大连理工自动控制原理本科第7章习题
大连理工辅修双学位培养计划
辅修专业：颁发计算机科学与技术专业辅修证书。 双学位专业：颁发计算机科学与技术专业辅修证书和双学士学位证书。
八、课程体系 1．必修课程的先修关系图
2. 指导性教学计划表
课程 编号
10206400101 10206400201 10206400301 10206400401 10206400501 10206400601 10206400701 10206400801 10206400901 10206401001 10206401101 10206401201 10206401301 10206401401 10206401501 10206401601 10206401701 10206401801
大连理工大学航空航天学院
飞行器设计与工程专业培养计划运载工程与力学学部执行院（系）：运载工程与力学学部 2009年入学适用四年制本科生1、类别或专业飞行器设计与工程专业2、包含专业飞行器设计与工程3、专业设置简介飞行器设计与工程专业是航空宇航科学与技术学科的主要专业方向之一，本专业培养航空航天飞行器总体设计与结构设计、飞行动力学与控制、机电一体化系统设计方面的高级专业技术人才。
本专业毕业生基础理论扎实、知识面宽广、具备良好的数学、力学和计算机基础，熟悉与本专业相关的机械设计、工程力学、自动化等专业的基础知识、具有很强的适应能力。
本专业的毕业生可从事航空航天工程、机电一体化工程、计算机软件工程等方面的研究、设计、开发与管理工作，优秀毕业生可继续攻读本专业及航空宇航科学与技术学科其他专业的硕士和博士学位。
4、培养目标及要求培养目标：本专业以培养全面发展的复合型、创新型航空宇航科学与技术专业人才为目标。
要求学生掌握飞行器设计与工程专业的基本知识、基本理论与实践技能，具备良好的人文和社会科学知识与素养及外语水平，具备良好的适应能力和发展潜力。
能够在航空航天飞行器总体设计、结构设计、飞行动力学与控制、机电一体化等领域从事研究、设计、开发与管理工作；也能够在工程力学、机械工程、能源动力、电子信息、兵器工程等领域从事技术研发与管理方面的工作。
培养要求：本专业学生主要学习飞行器设计与工程专业的基础知识、基本理论和实践技能，学习飞行器结构分析与设计、气动与推进、飞行器动力学与控制、飞行器人机环境等方面的基础知识。
使学生接受现代航空航天飞行器设计专业的基本训练，培养学生具备进行飞行器总体设计、结构设计、飞行动力学与控制、飞行器系统仿真与计算机应用方面的基本能力。
本专业毕业生应获得的知识和达到的能力包括：1．具有较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术和社会科学基础及良好的语言文字表达能力；2．较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括飞行器结构力学、空气动力学、自动控制原理、机械设计基础、航空航天推进系统、航空航天材料工程、飞行器人机环境工程、飞行器动力学与控制、计算机系统及数值计算方法等基础知识；3．具有本专业必需的制图、计算、实验、测试和文献检索能力；4．具有本专业所必要的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势；5．具备进行飞行器总体与结构设计、飞行动力学分析、控制、仿真及计算机应用方面的基本能力；6．具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质；7．必须通过学校统一组织的外国语四级考试；8．必须通过学校统一组织的计算机能力一、二级考试；1飞行器设计与工程专业29． 必须达到本培养计划规定的基本学分要求和各类学分要求。
哈工大专业课参考书目
何曼君等编
复旦大学出版社，2000年第2版.
824
复合材料学
《复合材料概论》
王荣国武卫莉谷万里主编，
哈尔滨工业大学出版社，2004年第3版
《高性能复合材料学》
郝元凯、肖加余编著，
化学工业出版社，2004年第1版
825
金属学与热处理
《金属学与热处理》
崔忠圻、刘北兴编
哈尔滨工业大学出版社，2004年修订版。
濮良贵
高等教育出版社
0872设计学（工业设计方向）
625
工业设计概论与设计史
工业设计学概论
柳冠中
黑龙江科学技术出版社1997版次1
工业设计史（修订版）
何人可
北京理工出版社2004版次2
838
人机工程与工业设计方法
人机工程学（第三版）
丁玉兰
北京理工出版社2006版次3
工业设计方法学
简召全
北京理工出版社2011版次1
高等教育出版社（第三版）
燃烧学
《燃烧理论与设备》
徐旭常
机械工业出版社
空气动力学）
《气体动力学基础》
潘锦珊
国防工业出版社
085212软件工程、0835软件工程
834
软件工程基础《C语Fra bibliotek程序设计》苏小红、王宇颖、孙志岗
高等教育出版社，2011年5月
《C语言大学实用教程》（第3版）
苏小红、孙志岗、陈惠鹏
电子工业出版社，2012年6月
哈尔滨工业大学理论力学教研室编
高等教育出版社
809
材料力学
新编材料力学（第2版）
张少实
机械工业出版社
材料力学（第三版上、下册）
大连理工大学电气工程及其自动化2022培养计划
电气工程及其自动化专业培养方案执行院系: 电气工程学院 2022 年入学合用四年制本科生一、专业培养目标及要求1．培养目标本专业培养适应现代科技发展和经济建设需要的，具有健全的人格和良好的人文素质与品德修养；宽广的自然科学基础、扎实的电气工程基础和专业技能；富于创新精神、工程实践能力强；具有较强的交流与团队合作能力；能够在电气工程相关的系统运行、自动控制、工业过程控制、电力系统、机电与电器、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机应用等领域，从事工程设计、系统分析、信息处理、科学试验、研制开辟、经济或者科技管理等工作的宽口径、复合型高级工程技术人材。
2．培养要求(1) 知识要求：掌握宽广的自然科学基础；掌握电气工程及其自动化专业必要的电路理论、电磁场原理、摹拟和数字电子技术、自动控制原理、计算机技术基础、信号分析与处理等基础理论，以及机电学、电力系统分析、电器学、电力电子技术、高电压技术等专门知识。
(2) 能力要求：掌握与电气工程及其自动化专业相关的系统与设备的分析、实验、科技开辟与工程设计的基本方法；具有对电子信息与电气工程类专业相关系统与设备进行分析、设计和开辟的初步能力。
(3) 工程要求：受到电路技术、电子技术、计算机技术与网络的应用、科学研究与工程设计方法的基本训练；了解国家对于电气工程及其自动化专业相关领域生产、设计、研究与开辟、环境保护等方面的方针、政策和法规。
二、毕业生能力本专业学生毕业后要求具备以下能力：1. 具有较好的人文与社会科学素质、较强的社会责任感和良好的职业道德；2. 具有从事电气工程领域工作所需的相关自然科学知识以及一定的管理知识；3. 掌握扎实的本专业领域的工程基础知识，包括电路理论、电磁场原理、摹拟和数字电子技术、计算机原理、自动控制原理、信号分析与处理等；4. 掌握扎实的与本专业相关的专门知识，包括机电学、电器学、电力系统分析、高电压技术、电力电子技术等；了解本学科前沿和发展趋势；5. 具备本专业必需的分析、设计、试验、仿真等基本技能，具有熟练应用计算机的能力；6. 至少熟练掌握一门外国语，并能进行有效的技术沟通和国际交流；7. 具有综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决电气工程实际问题的基本能力；8. 具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开辟和设计的初步能力；9. 了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开辟的法律、法规；熟悉环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规；能正确认识工程对客观世界和社会的影响；10. 具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力；11. 具有适应电气工程发展的能力，对终身学习具有正确认识；12. 掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法； 13. 具有国际视野和跨文化交流、竞争与合作能力。
2015大连理工考研参考书及考试科目
科目代码
科目名称
参考书目
818
交通工程学
《交通工程学》（第二版），编者：任福田 刘小明 荣建等，人民交通出版社，2008
科目代码
科目名称
参考书目
431
金融学综合
《金融学》（第二版），黄达编著，中国人民大学出版社，2009《财务管理》，李延喜主编，科学出版社，2010
804
高等代数
《高等代数》，编者：王萼芳等高等教育出版社，2003年第三版
806
量子力学
《量子力学》，编者：宋鹤山，大连理工大学出版社，第二版；《量子力学导论》，编者：曾谨言，北京大学出版社，第二版
《现代分子生物学（第三版）》编者：朱玉贤，高等教育出版社；《微生物学》编者：沈萍，高等教育出版社
880
生物化学及生物化学实验
《生物化学》，编者：王镜岩等，高等教育出版社，第三版 ；《生物化学实验原理和方法》，编者：陈雅蕙等，北京大学出版社，第二版
882
环境科学与工程概论
《环境化学》（2009年版），陈景文、全燮编著，大连理工大学出版社；《水污染控制工程》（第三版）下册，高廷耀、顾国维、周琪主编，高等教育出版社。
852
信号系统与通信原理
《信号与线性系统》，编者：管致中，高教出版社，第三版或第四版 《通信原理》，编著：樊昌信等，国防工业出版社，第5版
853
电路理论
《电路》，主编：邱关源（第五版），修订：罗先觉，高等教育出版社《电路理论基础》，主编：陈希有（第三版），高等教育出版社
控制科学与工程招生单位专业课类比
控制科学与工程[自动化]招生单位专业课类比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。
大连理工大学 2014年考研 系统工程(专业简介) 考试内容 考试范围 考试重点 参考书目
【育明教育】中国考研考博专业课辅导第一品牌育明教育官方网站： 1系统工程（专业简介）该硕士点隶属于管理科学与工程学院的系统工程研究所。
是培养管理科学与工程博士生的基础专业。
大连理工大学系统工程研究所成立于1978年，是教育部首批批准的系统工程专门研究机构之一，是一个以系统工程学科为核心的交叉综合学科群体。
经过20多年的发展，已经成为该学科领域的国家重点建设学科之一，也是辽宁省重点建设学科之一。
目前拥有1个博士后流动站、l 个一级学科博士点、3个硕士点。
系统工程研究所目前拥有一支以中国工程院院士王众托教授为核心的老中青相结合的研究开发梯队，研究领域包括信息系统工程、知识系统工程、电子商务与物流管理等；先后承担并完成了40多项国家自然科学基金项目（其中重点项目4项）、7项“863”项目和国家“攻关”项目、14项博士点基金项目和国家教委基金项目、以及数十项省市和大中型企业委托的项目，获得国家科技进步奖2项、省部级科技进步奖12项；信息化与管理变革研究成果的应用部门包括国家自然科学基金委员会、辽宁省科技厅、大连市相关政府部门和企事业单位等。
系统工程研究所拥有国家“211工程”重点学科及辽宁省重点学科投资建设的“系统分析与经营管理信息化”实验室、“群决策与系统集成”实验室，以及与HP-Compaq 公司共同投资1000万元建立的电子商务实验室。
系统工程（研究方向）研究方向代码研究方向名称01系统建模与分析02金融系统工程03物流系统工程04信息安全工程05知识组织与管理技术、物联网信息系统工程系统工程（初试信息）专业/领域信息考试科目考试单元参考范围备注系统工程(081103)101思想政治理论1国家统一命题。
系统工程201英语一2国家统一命题。
【育明教育】中国考研考博专业课辅导第一品牌育明教育官方网站： 2(081103)系统工程(081103)301数学一3国家统一命题。
系统工程(081103)408计算机学科专业基础综合4国家统一命题。
控制理论与控制工程
控制理论与控制工程研究生教育分专业排行排名学校名称等级排名学校名称等级排名学校名称等级1 清华大学A+ 12 西安交通大学A 23 广东工业大学A2 上海交通大学A+ 13 同济大学A 24 中国科学技术大学A3 华中科技大学A+ 14 华东理工大学A 25 北京大学A4 东北大学A+ 15西北工业大学A 26 江南大学A5 浙江大学A+ 16湖南大学A 27 兰州理工大学A6 北京航空航天大学A+ 17 华南理工大学A 28 天津大学A7 中南大学A+ 18 重庆大学A 29 华北电力大学A8 东南大学A+ 19 哈尔滨工程大学A 30 北京化工大学A9 哈尔滨工业大学A 20 南京理工大学A 31 大连海事大学A10 山东大学A 21 北京科技大学A 32 吉林大学A11 北京理工大学A 22 上海大学AB+等(47个)：浙江工业大学、河北工业大学、东华大学、大连理工大学、南京航空航天大学、燕山大学、江苏大学、西安理工大学、北京交通大学、厦门大学、郑州大学、中国石油大学、中国矿业大学、武汉科技大学、杭州电子科技大学、南开大学、电子科技大学、合肥工业大学、北京工业大学、山东科技大学、重庆邮电大学、兰州交通大学、沈阳工业大学、武汉大学、西安电子科技大学、河南理工大学、河海大学、南京师范大学、武汉理工大学、南京工业大学、广西大学、青岛大学、西华大学、四川大学、长春工业大学、内蒙古科技大学、天津工业大学、太原理工大学、哈尔滨理工大学、安徽工业大学、北京邮电大学、苏州大学、南京邮电大学、河南科技大学、中国海洋大学、河南大学、江苏科技大学B等(47个)：青岛科技大学、上海海事大学、南通大学、西安建筑科技大学、鞍山科技大学、长沙理工大学、福州大学、新疆大学、河北大学、安徽理工大学、湖南科技大学、辽宁工程技术大学、天津科技大学、沈阳理工大学、长安大学、黑龙江大学、扬州大学、三峡大学、辽宁石油化工大学、东北电力大学、西南交通大学、湖南工业大学、河北理工大学、西南科技大学、河北科技大学、辽宁工业大学、太原科技大学、西安科技大学、昆明理工大学、东北林业大学、北方工业大学、湖北工业大学、济南大学、山东轻工业学院、华东交通大学、陕西科技大学、曲阜师范大学、南昌航空工业学院、渤海大学、深圳大学、广西工学院、内蒙古工业大学、山东建筑大学、南昌大学、天津理工大学、郑州轻工业学院东南大学招生年份：2010招生人数：自动控制系招105人招生代码：0811001研究方向：01 生产过程建模、优化与仿真02 计算机管理与控制综合自动化03 计算机分布式控制04 先进控制规律的理论及其应用05 运动控制初始目录：a、101 政治理论（含法学硕士）b、201 英语（含法学硕士）c、301 数学一d、933 高等代数或934 电路或981 自动控制原理复试目录：552 电路或5c5 自动控制原理或5d5 概率论及常微分方程参考书籍：933 高等数学《高等数学》（第二版）北京大学编，高教出版社934 电路《电路》（第四版）邱关源，高等教育出版社981 自动控制原理吴麒，清华大学出版社或田玉平等，科学出版社。
大连理工大学车辆工程专业培养计划及毕业要求
车辆工程（专业代码：授予工学硕士学位）一、培养目标培养从事车辆工程领域科学研究与开发应用、工程设计、技术攻关与技术改造、新技术推广与应用以及技术管理等方面的高级工程技术人才，能够掌握扎实的基础理论知识并运用现代科技知识解决企业实际生产中的工程技术问题。
要求本领域的工程硕士掌握本学科内扎实的基础理论和系统的专业知识，了解本学科的现状和发展趋势，掌握车辆的现代设计理论、机电液一体化技术、现代电子技术、现代控制技术、现代测试技术和必要的实验技能，应较熟练地掌握一门外国语，能顺利阅读本工程领域的科技资料及文献，能较熟练地掌握工程主流软件的应用。
二、学科、专业及研究方向简介主要从事汽车结构现代化设计制造，汽车车身工程，汽车材料工程，汽车电子控制及智能化技术等方向的研究。
多年来在车身数字化设计制造、汽车涂装、汽车工业装备自动化控制、重型汽车车架与前后桥及客车骨架的现代化设计等方面在国内享有很高的声誉，先后完成国家、省和企业的108、154T矿用汽车，高速公路客车，豪华客车等设计研究工作。
研制了汽车自动变速箱检测试验台、电动助力转向试验台。
本硕士点先后出版了“重型汽车现代化设计”教授专著，“代用燃料”、“汽车安全行驶与事故分析”和“汽车电子控制技术与故障诊断”等三本专著，先后在国内外学术会议和重要学术刊物上发表论文三十余篇，“阶梯轴最佳设计”等四项研究获国家专利，该硕士点教师的研究先后获得国家科技进步二等奖、汽车工业科技进步一等奖、交通部科技进步一等奖各一次，其它省部级奖项若干。
目前，正承担国家863 攻关项目和国家973项目以及与国内外重要汽车企业的合作项目。
本学科点现拥有基础教学实验中心，中心装备有包括汽车底盘测功机、车辆综合性能检测仪、车身扭转及局部刚度试验台、发动机测试系统等在内的一批重要仪器设备，可以完成与本专业相关的多种实验和测试工作。
主要研究方向及其内容：1．车辆数字化工程研究汽车车身、底盘及零部件的数字化建模、力学仿真分析、结构优化设计的理论、方法和关键技术，以及相应的软件工程技术。
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1
习题
7-1 已知采样器的采样周期为T 秒，连续信号为
(1) x(t)=te –at (2) x(t)=e -at sin ωt (3) x(t)=t 2cos ωt (4) x(t)=ta 4t
求采样的离散输出信号x *(t)及离散拉氏变换x *(s)。
7-2 求下列函数的Z 变换
(1) x(kt)=1-e -akT (2) x(kt)=e -akt
cos ωk T (3) x(t)=t 2e -5t (4) x(t)=tsin ωt (5) G(S)=
)(a s s k + (6) G(S)=
)
2)(1(1
++s s s
(7) G(s)=
2
)1(1s
s s
e
T S
+-- (8) G(S)=
)
1(5+-s s e
TS
7-3 求下列函数x(z)的原函数 (1) X(Z)=
)
5)(1(6++z z z
(2) X(Z)=
1
1+z
(3) X(Z)=
2
)
2)(1(++z z z
(4) X(Z)=
)
1)(6.0(2
--z z z
7-4 求题图
T=1秒。
Y(Z)
s
1
题图7-1 题7-4的采样系统
7-5 题 图7-2所示的采样系统采样周期T=1秒。
求 （1） 系统的脉冲传递函数G （Z ）=
)
()(Z R Z Y
（2） 当输入r （t ）=1（t ）时，求y*(t)
y*(t)
r (t) y (t)
题图7-2 题7-5的采样系统
7-6 对题图7-2所示采样系统计算T=0.1秒，T=0.5秒时采样系统的输出y*（t ）。
7-7 求题图7-3所示系统的脉冲传递函数。
y*(t)
r (t) y (t) 题图7-3 题7-7所示采样系统
7-8 求题图7-4所示系统脉冲传递函数或输出Z 变换表达式。
y*(t)
r (t) y (t)
题图7-4 题7-8所示采样系统
7-9 求题图7-5所示采样系统输出的Z 变换表达式Y （Z ）。
y*(t) r (t) y (t)
题图7-5 题7-9所示采样系统
7-10 已知采样系统如题图7-6，采样周期T=0.5秒 （1） 判别系统稳定性。
（2） 当r （t ）=1（t ）+t 时，求系统稳态误差。
y*(t)
r (t) y (t)
题图7-6 题7-10所示采样系统
7-11 已知采样系统如题图7-7所示，试求使系统稳定的K 的取值范围。
采样周期T=1秒。
题图7-7 题7-11所示采样系统
7-12 已知系统结构如题图7-7所示，当输入r(t)=1(t),计算系统输出y*(t).
7-13 已知采样系统如题图7-8所示，采样系统采样周期T=1秒，分析系统稳定性。
题图7-8 题7-13所示采样系统
7-14 已知系统结构如题图7-9所示，采样周期T=0.2秒。
分析系统稳定性。
题图7-9 提7-14所示采样系统
7-15 已知系统结构如题图7-10，采样周期T=1秒，求D （Z ），使系统对输入r （t ）时的响应，是无稳态误差的最短时间响应，并绘制r*(t)，e 1*(t)，e 2*
(t ), x(t), y*(t), y(t)波形图。
y*(t) y (t)
4
题图7-10 题7-15采样系统
7-16 先做7-15，要求系统对r （t ）=t 的输出响应，是无波纹、无稳态误差最短时间响应系统。
MATLAB 习题
M7-1 给定系统 G(Z)=
125
.075.01609.02145.02
+-+z z z
用MA TLAB 画出系统的单位阶跃响应曲线，并验证响应输出的稳态误差为1。
M7-2 假定采样周期为1秒，并采用了零阶保持器G 0（S ）。
试用CZDM 函数将下面各连续系统模型变换成离散系统模型。
(1) G(S)= s
1 (2) G(S)=
4
2
+s s
(3) G(S)=
15++s s (4) G(S)=
)
1(1+s s
M7-3 离散系统闭环脉冲传递函数G B （Z ）为 G B (Z)=
5
.0)46.0(7.12
+++z z z
（1）用dstep 函数计算系统的单位阶跃响应。
（2）若采样周期T=0.1秒，用DZCM 函数确定与G B （Z ）等价的连续系统。
（3）用step 函数计算该连续系统的单位阶跃响应。
M7-4 采样系统开环脉冲传递函数为 G(Z)=k
1
.02
+-z z z
试确定使系统稳定的K 的取值范围。
M7-5已知连续系统开环传递函数 G(S)=
)
10)(15.0()12.0(102
2
+++++s s s s s
求当采样周期分别为1秒，0.01秒时的G （Z ）的零、极点。
表7-1 z 变换
5
6。