北航自动控制元件复习提纲
北航自控原理复习材料
北航⾃控原理复习材料第⼀章⾃动控制的⼀般概念1、概念⾃动控制的任务：使被控对象的被控量等于给定值。
⾃动控制系统：是指能够完成⾃动控制任务的设备，⼀般由控制装置和被控对象组成。
2、⾃动控制的基本⽅式3、本章重点根据已知⾃动控制系统，能够画出系统的⽅框图，清楚系统属于何种控制⽅式，并能找出被控对象、被控量、给定值和⼲扰量。
第⼆章⾃动控制系统的数学模型1、控制系统微分⽅程的建⽴根据系统内各变量之间的关系建⽴微分⽅程，确定系统和各元件的输⼊和输出变量。
2、传递函数定义：零初始条件下，系统输出与输⼊的拉普拉斯变换之⽐，即()C s G s R s =，传递函数完全由系统的参数、结构决定，与外界输⼊⽆关。
3、典型环节的传递函数（1）、⽐例环节，()G s K =。
（2）、积分环节，1()G s s=。
（3）、微分环节，()G s s =。
（4）、惯性环节，1()1G s Ts =+。
（5）、⼀阶微分环节，()1G s s τ=+。
（6）、⼆阶振荡环节，221()2n n G s s s ζωω=++。
（7）、⼆阶微分环节，22()2n n G s s s ζωω=++。
（8）、延时环节，()sG s e τ-=。
其中，前⾯七种典型环节的传递函数经常使⽤，⼤家要记住。
4、动态结构图（1）、动态结构图⼀般由四种基本单元组成：信号线，⽅框，引出点，综合点。
（2）、动态结构图的⼏种常⽤等效变换5、梅森公式梅森公式⼀般形式为1()nk kk P G s =?=式中，()G s ——待求传递函数； ?——特征式，且1iijij kL L L L L L ?=-+-∑∑∑…；k P ——第k 条前向通道的总传递函数；k ?——特征式中，将与第k 条前向通道接触的回路所在项出去后的余下部分，称为余⼦式； iL ∑——各回路的“回路传递函数”之和；i jL L∑——两两不接触的回路的“回路传递函数”乘积之和；ijk L LL ∑——三三不接触的回路的“回路传递函数”乘积之和。
【精品文档】北航933控制工程综合考试大纲
【精品文档】北航933控制工程综合考试大纲一、考试组成自动操纵原理占90分; 数字电子技术占60分，总分150分。
二、自动操纵原理部分考试大纲（一）复习内容及差不多要求1．自动操纵的一样概念要紧内容：自动操纵的任务；差不多操纵方式：开环、闭环（反馈）操纵；自动操纵的性能要求：稳、快、准。
差不多要求：反馈操纵原理与动态过程的概念；由给定物理系统建原理方块图。
2．数学模型要紧内容：传递函数及动态结构图；典型环节的传递函数；结构图的等效变换、梅逊公式。
差不多要求：典型环节的传递函数；闭环系统动态结构图的绘制；结构图的等效变换。
3．时域分析法要紧内容：典型响应及性能指标、一、二阶系统的分析与运算。
系统稳固性的分析与运算：劳斯、古尔维茨判据。
稳态误差的运算及一样规律。
差不多要求：典型响应（以一、二系统的阶跃响应为主）及性能指标运算；系统参数对响应的阻碍；劳斯、古尔维茨判据的应用；系统稳态误差、终值定理的使用条件。
4．根轨迹法要紧内容：根轨迹的概念与根轨迹方程；根轨迹的绘制法则；广义根轨迹；零、极点分布与阶跃响应性能的关系；主导极点与偶极子。
差不多要求：根轨迹法则（法则证明只需一样了解）及根轨迹的绘制；主导极点、偶极子等的概念；利用根轨迹估算阶跃响应的性能指标。
5．频率响应法要紧内容：线性系统的频率响应；典型环节的频率响应及开环频率响应；Nyquist稳固判据和对数频率稳固判据；稳固裕度及运算；闭环幅频与阶跃响应的关系，峰值及频宽的概念；开环频率响应与阶跃响应的关系，三频段（低频段，中频段和高频段）的分析方法。
差不多要求：典型环节和开环系统频率响应曲线(Nyquist曲线和对数幅频、相频曲线)的绘制；系统稳固性判据（Nyquist判据和对数判据）；等M、等N圆图，尼柯尔斯图仅作一样了解；相稳固裕度和模稳固裕度的运算；明确最小相位和非最小相位系统的差不，明确截止频率和带宽的概念。
6．线性系统的校正方法要紧内容：系统设计咨询题概述；串联校正特性及作用：超前、滞后及PID；校正设计的频率法及根轨迹法；反馈校正的作用及运算要点；复合校正原理及事实上现。
北京航空航天大学自动控制原理考研笔记
北京航空航天⼤学⾃动控制原理考研笔记根轨迹法重点掌握：（1）绘制根轨迹；（2）通过根轨迹分析闭环系统的性能；考试点：（⼀）根轨迹的概念和根轨迹⽅程绘制根轨迹的作⽤：判断系统的稳定性、动态性能、稳态性能。
稳定性：根轨迹位于s平⾯左半平⾯，系统稳定。
动态性能：由根轨迹的主导极点来判断。
稳态性能：有⼀个开环极点在坐标原点处，系统是I型系统，则K为静态速度误差系数。
（⼆）绘制根轨迹的过程和步骤画根轨迹不是最终⽬的还要分析系统的开环增益K（或其他可变参数）对闭环极点分布的影响，从⽽得知对系统性能的影响。
牢记P141页画根轨迹图的表。
（三）估算主导极点（1）主导极点的概念主导极点：距虚轴最近且在左半⾯，并且附近没有零点。
（2）开环增益K值对系统稳定性的影响。
（3）根据主要极点和偶极⼦的概念确定系统在某种输⼊作⽤下的调节时间和超调量、阻尼⽐；或者倒过来：有阻尼⽐求调节时间和超调量。
（四）开环零点、极点变化时的根轨迹（⼴义根轨迹）（1）零点变化：；（2）极点变化：；注意：先求出系统的特征⽅程，然后求出系统等效开环传递函数。
（五）模值⽅程和相⾓⽅程会求模值⽅程和相⾓⽅程。
注：点s满⾜模值⽅程，不⼀定是根轨迹上的点，但是满⾜相⾓⽅程的点⼀定是根轨迹上的点。
（六）知识点应⽤讲解1、反馈控制系统的开环传递函数，作系统的相轨迹图。
（注明：此题考察第四章的知识点：画根轨迹，在做这道题之前⼀起回忆画根轨迹的⼏个步骤。
）解：（1）计算系统的开环极点；（2）确定实轴上的根轨迹；（3）渐近线与实轴的交点和交⾓；（4）求实轴上的分离点；（5）根轨迹⾃复数极点的出射⾓；（6）根轨迹与虚轴的交点；（7）画根轨迹。
2、单位负反馈控制系统的开环传递函数，画时，闭环传递函数的根轨迹，并使闭环系统稳定时确定的取值范围。
自动控制复习总结提纲
自动控制复习提纲第一章 自动控制系统概论1、 自动控制系统的概念：就是在没人直接参与的情况下，利用控制装置操纵被控对象，使其按照预定的规律运动或变化2、 控制装置的组成：自动检测装置、自动调节装置、执行装置3、 系统术语 ⑴、 被控量：要求被控对象保持恒定或为按一定规律变化的物理量，一般是输出量，是时间的函数。
⑵、 给定信号：控制系统的输入信号，是时间的函数。
⑶、 偏差信号：是比较元件的输出信号，即给定信号与反馈信号之差。
⑷、 误差信号：系统被控量的希望值与实际值之差。
⑸、 干扰信号：破坏系统平衡，导致系统的被控量偏离其给定值的因素。
⑹、 反馈信号：从系统的输出端引出，经过变换回送至输入端与给定信号进行比较的信号。
4、 自动控制系统的分类： ⑴、 开环控制系统：若系统的输入量与输出量之间只有顺向作用，而没有反向联系，则该系统称为开环控制系统。
⑵、 闭环控制系统：输入量与输出量之间不仅有顺向作用，而且有反向作用的控制系统，称为闭环控制系统。
5、 对自动控制系统的基本要求：稳定性、快速性、准确性。
例1：适合于应用传递函数描述的系统是：线性定常系统例2：根据控制系统元件的特性，控制系统可分为：线性控制系统和非线性控制系统第二章 控制系统的数学模型1、 传递函数的定义：传递函数G （s ）=输出量的拉氏变换/输入另的拉氏变化=C （s ）/R (s ) 2、 用阻抗法求传递函数：电阻元件的传递函数用 R 表示， 电感元件的传递函数用 LS 表示；而电容元件的传递函数用 1/(CS) 表示；例题1：如图1所示，有源网络的传递函数)()(s U s U r c 为： -R2/R1图13、 动态结构图的等效变换及化简⑴、串联变换规则 ：当系统中有两个或两个以上环节串联时，其等效传递函数为各串联环节的传递函数的乘积。
C （s ）=G 1(s)G 2(s)R(s)=G （s ）R(s) ⑵、并联变换规则：当系统中两个或两个以上环节并联时，其等效传递函数为各并联环节的传递函数的代数和。
北航考试大纲知识点
模拟电子技术基础1半导体器件1.1 二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode);它只往一个方向传送电流的电子零件。
它是一种具有1个零件号接合的2个端子的器件，具有按照外加电压的方向，使电流流动或不流动的性质。
晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。
当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。
二极管图示二极管的特性二极管是一种具有单向导电的二端器件，有电子二极管和晶体二极管之分，电子二极管现以很少见到，比较常见和常用的多是晶体二极管。
二极管的单向导电特性，几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常[1]广泛。
二极管的管压降：硅二极管（不发光类型）正向管压降0.7V，锗管正向管压降为0.3V,发光二极管正向管压降为随不同发光颜色而不同。
二极管的电压与电流不是线性关系，所以在将不同的二极管并联的时候要接相适应的电阻。
整流二极管：利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。
开关元件：二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。
利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。
限幅元件：二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0.7V，锗管为0.3V）。
利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。
继流二极管：在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。
检波二极管：在收音机中起检波作用。
变容二极管：使用于电视机的高频头中。
显示元件：用于VCD、DVD、计算器等显示器上。
稳压二极管：反向击穿电压恒定，且击穿后可恢复，利用这一特性可以实现稳压电路。
nnel Diode）1.2 双极型晶体管双极型晶体管由两个背靠背PN结构成的具有电流放大作用的晶体三极管。
《自动控制原理》复习提纲
《自动控制原理》复习提纲自动控制原理复习提纲第一章：自动控制系统基础1.1自动控制的基本概念1.2自动控制系统的组成1.3自动控制系统的性能指标1.4自动控制系统的数学建模第二章：系统传递函数与频率响应2.1一阶惯性系统传递函数及特性2.2二阶惯性系统传递函数及特性2.3高阶惯性系统传递函数及特性2.4惯性环节与纯时延环节的传递函数2.5开环传递函数与闭环传递函数2.6频率响应曲线及其特性第三章：传递函数的绘制和分析3.1 Bode图的绘制3.2 Bode图的分析方法3.3 Nyquist图的绘制和分析3.4极坐标图的应用3.5稳定性分析方法第四章：闭环控制系统及稳定性分析4.1闭环控制系统4.2稳定性的概念和判据4.3 Nyquist稳定性判据4.4 Bode稳定性判据4.5系统的稳态误差分析第五章：比例、积分和微分控制器5.1比例控制器的原理和特性5.2积分控制器的原理和特性5.3微分控制器的原理和特性5.4比例积分(P)控制系统5.5比例积分微分(PID)控制系统第六章：根轨迹法6.1根轨迹的概念和基本性质6.2根轨迹的绘制方法6.3根轨迹法的稳定性判据6.4根轨迹设计法则6.5根轨迹法的应用案例第七章：频域设计方法7.1频域设计基本思想7.2平衡点反馈控制法7.3频域设计法的应用案例7.4系统频率响应的优化设计7.5频域方法的灵敏度设计第八章：状态空间分析和设计8.1状态空间模型的建立8.2状态空间的矩阵表示8.3状态空间系统的特性8.4状态空间系统的稳定性分析8.5状态空间设计方法和案例第九章：模糊控制系统9.1模糊控制的基本概念9.2模糊控制系统的结构9.3模糊控制器设计方法9.4模糊控制系统的应用案例第十章：遗传算法与控制系统优化10.1遗传算法的基本原理10.2遗传算法在控制系统优化中的应用10.3遗传算法设计方法和案例第十一章：神经网络及其应用11.1神经网络的基本概念和结构11.2神经网络训练算法11.3神经网络在控制系统中的应用11.4神经网络控制系统设计和优化方法第十二章：自适应控制系统12.1自适应控制的基本概念12.2自适应控制系统的结构12.3自适应控制器设计方法12.4自适应控制系统的应用案例第十三章：系统辨识与模型预测控制13.1系统辨识的基本概念13.2建模方法及其应用13.3模型预测控制的原理13.4模型预测控制系统设计和优化方法第十四章：多变量控制系统14.1多变量控制系统的基本概念14.2多变量系统建模方法14.3多变量系统稳定性分析14.4多变量系统控制器设计14.5多变量系统优化控制方法以上是《自动控制原理》的复习提纲，内容覆盖了自动控制系统的基本概念、传递函数与频率响应、传递函数的绘制和分析、闭环控制系统及稳定性分析、比例、积分和微分控制器、根轨迹法、频域设计方法、状态空间分析和设计、模糊控制系统、遗传算法与控制系统优化、神经网络及其应用、自适应控制系统、系统辨识与模型预测控制、多变量控制系统等知识点。
自动控制原理复习提纲
自动控制复习提纲2010-12-7通过本课程学习，学生将掌握自动控制系统分析与设计等方面的基本方法，如控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、采样控制系统的分析等基本方法等。
第一章自动控制系统的概念1、基本知识点：自动控制的定义、工作原理、基本控制方式及特点，对控制系统性能的基本要求，建立元件方块图的方法，自动控制系统的分类，自动控制系统实例。
2、基本要求：掌握基本概念：自动控制、反馈、控制系统的构成和各部分的作用。
要求初步了解如何由系统工作原理图形成系统的原理方块图及判别控制方式的方法。
确定控制系统的被控对象、控制量和被控制量，正确画出系统的方框图。
3、本章重点：基本控制方式及特点；对控制系统性能的基本要求建立元件方块图的方法；自动控制系统实例第二章数学模型1、基本知识点：掌握元件和系统微分方程式的建立，典型环节及其传递函数、系统结构图的建立及化简、信流图和梅森公式，控制系统传递函数的表示方法，小偏差线性化，分析建模法。
2、基本要求：掌握基本概念：传递函数及动态结构图。
掌握求传递函数基本方法：结构图的变换。
3、本章重点重点：典型环节及其传递函数；信流图和梅森公式第三章时域分析法1、基本知识点：一、二阶系统的阶跃输入函数作用下时间响应，暂态性能指标；二阶系统欠阻尼情况下性能指标的计算方法和根据性能的要求确定典型二阶系统参数的计算方法；主导极点的概念，稳定性概念，劳斯判据，稳态误差和误差系数，误差计算及终值定理。
2、基本要求：掌握基本概念：典型响应、渐近稳定性及时域性能指标、稳态误差。
掌握基本方法：一、二阶系统性能指标的计算和参数选择；系统稳定性和稳态误差的分析和计算。
典型响应以阶跃响应为主。
3、教学重点重点：一、二阶系统的时间响应；稳定性概念；稳态误差稳态误差的分析和计算第四章根轨迹分析法1、基本知识点：根轨迹的概念、原理、绘制法则，利用根轨迹对系统性能的分析，偶极子和主导极点的概念、添加零极点对系统性能的影响。
自动控制原理复习提纲(版)PDF.pdf
关系。P155（背）
①要求系统稳定，则必须使所有的闭
环极点 si 均位于 s 平面的左半部。
②要求系统的快速性好，应使阶跃响 应式中每个分量衰减得快，则闭环极 点应远离虚轴。要求系统平稳性好， 则复数极点最好设置在 s 平面中与负
实轴成 45。夹角线附近。
③要求动态过程尽快消失，要求系数
6
21. 什 么 是 主 导 极
点，什么是偶极子
p155（背）
主导极点：离虚轴最 近且附近没有闭环 零点的一些闭环极 点（复数极点或实数 极点）对系统的动态 过程性能影响最大， 起着主要的决定的 作用的。 偶极子：将一对靠得 很近的闭环零、极点 称为偶极子 22.什么是最小相位 系统与非最小相位 系统 p162（背） 最小相位系统：系统 的所有开环极点和 零点都位于 s 平面的 左半部 非最小相位系统：s 平面的右半部具有 开环极点或零点的 系统 第五章： 23. 频 率 特 性 的 定 义：（背）线性定常 系统，在正弦信号作 用下，输出的稳态分 量与输入的复数比。 称为系统的频率特 性（即为幅相频率特 性，简称幅相特性）。 24.奈氏曲线 奈奎斯特图是对于一 个连续时间的线性非 时变系统，将其频率 响应的增益及相位以 极座标的方式绘出， 常在控制系统或信号 处理中使用，可以用 来判断一个有回授的 系统是否稳定。奈奎 斯特图上每一点都是 对应一特定频率下的 频率响应，该点相对 于原点的角度表示相 位，而和原点之间的 距离表示增益，因此
线性定常系统（或元件）的传递函数为在零初始条件下，系统（或元件）的输出变量拉氏变换与输入变量拉氏变 换之比。
这里的零初始条件包含两方面的意思，一是指输入作用是在 t=0 以后才加于系统，因此输入量及其各阶导数，在
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自控元件复习提纲
一、关于考试（从学长处获得信息，仅供大家参考）：
1、简答：eg：1）、为什么空载实验可以测r m ，x m？
2）、变压器中是否必须有无功功率？
2、论述：eg：1）、变压器工作原理。
2）、电机基本特点。
论述时必要时要作图说明。
如要论述两相伺服电机为何有无自转特性时应该作出单相工作时两相伺服电机的机械特性曲线来说明。
3、计算：两个计算，一个直流，一个交流。
二、各章重点内容概述（参考往届笔记）：
第1章直流磁路及其计算
重点章节：1-1，1-2，1-3
磁路总是闭合的；磁路计算的正反两类任务；等效磁路的画法第2章直流电磁铁及其典型应用
重点章节：2-1，2-2，另外第三节中的继电器的主要技术指标大家也要注意第3章直流电机的一般问题
重点章节：3-1，3-2，3-4，3-5，3-6
发电机、电动机的识别，电角的概念，电枢反应的概念，直流电机的电枢电动
势和电磁转矩的计算方法，直流电机的电势平衡关系、转矩平衡关系、功率平
衡关系，电枢绕组的具体原理如果不明白大家不必深究，只要知道概念就可以，
这里不是重点。
PS：本章是比较重要的一章，计算题可能出在这一章。
第4章直流测速发电机和直流伺服电动机
重点章节：4-1，4-2 第三节要掌握直流力矩电动机的特点，知道其应用场合以
及为什么要用在这些场合。
准确理解直流伺服电动机的工作原理、四种工作状态，准确掌握直流测速发电
机和直流伺服电动机的工作原理及特性（输入、输出等）
第5章变压器
重点章节：5-2，5-3，5-4，5-5，5-6
空载电压平衡式和等效电路及相量图，负载运行的电压平衡式和磁动势平衡式
及相量图和等效电路P101的图5-12大家仔细看。
参数、额定数据和特性。
磁
场问题转化到电路问题。
第6章异步电动机
重点章节：6-1，6-3，6-4，6-5
转差率S，功率传递，相电动势，第三节可能考计算，注意一下习题中的最后
两道计算题6.12，6.15
另外，第六章和第五章联系很紧密，大家可以结合起来复习效果更好。
第7章两相电机
重点章节：7-1，7-2
分解磁场，无自转的分析，稳定运行范围大，第一节的第（四）部分其它大家
可以不用管。
异步测速发电机的输出电压的特点，原理，频率与转速无关，只
与电源有关。
第8章同步电动机
重点章节：8-1，8-2，8-3，8-4
原理不重要，只需掌握最基本内容，前三节掌握三种同步电动机的特点，步进
电动机掌握相数、齿数、矩角特性等。
第10章旋转变压器和自整角机
重点章节：10-1，10-2
旋转变压器怎样转，几种补偿方式，为什么补偿，自整角机的工作原理，力矩
式，控制式，输入输出什么等。
三、补充说明
复习时注意每一章后的小结。
另外复习时可以老师留的作业（到第七章，后两章老师还没留）为基础，老师留过的作业如下：
1.1，1.2，1.3，1.4，
2.4，2.5，2.6，
3.2，3.3，3.4，3.5，3.6，3.7，3.9，3.10，3.13，
3.14，
4.1，4.5，4.6，4.9，4.10，4.12，4.14，
5.1，5.4，5.6，5.7，5.11，5.15，5.17，
6.1，6.4，6.5，6.7，6.11，6.12，6.15，
7.1，7.3，7.5
由于这学期考期任务并不重，时间比较充裕，希望大家能把按照上面提到的重点章节把书仔细地过一遍，这样效果会更好。
另外上面提到的重点内容只是一部分，由于个人水平有限并没有全部列举完，所以希望大家认真看一下书。
最后再强调一下这些东西仅是参考前几年的复习提纲，今年是否有变化还得等最后一节课老师的最后总结，因此大家在参考这个复习提纲的时候要慎重。
祝大家考期顺利！。