武汉大学控制理论与控制工程考研真题答案、经验指南、笔记讲义、(汇总贴)
湖北省考研控制科学与工程复习资料控制理论与应用解析

湖北省考研控制科学与工程复习资料控制理论与应用解析控制科学与工程是一门应用广泛的学科,涉及到各领域的控制技术与理论。
对于湖北省考研考生来说,掌握控制理论与应用是非常重要的。
本文将从控制理论的基本概念、应用领域与案例分析等方面解析湖北省考研控制科学与工程复习资料。
一、控制理论的基本概念控制理论是控制科学与工程的核心内容,它主要研究如何通过采取一系列措施,使被控对象按照既定目标进行运行或动态调整。
控制理论的基本概念包括反馈控制、前馈控制、开环控制等。
1.1 反馈控制反馈控制是最常用的控制手段之一,它通过不断检测被控对象的输出信号,并与期望输出信号进行比较,从而产生控制信号作用于被控对象,使其输出信号逐渐接近期望值。
反馈控制可以有效地抑制系统误差,并具有良好的鲁棒性。
1.2 前馈控制前馈控制是在控制过程中提前引入被控对象的输入信号,以消除被控对象对系统干扰的响应。
与反馈控制不同的是,前馈控制不依赖于被控对象的输出信号。
前馈控制优点是能够迅速响应干扰源,但对于系统的不确定性较为敏感。
1.3 开环控制开环控制是指在控制过程中,控制器的输出信号不受被控对象的反馈信号影响。
开环控制一般适用于被控对象较为简单、稳定性较好的情况下,它具有结构简单,实现方便等优点。
但由于无法实时校正误差,开环控制容易受到外界干扰的影响。
二、应用领域与案例分析控制科学与工程的应用领域广泛,包括工业自动化、航空航天、能源与环境等诸多领域。
下面将通过案例分析的方式,进一步解析湖北省考研控制科学与工程复习资料。
2.1 工业自动化工业自动化是控制科学与工程的重要应用领域之一,主要通过控制系统实现对生产过程的自动化控制。
以化工生产过程为例,通过对反应温度、压力等参数进行监测与调节,可以使反应过程更加稳定,提高生产效率和产品质量。
2.2 航空航天航空航天领域对于控制科学与工程的需求尤为迫切,它涉及到飞行器的自动驾驶、姿态控制等诸多方面。
例如,飞行器的姿态控制需要通过控制算法和传感器实时检测飞行器的状态,并根据设定的目标进行控制,以保持飞行器的平衡和稳定。
2023年武汉工程大学研究生考试自命题真题 831自动控制原理

武汉工程大学2023年全国硕士研究生招生考试考试科目代码及名称: 831自动控制原理一、简答题(回答要点,并作简要计算或解释,本大题共5小题,每小题6分,共30分)1. 简述反馈控制原理。
2. 在满足系统稳定的条件下,减小或消除系统稳态误差的措施有哪些?3. 二阶系统闭环传递函数为2()16()816C s R s s s ,系统的单位阶跃响应是否存在振荡,为什么? 4. 图1是某负反馈系统的开环幅相曲线,判断系统闭环稳定性。
(其中p 为开环不稳定极点个数,Q 为系统型别)图 15. 设系统的状态方程及输出方程为 11000101,0010111x x u y x ,试判定系统的能控性。
二、选择题(从下列各题4个备选答案中选择一个正确答案,并将其代号写在括号中,本大题共8小题,每小题3分,共24分)1. 按照控制系统中元器件特性的不同,控制系统可分为( )。
A. 线性系统 非线性系统 B. 开环系统 闭环系统 复合系统 C. 连续系统 离散系统 D. 恒值控制系统 程序控制系统 随动系统2. 已知系统的数学表达式为2()()2()dr t c t r t dt,则该系统是( )。
A. 线性定常系统 B. 线性时变系统C. 非线性定常系统D. 非线性时变系统 3. 下列系统中属于不稳定的系统是( )。
A. 闭环极点为1,212s j 的系统B. 闭环特征方程为2210s s 的系统C. 阶跃响应为0.4()20(1)tc t e 的系统 D. 脉冲响应为0.4()8t h t e 的系统4. 某单位负反馈系统的单位阶跃响应为5()136(0) t t c t e e t ,则该系统的闭环主导极点是( )。
A. 3 sB. 6 sC. 1sD. 5 s5. 已知某离散环节的差分方程为 3 c nT r n k T ,则其脉冲传递函数()G z 为( )。
A. 3kz B. 3kz C. 3nz D. 3nz6. 一阶系统要改善系统的动态性能,参数T 应该如何调节?( ) A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 为零7. 某非线性二阶系统的微分方程为2(2)30 x x x x ,则奇(异)点为( )。
考研控制工程试题真题及答案

考研控制工程试题真题及答案# 考研控制工程试题真题及答案## 一、选择题1. 题目:在控制系统中,开环传递函数为\[ G(s) =\frac{10}{s(s+10)} \],问该系统是否稳定?答案:是。
因为开环传递函数的极点s=0和s=-10都位于左半平面。
2. 题目:状态空间表示法中,状态变量的选取具有什么性质?答案:状态变量的选取具有任意性,但一般选择能反映系统动态特性的变量。
3. 题目:PID控制器中的I代表什么?答案:I代表积分(Integral),用于消除系统的稳态误差。
4. 题目:在控制系统设计中,Bode图的主要用途是什么?答案:Bode图主要用于分析系统的频率响应特性,帮助设计系统以满足性能要求。
5. 题目:线性时不变系统(LTI)的数学模型是什么?答案:线性时不变系统(LTI)的数学模型通常为线性微分方程或差分方程。
## 二、简答题1. 题目:简述控制系统的稳定性条件。
答案:控制系统的稳定性条件主要取决于系统开环传递函数的极点位置。
如果所有极点都位于复平面的左半部分,则系统是稳定的。
2. 题目:什么是根轨迹法?答案:根轨迹法是一种控制系统设计方法,通过分析系统开环传递函数的极点随参数变化的轨迹,来设计闭环系统的性能。
3. 题目:控制系统的频率响应特性有哪些?答案:控制系统的频率响应特性包括幅频特性和相频特性,它们描述了系统对不同频率信号的响应能力。
## 三、计算题1. 题目:给定一个二阶系统,其开环传递函数为\[ G(s) =\frac{\omega_n^2}{s^2 + 2\zeta\omega_ns + \omega_n^2} \],其中\[ \omega_n = 10 \] rad/s,\[ \zeta = 0.5 \]。
求系统的单位阶跃响应。
答案:首先确定系统的自然频率\[ \omega_n \]和阻尼比\[ \zeta \]。
然后使用二阶系统的时间响应公式计算单位阶跃响应的表达式。
武汉大学《现代控制理论》数学知识回顾 第一章 动态系统与控制的介绍

现代控制理论讲义第一章线性代数回顾1.1 引言动态系统是随着时间而变化的系统。
动态系统模型通常用一对差分方程来描述。
研究内容包括:系统的内部变量和输出对输入和初始状态的响应;如何通过系统的输入/输出(I/O)测量值来推断系统的内部特性;如何控制系统输入得到期望的系统性能,等等。
重点关注的是线性模型(在这类模型里,主要是定常模型,即线性定常模型),原因如下:z线性模型描述了微小操作导致的小扰动,多数的控制设计也是为了调节这种扰动。
z线性模型比非线性模型容易处理,可以找到系统、详细的设计方法。
z通过适当选取位置和形式,工程系统通常由工作在线性状态的模块组成,避免了非线性环节的引入。
线性代数是描述线性系统中多变量间相互作用的基本工具。
在本课程的最初部分(第4或5讲),通过研究几个最小二乘的问题,来回顾线性代数中“Ax=y”或线性方程的相关知识。
同时也有助于引入一些与动态系统相关的思想方法——例如:通过有限脉冲响应(FIR)线性时不变(LTI)离散时间(DT)系统I/O量测的回归处理,得到脉冲响应系数的估计。
之后,我们会详细讲解多输入多输出线性定常系统的表达形式、结构和特性。
线性代数中的特征值-特征向量(Aυ=λυ)是重点,会花费较多时间。
按照这种方法,在课程结尾,通过检查多输入多输出线性定常系统的控制设计、鲁棒性等方面的内容将学过的东西贯穿起来。
对于将来在系统、控制、估计、识别、信号处理和通信方面的工作来说,本课程的内容是有价值的基础知识。
下面列出了需要回顾的一些重要概念,请查阅你所熟悉的线性代数课本。
有一些思想可能是全新的(例如分块矩阵)。
1.2向量空间回顾向量空间的定义:向量,标量域,向量加法(满足结合律和交换律),标量乘法(满足结合律和分配律);存在零向量0,使得对于任意的x有x+0=x,以及标准化条件0x=0,1x=x。
用定义判断下面前四个例子是向量空间,而第五、第六个不是向量空间:z。
z实数域上的实连续函数f(t),以及向量加法(将函数按对应点相加,f(t)+g(t))和数乘(将函数乘上一个常数,a*f(t))的定义。
武汉大学自动控制原理试题

2008—2009 下学期期末考试 《自动控制原理》试卷 A
班级:__________ 学号:___________ 姓名:___________ 成绩:___________
一、简答题 1.按输入信号的特征分类有哪 3 种控制系统?(10 分) 2.什么是自动控制?(10 分) 二、(20 分)已知控制系统的结构图,如图所示,求系统的传递函数。 (可用结 构图等效变换法,也可用信号流图法)
R(s) + + + G1 + Y(s) + ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2
三、 (20 分(1)设单位反馈系统的开环传递函数为
G (s) K ( s 1) s3 s 2 2s 1
若系统以 2rad/s 频率持续振荡,试确定相应的 K 和 值。 (p=a=3/4,k=2) (2) 已知单位反馈系统的开环传递函数为 是系统的稳态误差。 , 试求当输入信号
主考老师:
系主任:
四、 (20 分)已知闭环特征方程式为
D ( s ) s 5s (6 K ) s K
3 2
试绘制以 K 为参变量的根轨迹图。 五、 (20 分)画出下列开环传递函数的对数幅频、相频特性图(伯德曲线) ,标 出截止频率ω c、交界频率ω g,并判断其闭环稳定性。 (10 分)
G (s) 10 s ( s 1)( s 10)
武汉大学考研真题控制原理2006答案

=K
32 − 6ω 2 − ω 4 + 16 − 3ω 2 2
j 16ω − ω 3 +ω6
∠G (
jω)
=
tan −1
ω 2
−
tan −1
ω 4
−
tan −1
−ω 4 −ω2
ω = 0, G( jω) = K 8, ∠G( jω) = 00
ω = ∞, G( jω) = 0, ∠G( jω) = 1800
试确定该系统的单位脉冲响应,并定性绘出该响应曲线。(本题 30 分)
解:由 BODE 图可得系统的开环传递函数 G(s) = 1 s(s + 1)
20lg|G(jω)|/db 20
则系统闭环传递函数为
0 0.1
1
ω 10 (rad/s)
GB (s) =
s2
1= + s+1
(s + 0.5) 2
1 +(
1−ξ 2
ωn
= 0.2
π 1−ξ 2
= 19.6 s −1
0.2
t/s
(b)
∴
M
=
k
ω
2 n
= 78.9kg,
c = 2ξωn M = 1836.7Ns / m
5.试用两种不同的方法确定由开环开环传递函数 Gk
(s)
=
(s
+
k 4)(s 2 −
4s
+
4)
构成的单位负反
馈系统稳定的 k 值范围。(本题 20 分)
对于最小相位系统,只要幅值裕度大于 0 即可判断该系统是稳定的。 (用牢斯判据或用ωc<ωg 进行判断也可)
武汉科技大学 2006 年硕士研究生入学考试试题答案
控制原理考研试题及答案

控制原理考研试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 控制系统的开环与闭环的主要区别在于()。
A. 是否有反馈B. 控制精度C. 系统复杂度D. 执行机构的类型答案:A2. 在控制系统中,若输入信号为阶跃信号,则系统的输出响应称为()。
A. 稳态响应B. 瞬态响应C. 动态响应D. 静态响应答案:C3. 下列哪个是控制系统中的干扰因素()。
A. 参考输入B. 控制器C. 执行机构D. 外部噪声答案:D4. 一个控制系统的稳定性可以通过()来判断。
A. 系统响应B. 系统结构C. 系统误差D. 系统增益答案:A5. 系统的时间常数τ与系统的()有关。
A. 稳定性B. 响应速度C. 精度D. 负载答案:B6. 在控制系统中,前馈控制与反馈控制的主要区别在于()。
A. 控制方式B. 控制精度C. 响应速度D. 系统复杂度答案:A7. 一个线性时不变系统,其传递函数为G(s)=K/(s+a),当a增大时,系统的()。
A. 稳定性增强B. 响应速度变快C. 稳定性减弱D. 响应速度变慢答案:D8. 系统的时间常数τ与系统的()无关。
A. 稳定性B. 响应速度C. 精度D. 负载答案:D9. 在控制系统中,超调量通常用来衡量系统的()。
A. 稳定性B. 响应速度C. 精度D. 动态性能答案:D10. 一个控制系统的开环增益K与系统()有关。
A. 稳定性B. 响应速度C. 精度D. 负载答案:A二、填空题(每题2分,共10分)1. 控制系统的开环传递函数为G(s)=K/(s+a),当K增大时,系统的_________增强。
答案:稳定性2. 在控制系统中,若输入信号为正弦信号,则系统的输出响应称为_________。
答案:动态响应3. 一个线性时不变系统,其传递函数为G(s)=K/(s+a),当a增大时,系统的_________变慢。
答案:响应速度4. 系统的时间常数τ与系统的_________有关。
控制理论考研真题答案

控制理论考研真题答案控制理论是工程学中的一个重要分支,它涉及到系统性能的分析和设计,以确保系统能够按照预定的方式运行。
考研真题答案的提供,可以帮助学生更好地理解控制理论的核心概念和解题技巧。
以下是一些控制理论考研真题的答案示例:一、单选题1. 线性时不变系统(LTI系统)的主要特性是什么?- A. 线性- B. 时不变性- C. 稳定性- D. 所有上述选项答案:D2. 在控制系统中,开环增益(K)对系统性能的影响是:- A. 增加K可以提高系统的响应速度- B. 增加K可以提高系统的稳定性- C. 增加K可以减小系统的误差- D. 以上说法都不正确答案:A二、简答题1. 简述PID控制器的工作原理及其组成部分。
- PID控制器是一种常见的反馈控制器,它通过比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分来调整控制输入,以实现对系统输出的精确控制。
比例部分根据当前误差的大小来调整控制量;积分部分则考虑误差随时间的累积,以消除稳态误差;微分部分则基于误差的变化率,以预测并减少系统的过冲。
2. 什么是系统的稳定性,以及如何判断一个系统是否稳定?- 系统的稳定性指的是系统在受到扰动后,能否恢复到其平衡状态的能力。
判断一个系统是否稳定,可以通过检查其开环传递函数的极点位置。
如果所有极点都位于复平面的左半部分,则系统是稳定的。
三、计算题1. 给定一个二阶系统,其开环传递函数为:\[ G(s) = \frac{K}{(s+2)(s+5)} \]请计算该系统的单位阶跃响应,并分析其性能指标。
答案:首先,我们需要找到闭环传递函数。
假设闭环系统有一个单位负反馈,那么闭环传递函数为:\[ T(s) = \frac{K}{1 + KG(s)} \]将G(s)代入,我们得到:\[ T(s) = \frac{K}{s^2 + 7s + 10K} \]接下来,我们可以使用拉普拉斯变换求得时间域的响应。
通过求解特征方程,我们可以得到系统的自然频率和阻尼比。
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2014年武汉大学动力与机械学院(916自动控制原理)考研备考指南下载
武汉大学916自动控制原理复习指南.pdf(2.6 MB, 下载次数:12 4)
高分辅导讲义资料介绍:
本资料的编撰以华南理工大学出版社的《自动控制原理》(第三版)为根据,参考了胡寿松教授亲自编著的《自动控制原理》,借鉴了出题老师的上课讲义,按照“教材导读一复习策略一考点梳理一历年真题一考题预测”的体例编排而成
本资料有如下特点:
1.“最全”。
我们把自动控制原理可能考到的知识点都全部列出,并做了详细的讲解;
2.“最简”。
为不增加考生负担,对考点的讲解,尽量做到精简,除去了教材繁琐臃肿的语言,直击要害;
3.“最新”。
根据最新的修正课本,解决了教材滞后于现实的问题;
4.“最合老师口味”。
此资料在指定教材的基础上,参考了武大老师最新出版的教材和老师上课讲义,所以按此答题绝不会和阅卷老师的观点相左。
5.“最具实用性”。
05年至今,武大考题的重复率越来越高,本资料将该专业涉及到的历年真题附在每个考点后面,方便大家查阅。
真题及解析资料说明:
1.命题风格与试题难易
第一眼看到武大历年试题的同学,都觉得试题“简单”。
其实,这也是很多学生选择武大的原因吧。
武大的试题不偏、不怪,80% 的题目可以在课本上找到部分的答案。
这不同于一些学校的试题,比如北京大学,理论性很强,说不会答,一点也答不上来。
武大的试题,不管你复习的怎么样,一般都能答上一点,至于能答到什么程度,则因人而异。
现在,我告诉大家一个数字,“6. 55%”,这是学校公布的2010年控制理论与控制工程专业的录取率。
看到这个数字,你还会觉得题目“简单”吗?其实,“试题很基础”----“试题很简单”----“能得高分”根本不是一回事。
试题很基础,所以每个学生都能答上一二,但是想得高分,就要比其他学生强,要答出别人答不出来的东西。
要答出别人答不出来的东西,这容易吗?大家不要被试题表象所迷惑。
很多学生考完,感觉超好,可成绩出来却不到100分,很大程度上就是这个原因:把考的基础当成考的简单。
其实这很像武侠小说中的全真教,招式看似平淡无奇,没有剑走偏锋的现象,但是如果没有扎实的基础和深厚的内功是不会成为大师的。
我们只能说命题的风格是侧重考察基础的知识,但是,我们要答出亮点,让老师给你高分,这并不容易。
2.考试题型与分值
大家要了解有哪些题型,每个题型的分值。
从最近五年看,武大的题目基本都是计算题,个别年份有选择题和问答题。
可很多学生平时喜欢做选择题,不想写,到考试的时候就会傻眼。
每个题型的分值是不一样的,一个问答题一般是10分,可一个计算题就是30分。
这要求我们平时一定要注意书面表达能力的练习。
3.各章节的出题比重
武大的专业课没有考试大纲,因此没有重、难点的告知,但大家可以通过对历年真题的分析,掌握各个章节在整个考研中的重要地位。
近三年来,自动控制原理的八个章节里会分别出八个大题,每题分值10-20分,通过这些分析,就把握了复习的重点。
4.重要的已考知识点
考研专业课试卷中,很多考点会反复出现,一方面告诉大家这是重点,另一方面也可以帮助大家记忆重要知识点,灵活的掌握各种答题方法。
比如历年真题中经常出现的开环控制与闭环控制的区别和优缺点等。
对于反复考查的知识点,一定不要局限于答案,而要对答案进行变化,考研是选拔高层次人才的考试,老师不会对一个问题反复让大家背书,因此对于灵活性的要求更高,需要大家养成良好的发散思维。
5.联系热点的出题方式
武大的考题看似基础,但是往往基础的题目中,却蕴含着当年的热点,所以,在研究历年真题的时候,就应该揣摩这个题目是如何和热点联系起来的。
6.反复变化的出题方式
很多考研试题中,有些同学可能认为这个考点已经作为简答题考过了,就不会再考了;其实不然,有些老师认为出简答题远远不能体现该考点的重要性,因此有可能会把它变作论述题再拿出来考。
这其实对每个考生都是公平的,如果有人就想着投机取巧,恐怕会吃些苦头了。
因此,一些可能演变成论述题的简答题大家一定要重视。
备考复习建议
在这关键阶段的复习过程中,同学们需要全面地复习相关的考研科目。
根据自己的实际情况合理制定复习计划,循序渐进,全面把握考研知识点,多做真题,把握试题类型和难度,熟悉答题技巧。
1.政治复习:理解重点,准确记忆,掌握答题思路
政治考试重在理解和记忆,在前期的复习过程中,考生们可以把重点放在理解上,对政治考试大纲中出现的不易理解的知识点进行重点突破。
当然,突破的方式有很多,可以询问老师、同学、师兄师姐或者参加辅导班。
而到了冲刺阶段,我们就要将重点转移到对知识点的记忆上,因为,纵然我们理解了考试大纲中的许多重点和难点,但是我们最终的落脚点是答题,是要把对问题的分析呈现在试卷上,而答题就需在最后这段时间里,考生除了对已掌握的知识点进行重复记忆,对重点知识点、重点术语进行进一步强化外,更要注意对政治大题答题思路的分析和掌握,熟悉其中的答题套路和技巧。
考生们不妨多与自己考研团队中的成员或者老师、师兄师姐进行沟通和交流,在自己摸索和别人帮助相结合的情况下,最大限度地提高自己在冲刺阶段的复习效率。
要考生能够记忆大纲中的核心词汇、专业术语以及程式化的句式。
2.英语复习:熟悉题型,多做真题,练习写作技巧
这一阶段英语复习应该大量做真题,通过做真题了解考研英语试题难度,同时了解试题出题规律以及答题技巧。
背单词的目的是更好的做题,考研英语并不是考大家知道多少词汇,而是在你读懂文章的基础之上,看你能多大程度理解作者压缩过的或者没有说出来的意思,这才是阅读理解。
所谓阅读理解就是要善于把作者没说出来的意思,压缩过的意思给它理解出来。
因此,应注意多练习阅读理解,不要单纯的背单词,要做到在语境中理解单词的具体含义。
把握阅读理解解题思路和方法,做到快速准确的解答相关试题。
另外,这一阶段还要强化训练短文写作,学习作文的写作方法和技巧,不要认为作文背一些范文就可以了,考研作文不是单纯的模仿,一定要自己多练习,只有多写才能知道自己在哪方面比较欠缺,在进一步的学习中应该注意什么,写作文时应该选什么词,文章结构应该怎样去设计,只有自己多练习,在考场才不至于手忙脚乱。
坚持每星期写篇文章,可以先写真题的作文,然后去看看我们辅导书真题的范文对照一下。
3.专业课复习:把握重点,全面复习,注意细节
相信通过前几轮的复习,大家已经全面把握了专业课知识点,那么这个阶段就要针对考研大纲上面的知识点进行更加系统有效的复习,对教材进行二次、三次阅读,理解和突出
重难点,有层次有重点的加强和巩固内容。
切忌心浮气噪、眼高手低,一定要全面把握,牢记考点具体内容,同时注意记忆的准确性和全面性。
细节决定成败,在掌握大知识点的同时,注意一些小知识点的复习。
大家在复习中一定要深入研究历年专业课试题,通过做真题清楚了解考试形式、考试重点、题型设置以及难易程度等内容。
对于历年真题中常考的考点一定要重点把握,千万不要认为一些知识点往年已经考过了,那么今年就一定不会再考,常考的知识点恰恰可能是出题老师认为的学科重点,虽然出现与往年一模一样试题的概率很小,但也不排除考一些相近知识点的可能性,因此在这一阶段复习中,一定要对已考知识点千万不能掉以轻心,同时对学科重点中近几年还未考的知识点也要重点把握。
参考书:
指定/推荐参考书目
华南理工大学出版社《自动控制原理》第三版
科学出版社《自动控制原理》胡寿松第四版
拓展适用资料书目
华南理工大学出版社《自动控制原理学习指导与精选题型详解》
成绩截图
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