通过实验测试系统对不同频率信号的响应，记录数据并绘制频率 特性图。
解析法
根据系统传递函数，利用数学工具计算频率特性，并绘制相应的图 谱。
近似法
对于某些复杂系统，可以采用近似方法计算频率特性，如采用等效 滤波器法等。
动态结构图的组成
了解动态结构图由哪些基本环节组成，如输入、输出、 比较器、放大器等。
动态结构图的建立
根据系统结构和参数，建立动态结构图。
动态结构图的分析
通过分析动态结构图，了解系统动态特性和稳定性等。
03
线性系统的时域分析
系统的稳定性分析
定义
系统在受到扰动后，能够恢复到原始状态的 能力。
判据
劳斯稳定判据、赫尔维茨稳定判据等。
准确性
系统能够准确地跟踪输入的变化。
03
02
快速性
系统能够快速地响应输入的变化。
抗干扰性
系统能够抵抗外部干扰的影响，保 持稳定运行。
04
02
控制系统数学模型
控制系统微分方程
线性常微分方程的建立
根据系统物理规律和输入输 出关系，建立线性常微分方 程。
初始条件和边界条件
确定系统初始状态和边界条 件，以便求解微分方程。
南京航空航天大学920自动控制原理(专业学位)2012—2018年考研真题试题
L(ω) [−40]
[−20] 50
ω
2
10
[−40]
图3
920 自动控制原理(专业学位) 第 2 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)
南京航空航天大学 2012 年硕士研究生入学考试初试试题ď A ྄Đ
科目代码： 920 科目名称： 自动控制原理(专业学位) 满分： 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或
草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
本试卷共 10 大题，满分 150 分。 一. (本题 15 分) 用梅逊公式求图 1 所示系统的闭环传递函数 C(s) 和 C(s) 。
10
s(s + 2)(s + 5)
1. 设计状态反馈控制律，将闭环极点配置在 − 5,−1 ± j 处； 2. 分析经状态反馈设计后，系统动态性能和稳态性能的变化。
南京航空航天大学820自动控制原理2012—2018年考研真题试题
r(t)
20
c(t)
s(0.2s +1)
Kts
图2
三. (本题 15 分) 已知某单位负反馈二阶系统，其开环极点数大于开环零点 数，在输入信号 r(t) = 1 + 2t + 3t 2 时，系统稳态误差 ess = 0.2 ，试求该系统
截止频率ωc = 10 时的相角裕度 γ 。
820 自动控制原理 第 1 页 共 4 页
1. 请概略绘制系统的开环对数频率特性曲线(波德图)，并判定使系统闭环 稳定的 K 值范围； 2. 绘制 K 从 0 → ∞ 时闭环特征根的轨迹，利用波德图中信息给出根轨迹穿 过 S 平面虚轴时的 K 和 ω 。
六. (本题 15 分) 系统结构图如图 4 所示（ K1 、 K 2 、T 均大于零） 1. 当 Gc (s) = 1时，试判断系统的稳定性； . 2. 若系统不稳定，加入校正网络 Gc (s) = τs + b ，试求此时使系统稳定τ 和 b 应满足的条件。
πA 1.分析周期运动的稳定性； 2.求出稳定周期运动的振幅 A 和频率 ω 以及 c(t) 表达式。
图6
九. (本题 15 分) 某系统的状态空间模型为 x&1(t) = −x1(t) + 5x2 (t) x&2 (t) = −6x1(t) + u(t) y(t) = x1(t)
现采用状态反馈控制策略，即 u(t) = −k1x1(t) − k2x2 (t) + r(t) ，其中 k1,k2 为实常数，
N (s)
R(s)
C(s)
G1 ( s )
G2 (s)
图1
二. (本题 15 分) 某系统的结构图如图 2 所示，要求： 1. Kt = 0 时，求系统在单位阶跃输入信号作用下的时域动态性能指标，超 调量σ % 和调节时间 ts （ Δ = 5% ），并概略绘出单位阶跃响应曲线 h(t) ； 2. 接上测速反馈 Kt s ，要求阻尼比ξ = 1 ，试确定 Kt 值，此时σ % = ? ，ts = ? ， 并概略绘出单位阶跃响应曲线。
南航820自动控制原理
南航820自动控制原理南航820是一种具有高性能和可靠性的自动控制系统，广泛应用于航空航天、船舶、汽车和工业机械等领域。
该系统采用先进的控制技术，能够实现对目标物体的自动跟踪、定位、控制和调节，提高了设备的效率和精度，减少了人工操作的繁琐和误差，具有广泛的应用前景和市场潜力。
南航820自动控制原理涉及到控制系统的结构、原理、设计方法和应用技术等内容，是自动化技术研究的重要领域之一。
本文将以南航820为例，介绍自动控制原理的基本概念和技术特点，探讨其在不同领域的应用和发展趋势，为读者深入了解自动控制技术提供参考。
一、南航820自动控制系统的结构南航820自动控制系统由传感器、执行器、控制器和通信网络等组成，其中传感器用于采集目标物体的实时信息，执行器用于执行控制操作，控制器用于分析数据和生成控制信号，通信网络用于传输信息和控制指令。
这些部件通过一定的连接方式和工作流程协同工作，实现对目标物体的实时监测和控制，达到预定的目标或任务。
（一）传感器传感器是自动控制系统的重要组成部分，用于检测和采集目标物体的参数信息，如位置、速度、温度、压力等。
根据传感器的工作原理和测量方式不同，可以分为接触式传感器和非接触式传感器两种。
接触式传感器直接接触目标物体进行测量，精度高但易受干扰；非接触式传感器通过无线方式或光学方式进行测量，适用于复杂环境和远程监测。
在南航820自动控制系统中，常用的传感器有位置传感器、速度传感器、压力传感器和温度传感器等，它们通过与执行器和控制器的连接，实现对目标物体的实时监测和反馈，为控制决策提供依据和支持。
（二）执行器执行器是自动控制系统的另一个关键组成部分，用于执行控制信号和完成控制任务。
执行器根据控制信号的大小和方向，转化为机械运动或电气动作，实现对目标物体的控制和调节。
根据执行器的类型和工作方式不同，可以分为机械执行器、液压执行器和电磁执行器等。
在南航820自动控制系统中，常用的执行器有电动执行器、液压执行器和气动执行器等，它们通过与控制器和传感器的协调配合，实现对目标物体的精确控制和运动调节，提高了设备的操作精度和生产效率。
南航820自动控制原理大纲2024
一、概述南航820自动控制原理是南航自动控制专业的核心课程之一，旨在帮助学生深入了解自动控制的基本原理和方法，从而为他们的未来职业发展奠定坚实的理论基础。
2024年的课程大纲对南航820自动控制原理进行了全面的更新和调整，以适应当下的技术发展和行业需求。
二、课程目标1. 确立学术视野2024年的南航820自动控制原理课程旨在帮助学生建立宽广的学术视野，了解自动控制领域的最新进展和应用情况，培养学生对自动控制理论和技术的深刻理解。
2. 掌握基本原理通过本课程的学习，学生将能够掌握自动控制的基本原理，包括控制系统的模型建立、频域分析、时域分析等重要内容，为日后的专业实践和研究打下坚实基础。
3. 培养实践能力除了理论学习，课程还将注重培养学生的实践能力，通过实验教学和实际案例分析，让学生掌握自动控制技术在实际工程中的应用方法和技巧，为将来的工程实践做好准备。
三、课程内容1. 自动控制基础概念本部分将介绍自动控制的基本概念和定义，包括控制系统的基本组成、控制对象的分类、控制系统的稳定性、可控性和可观测性等内容，帮助学生建立对自动控制领域的整体认识。
2. 控制系统的数学模型对于控制系统的数学模型建立是自动控制原理课程的重点和难点，2024年的课程大纲将特别加强这一部分的教学，让学生掌握从实际工程问题到数学模型的转化方法，培养他们的建模能力。
3. 频域分析频域分析是自动控制领域的重要内容之一，学生将学习使用傅里叶变换等方法对控制系统进行频域分析，了解控制系统的频率特性和稳定性，为后续的控制器设计和优化提供理论支持。
4. 时域分析时域分析是掌握自动控制原理的关键，学生将学习如何通过传递函数、状态空间模型等方法对控制系统进行时域分析，了解系统的动态特性和响应规律，为控制策略的选择和调优提供依据。
5. 控制器设计与优化本部分将介绍常见的控制器设计方法，包括比例积分微分（PID）控制器、模糊控制、神经网络控制等，学生将学习不同控制器的设计原理和优化方法，掌握控制系统的设计和调试技巧。
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 。
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820自动控制原理考试大纲
920自动控制原理(专业学位)考试大纲
《自动控制原理》考试内容包括: 经典控制理论和现代控制理论。
第一章-自动控制的一般概念：控制系统的一般概念、名词术语、发展史；控制系统的分类；控制系统的组成；典型外作用；对控制系统的基本要求。
第二章-控制系统的数学模型：控制系统动态微分方程的列写；用拉普拉斯变换求解线性微分方程的零初态响应与零输入响应；运动模态的概念；传递函数的定义和性质；典型元部件传递函数的求法；控制系统结构图的绘制；梅逊公式在结构图和信号流图中的应用。
第三章-线性系统的时域分析法：系统稳定性的定义与判断法则；劳斯稳定判据；控制系统时域动态性能指标的定义与计算；一阶系统、二阶系统的阶跃响应，典型欠阻尼二阶系统动态性能指标的计算；输入引起的误差的定义，静态误差系数、系统型别、稳态误差的计算；计算典型输入作用下，不同类型系统的稳态误差；扰动引起的误差的定义与计算方法；减小稳态误差的措施。
第四章-线性系统的根轨法：根轨迹的基本概念；根轨迹的模值条件与相角条件；根轨迹绘制的基本法则；广义根轨迹；主导极点与偶极子的概念及其应用。
第五章-线性系统的频域分析法：频率特性的概念及其图示法；频率特性的计算；开环频率特性的绘制；开环系统幅相曲线绘制；开环对数曲线绘制；由最小相角系统的对数幅频渐近曲线求传递函数；奈奎斯特稳定判据；对数稳定判据；稳定裕度；串联超前校正网络的设计；串联迟后校正网络的设计。
第六章-线性离散系统的分析：离散系统的基本概念；信号的采样与保持；差分方程的概念；差分方程的求取与求解；香农采样定理；Z变换定理；离散系统的数学模型；脉冲传递函数的概念与求法；离散系统输出Z变换的求法；离散系统的稳定性与稳态误差；
第七章-非线性控制系统分析知识点：非线性控制系统概述；常见非线性特性及其对系统运动的影响；负倒描述函数曲线的绘制；用描述函数法判断非线性系统稳定性；自激振荡的判断、自振参数的确定。
第八章-线性系统的状态空间分析与综合：线性系统的状态空间描述；状态空间的基本概念；状态空间表达式的建立；状态空间表达式求解方法；状态转移矩阵及其性质；传递函数阵；线性系统的可控性与可观性；线性系统可控性与可观性的基本概念；线性系统可控性与可观性判据；可控标准型与可观标准型；线性定常系统的线性变换；状态空间线性变换定
义和性质；对偶原理和规范分解；线性定常系统的反馈结构及设计状态观测器；传递函数的实现问题；状态反馈与输出反馈；极点配置；状态观测器设计；李雅普洛夫稳定性分析；李雅普洛夫意义稳定性的基本概念；李亚普诺夫第一法和第二法；线性定常系统稳定性分析。
参考书：。