自动控制原理-浙江大学控制科学与工程学院
自动控制原理Principle of Automatic Control
浙江大学控制科学与工程学系
第三章CHAPTER 3
连续时间控制系统的时域分析
当λ=σ+j ωd 时，系统暂态响应函数为A e σt sin(ωd t +φ)。对于阻尼正弦情况，时间常数通过表征包络线A e σt 的参数σ来定义。时间常数T 等于
n
T ζωσ
1
1
=
=
t
Ae
σ-t
Ae
σ（欠阻尼）
（过阻尼）
)
sin(φωσ+t Ae
d t
,12
1k k d
n n j j λσωζωωζ+=±=-±-σ
t o
最大偏离量：M p 峰值时间：T p
上升时间：T r ，t o 调节时间：T s
?衰减振荡过渡过程：应用0-100% 上升时间t o ?非振荡过渡过程：应用10-90% 上升时间T r
最大偏离量
控制系统阶跃响应
上升时间
峰值时间
调节时间
稳态误差
假定系统在单位阶跃输入作用前都处于静止状态，而且系统输出量及其各阶导数都等于零（即零初始条件）
第2峰B ′
浙大控制系面试题(带答案)
历年集锦 建模的方法 (1)机理建模（微分方程、传递函数、状态空间） 原理：根据过程的工艺机理，写出各种有关的平衡方程，由此获得被控对象的数学模型。应用：首要条件是生产过程的机理必须已经为人们充分掌握，并且可以比较确切的加以数学描述。 (2)测试建模 原理：对过程的输入（包括控制变量与扰动变量）施加一定形式的激励信号，同时记录相关的输入输出数据，再对这些数据进行处理，由此获得对象的动态模型。 应用：一般只用于建立输入输出模型，它把研究的工业过程视为一个黑匣子 建模的步骤## (1)明确模型的目的和要求 (2)对系统进行一般语言描述 (3)弄清系统中主要因素及其相互关 系(4)确定模型的结构 (5)估计模型中的参数 (6)实验研究 (7)必要修改 动态建模和静态建模有什么差别？ 动态数学模型是输出变量与输入变量之间随时间变化的动态关系的数学描述 静态数学模型则是输出变量与输入变量之间不随时间变化情况下的数学关系 前者用于工业设计和最优化等；后者则用于各类自动控制系统的设计与分析，用于工艺设计和操作条件的分析和确定 稳态是怎样的？ 稳态：此时系统没有受到任何外来扰动，同时设定值保持不变，因而被控变量也不会随时间变化，整个系统处于稳定平衡的工况。 动态：此时系统受到外来扰动的影响或者在改变了设定值后，原来的稳态遭到破坏，系统中各组成部分的输入输出量都相应发生变化，尤其是被控变量也将偏离稳态而随时间变化。 智能控制的常用模型 模糊控制、神经网络控制、专家系统~~~ （模糊控制举例：查表法——模糊控制表是最简单的模糊控制器之一） 说说你对人工智能这个概念的认识？ 它通过赋予计算机以人类智慧的某些特点,使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。 人工智能是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，研究如何让计算 机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，也就是研究如何应用计算机的软硬件来
浙江大学历年自动控制原理考研真题及答案
2010年浙江大学自动控制原理真题（回忆版） 第一题 给出了三个微分方程要求系统的结构图 常规题型解法：根据三个微分方程画出三部分的图最后再拼成一个。以前没有考过类似的题。 第二题 给出了结构图利用方框图化简法求传递函数 常规题型推导要细心 第三题 给出了一个二阶系统的时域响应，y(t)=10-12.5exp(-1.5t)sint(wt+57.1')（大概是这个形式，具体数字记得不太清楚） 求超调量峰值时间调整时间 没有考过类似的题型解法：求导令导数等于零解出峰值时间和y（t）最大值 剩下的就好求了 （实际上超调量峰值时间的公式就是这样推导出来的！） 第四题 给出了系统的结构图有参数求稳态误差小于0.01时参数满足的条件 常规题型利用劳斯判据的题 但要注意：个人觉得先要求出系统稳定时参数要满足的条件再求满足稳态误差的条件最后再把两个条件结合起来 因为在系统稳定的条件下求稳态误差才有意义 第五题 根轨迹的题 常规题型比较典型的两个极点一个零点的题 第六题 给出了一个开环传递函数分母有参数t1 t2 绘制三种情况下的奶奎斯特图t1>t2 t1=t2 t1 常规题型第一问根据公式 第二问先确定期望的极点这里有个问题，我在复习的整个过程中始终都没有确定调整时间用什么公式 有的地方用的是3-4间的数比上阻尼比和频率的乘积有的书上个的是一个很大的公式 所以要是调整公式没有用对求得的期望的极点自然有问题答案也就自然有问题了 第三题求调整时间也是这样这是今年试题中的不确定的地方 第三问不可观，且极点都不再要求的极点上所以不存在这样的观测器 十一题 利用利亚普诺夫的题 常规题型比较简单5分 今年的题总体上来说还是比较简单的，但有些以往没有考过的内容 建议：认真看化工版的习题集注意每个结论是怎么来的就如第三题一样，每个同学都对超调量什么的公式很熟悉 但今年却不这么考直接给了时间响应去求，所以同学们要更注重课本浙大考的东西本来就不多的 浙大控制系专业课考研心得 如何准备初试 我在这里写的关于自动控制原理的专业复习，只是我本人的一点点心得，希望可以给大家一点启发。 自动控制原理是自动化专业的专业核心课程之一，浙大是在大三上学期开课的，对于自动控制原理的学习，主要归结为以下几个阶段： 第一、开课阶段，即使你本科不是浙大的，但是学习自动控制原理课程的内容是和浙大基本类似的，所以如果这个学期刚好开了自动控制原理这门课，那就请把第一点看完，应该有所收获。 自动控制原理课程的基础是： 数学基础：拉氏变换、傅立叶变换、Z变换（复变函数或者信号与系统课程内容）、矩阵的变换（线性代数内容） 专业基础：电路分析，机械原理、电机拖动（或相关课程）这部分的内容不需要全掌握，需要时查书也可以。 自动控制原理课程的学习方法： 1，通读章节目录和绪论部分。 原因很简单，这门课程涉及的知识面很广，教材也厚薄不同。但是知识体系必须首先掌握。通过阅读这部分内容我们可以知道哪些是重点，哪些是非重点。 2，分章节归纳基本概念，基本原理和基本方法 当然在考试的时候是绝对不会考死背的东西，归纳的目的在于熟悉基本理论，以便于在后面的学习中更好的理解知识点。这部分的工作应该在每章学习完之后马上整理，如果推迟的话，又要重新看一遍，比较费时。 3，知识点的归纳 这点非常重要，归纳的目的就是要把这个课程整理成自己的结构框架。以便于今后的复习。这个整理可以适当参考要报考学校的考试大纲。一般考试大纲对知识点的分布还是覆盖比较全面的。比如：数学模型：结构图、微分方程、传递函数、状态空间方程等。（必须掌握的建模方法，需要理解和了解的知识点自己标示出来。） 4，课后习题。我认为既然要专业考试的内容就是做题，那么课后习题是不能放过的，而且有老师的指导学习起来会有事半功倍的效果。所以尽量把课后习题做完，做对。整理出每个题考察的知识点。 5，辅导书的问题。这个问题，我觉得还是有必要找一些比较权威，全面的辅导材料来学习的。一般好一点的辅导书会指出本章重点，难点。一些扩展的内容可能教材没有，但是辅导书里有。可能也是比较重要的。 第二、复习阶段： 如果你属于这学期开课的朋友，请在老师上完课后即时复习。复习内容：整理笔记，归纳知识点，做题，做课后习题，做辅导书里的例题和习题。 如果你属于以前学过这门课程的朋友，请参看以下内容。 时间安排在3－5月，有人觉得一般专业课复习应该放在10月以后，我个人认为那是对基础相对比较好的朋友是适用的。 在3月开始复习的好处是很多的，有更充足的时间对考试内容全面复习，可以在比较平和的心态下对知识进行查漏补缺。在校学生这个阶段相对来说是比较清闲的阶段，新课刚开，老师一般不会布置太多作业，也没有考试的压力。所以利用这段时间进行专业复习的效果应该是比较好的。 复习资料： 1，报考学校要求的教材是必须准备的。因为这门课程内容比较多，每个学校，每本教材侧重点是不同的。所以应当严格按照教材进行复习。 2，自己整理的学习笔记或者能弄到报考学校的专业笔记是最好的。 3，考试大纲，一般3月考试大纲还没有出来，可以按照去年的考试大纲进行复习。 4，选择比较权威的复习参考书。我自己用的是《自动控制原理习题集》胡寿松（科学出版社），另外一本是国防科技大学出的《自动控制原理典型题解析与实战训练》。 至于复习方法，因人而异。最关键的是围绕知识点的基本题型应该都有具体的解题思路，并且都动手算过，否者有思路到具体计算的时候有的细节还是会出问题的。感觉和数学学习有点类似。 第三、冲刺阶段： 教学院长签字： 教学系主任签字： 浙江大学机械工程及自动化专业培养方案 培养目标 培养具备扎实的机械工程、电子、计算机、自动化技术及管理知识，知识面宽、适应能力和沟通能力强，在机械工程及自动化领域和相关交叉领域内，从事科学研究、工程设计、制造、运行管理及经营等方面工作的复合型高级工程技术人才。 培养要求 本专业的学生主要学习机械工程领域的基础理论，掌握力学、机械设计技术、机械制造技术、自动化及控制技术等基本知识，接受高级机械工程技术人才的基本训练，毕业后能胜任机电设备及其自动化技术的设计制造、应用技术研究、科技开发和生产组织管理等工作。 本专业毕业生应获得以下几方面的知识与能力： 1．具有较扎实的自然科学基础和工程科学基础知识，较好的人文、艺术和社会科学基础； 2．具有本专业必需的制图、设计、计算、检测与控制、自动化、文献检索等基本技能及较强的计算机和外语应用能力； 3．具有机电产品和系统的研制、开发、制造、设备控制、生产组织管理及经营的基本能力； 4．具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质，具有一定的科研工作能力。 专业核心课程 机械设计机械制造基础控制工程基础机械工程测试技术机械制造工程机械创新设计与实践数控技术与装备自动化计算机辅助设计与制造微机原理及应用机械工程综合训练 教学特色课程 双语教学课程：计算机辅助设计与制造机电控制技术自动化制造系统数控技术与装备自动化有限元分析 研究型课程：机械工程综合训练机械创新设计与实践 计划学制4年 毕业最低学分160+4+5 授予学位工学学士 辅修专业说明 辅修专业修读标注“*”的课程，总分34学分。 课程设置与学分分布 1．通识课程48+5学分 （1）思政类5门11.5+2学分 021E0010思想道德修养与法律基础 2.5 第一学年秋冬 021E0020中国近现代史纲要 2.5 第一学年春夏 4 第一学年秋冬 021E0030毛泽东思想、邓小平理论和 “三个代表”重要思想概论 021E0040马克思主义基本原理概论 2.5 第二学年秋冬 02110081形势与政策+2 （2）军体类 5.5+3学分 第1、2学年的体育Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为必修，每门课程1学分；高年级的体育课程为选修。学生每年的体育达标原则上低年级随课程进行，成绩不另记录；高年级独立进行测试，达标者，按+0.5学分记，合计+1或+1.5学分。 031E0010 军事理论 1.5 第2学年冬 03110021 军训+2 第1学年短学期 031E0020 体育I 1 第1学年秋冬 031E0030 体育II 1 第1学年春夏 031E0040 体育III 1 第2学年秋冬 031E0050 体育IV 1 第2学年春夏 （3）外语类9学分 实行以大学英语Ⅳ考试为标准的管理模式，学生必须通过学校大学英语Ⅳ考试，并取得外语类课程9学分，同时，选修课程号含“F”的课程，以提高外语水平与应用能力。 051F0030 大学英语Ⅳ 3 （必修） 其余6学分，一般情况建议修读： 051F0010 大学英语Ⅱ 3 051F0020 大学英语Ⅲ 3 （4）计算机类5学分 （4）计算机类5学分 建议修读第二组课程： （5）导论类2学分 学生可在各专业开设的学科导论课程，以及新生研讨课程中任意选择修读，并取得学分。（6）其他通识课程15学分 浙江大学管理学院导师名单及邮箱 发布时间：2009年11月6日此新闻已被浏览753次 专业姓名职称研究方向Email 许庆瑞院士/博导 1.技术创新与企业战略； 2.技术创新与全面创新管理（TIM）； 3.我国企业技术创新道路研究 sbaxuqr@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 马庆国教授/博导 1.行为与决策科学的生理基础； 2.脑神经管理学（脑神经工业 工程、决策神经科学、神经营销学、神经金融学等） maqingguo3669@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 吴晓波教授/博导 1.技术创新与企业竞争战略； 2.信息技术与管理变革； 3.全球 化制造与战略管理 xbwu@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 陈劲教授/博导1.科技政策与战略；2.技术创新管理；3.科学计量学cjhd@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 郭斌教授/博导 1.企业网络与创新行为； 2.信息系统的使用行为； 3.技术创新 与战略 guob@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 刘南教授/博导 1.物流与供应链管理； 2.交通运输规划与管理； 3.交通运输经 济与政策；数量经济分析 nliu@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 刘渊教授/博导1.互联网服务科学与用户行为；2.电子商务与电子政务lyuan@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 魏江教授/博导 1.技术创新与战略； 2.服务科学与管理； 3.产业与区域创新系 统 weijiang@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 卢向南教授/硕导1.项目管理；2.决策分析与优化lxn@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 陈明亮副教授/硕导 1.客户关系管理(CRM)技术； 2.数据中心与商务智能(BI)； 3.政 府客户关系管理与电子政务；4.信息技术与管理变革 chenml@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 卓骏副教授/硕导1.电子商务与国际物流szzj-market@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 张建林副教授/硕导1.管理信息系统zjuzjl@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 王瑞飞副教授/硕导1.法律与公共政策；2.城市管理；3.公共管理wrf@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 汪蕾副教授/硕导1.技术创新管理；2.（金融领域）电子商务及应用wang_lei@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 寿涌毅副教授/硕导1.项目管理研究（包括项目进度优化.项目组合评价与选择等） yshou@https://www.360docs.net/doc/d111633689.html, 为期一周的浙江大学干部培训学习生活即将告一段落，在略感疲劳的同时，更感沉甸甸的收获。作为参训学员之一，作为此次浙江大学干部培训活动的联络人，我虽然付出了多一些的劳动，但内心始终洋溢着幸福和感动。幸福在于收获了知识，感动在于各方面的关心和支持。我想我们全体参训同志一定会和我一样感同身受。美丽的杭州令人向往，智慧的浙大让人遐思。 就我个人而言，我认为参加这次浙江大学干部培训非常必要，非常有价值。因为他不仅让我充实了各方面知识，更让我开阔了视野，增长了见识。从听课到参观考察，每一时一刻，每个环节和细微处，都让我流连忘返，思绪舞动，重新审视和调整自己的认识和思路。加之与来自本区不同岗位的同志们聚集一堂，相互交流借鉴工作经验、思想认识，全面系统地提高了自己的理论水平、工作能力和综合素质，获益良多。 非常感谢区委、区政府给我们提供了这样一次难得的学习机会，非常感谢浙江大学继续教育学院经济管理培训中心的领导和老师给我们营造了这样一个良好的学习环境，使我们有幸走进浙大，领略华家池，感悟新思路，开启新旅途。进一步加深同志间的友谊，认识浙大方面的好领导、好老师。此次学习，将成为我们今后工作学习生活的一次难得机遇、一笔宝贵财富、一片美丽风景。 非常感谢干部培训方面各位老师给我们传道授业解惑，讲授新知识、新思想和新方法，帮助我们进一步拓宽视野，拓展思路，完善综合素养，提高业务能力。我们所学到的课程有朱晓明教授讲解的《领导者的法学理念与依法行政》、姜红教授讲解的《现代服务业发展现状、趋势与政策支持》以及王柳讲师讲解的《公共危机管理与媒体应对》等等。并且实地参观考察了萧山区航民村以及西溪湿地，从不同方面，不同角度传递了最新信息、理性认识、政策走向、发展趋势，提供了可供借鉴的样板范例和学习样式，真正触动了我们的固有思想、僵化模式，开启了全新的认识基点和起跑路线，作为一名党员工作者，党员干部，我将把学到的这些知识和激发的思路运用到今后的工作生活中去丰富人生，服务人民，回报社会，为“魅力蜀山”建设贡献自己的力量。 紧急通知 本资料由浙江大学控制科学与工程学院16届专业课129分学长，也就是我本人亲自整理编排而成。大家可以叫我学长，年龄比我大的辞职考的可以叫我小弟。资料不同于市面上那些看起来非常诱人实则是粗制烂造的资料，而是以一个考过845自控的过来人的经验，完全从学生的体验出发，做到资料最全，资料最好，资料最精致。全套资料包括葵花宝典一到葵花宝典九共九本资料，每本资料都是我精心编辑整理的，并做了精美的封面，一共650页完美打印发给大家，大家把这650从头到尾肯透了，再做下我推荐的几本资料书（16年有一道15分的大题就是上面的类似题，第三问很多高手都没做出来，注意不是周春晖那本哈），可以说完全没问题了。这是其它卖家不可能做到的。同时赠送845自控全套电子资料。葵花宝典一完全由我本人原创，里面包含了考浙大845自动控制原理的全部问题，比如考多少分比较保险，怎么复习，有哪些好的资料书，最近几年考题变化及应对策略，浙大常考题型，招生名额，复试资料，导师联系，公共课复习用书及方法以及845近年命题风格分析等一系列问题，全是我的心得和经验，方法，技巧等，说句心里话，我自己都觉得这些资料非常宝贵，能帮助学弟学妹们少走很多弯路。 注意：前面是一些关于我的故事，有些地方可能对你有用，如果不感兴趣，可以直接拉到后面去看，资料清单和图片都在后面。 学长自我介绍 学长姓邓，名某某，男，本科于14年毕业于四川大学电气信息学院自动化专业，考浙大控制考了3次，14年大三时第一次考浙大控制总分没过线。当时我们学校有三个同学征战浙大控制科学与工程，结果全军覆没，只有我一人过了300分，由此可见考浙大控制还是很有难度的，其中一个难点就是专业课的信息和专业课的命题走向的获取，当时我们都不是很清楚，蒙着头自己学，去图书馆借了很多自动控制原理的资料书来看，我自我感觉学得还不错，当时我一个同学考电子科大的自动化，经常跑来问我自控的问题，我基本都能给他解答出来，他说我好牛逼，觉对没有问题，然而最后的结果是他考电子科大自动控制原理137，而我只考了96分。后面我分析了一下，为什么会出现这样的情况？最重要的就是我们对浙大的出题风格不是很了解，不知道它的命题方向和爱考的地方，方向都错了，怎么可能得高分？虽然我把11年以前的真题都做了，但是浙大12年以后的命题风格和以前有所不同，所以还是无济于事。因此即使你的自控基础知识扎实，也未必能够得到高分，这里面有很多方法和技巧，都是我从后面的考试中慢慢总结出来的。 由于不甘心就这么与浙大失之交臂，所以决定二战，但是又不想向家里要钱了，因为学长家在贵州农村，经济条件不是很好。于是我选择平时晚上去给别人做家教，周末去给培训机构上课。这样的好处是我有大把的白天用来复习，只是晚上出去干干活。这个事就说到这里，不是主题。15年专业课考了113，一个中等的分数，本来可以考130，但是为什么没有考到，这些原因我都在葵花宝典一中给大家分析了，希望大家能我的身上汲取经验，别步我的后尘。但是15年死在英语不过线上，差3分，这是我怎么也没有想到的，学长英语虽然不能说特别好，但是最起码四六级大一就过了，高考英语还是我们小县城的单科第一名（山中无老虎），第一年也考了65分。这是我怎么也没有想到的，所以有的时候感觉 公司中层管理人员浙大学习培训心得体会 公司中层管理人员浙大学习培训心得体会 1 改变从思想开始 在现实中我们大多数人面对工作中的困难、挑战、失误总喜欢归结于各种各样的客观因素,于是抱怨、指责、推诿、逃避,而不是积极主动地解决问题或调整自己。我想,所有的思辨应从自身开始,用行动去感染、影响他人。 大道至简,“思路决定出路” 思路决定出路,观念决定行动。面对新形势、新挑战、新问题必须有创新、有思路。最可怕的是观念的落后和思维的自我禁锢。不少单位日复一日地重复着经营与管理上的技术“正确”,而忽略了新形势下观念与方向上的“落后与错误”。深思我们学校,在传统的建筑培训市场做到全区第二大的规模,成绩不错,但培训项目仍在传统的管理人员和工人培训范畴。随着网络教学的普及,集团公司相关延伸产业和新兴产业培训需求旺盛,我们才意识到原有的办学培训策略必须调整,方向和思路应当及时快速跟进新形势的发展,而不是“躺”在以往的成绩单上不敢寻求突破。 不谋全局者,不足谋一域 一个企业的发展必须有战略思路,我们作为基层的管理者和领导者,必须从战略高度去看待我们的角色和工作,以身作则引导和带领职工服务于整个企业的战略大局,而不是从自己的一亩三分地来权衡利弊得失。战略定位、战略思路对于企业长远发展至关重要,调整过程中难免会触及一些“老人”的痛点。如果只考虑眼前,而不顾将来,只考虑小利益,而没有大格局,企业的发展也就无从谈起。 2 换位思考举一反三 一、领导思维 作为公司的中层干部,首先要有大局意识和服务意识。对工作结果,要清楚“谁说好才是真的好”,“个人的长处是不是组织所需要的?”当然是单位组织和服务对象说好才是真的好。其次要有自信。相信单位、团队和自己,“信”才能走下去,才能攻坚克难。再次要有工作思路。理清“为什么做”和“怎么干”的方向问题和技术问题之间关系。最后是掌握如何提高团队的执行力。执行是有结果的行动, 《自动控制原理》(科目代码845)考试大纲这个大纲是2017年9月25日浙大控制官网才出的，虽然是新的，但是和以前基本 一模一样，没有变化。 参考书目： （1）各出版社出版的各种自动控制原理教材及习题集 （2）孙优贤、王慧主编. 自动控制原理.北京：化工出版社，2011年6月 （3）胡寿松主编. 自动控制原理(第四版、第五版、第六版). 分别于2001年2月、 2007年6月、2013年5月由科学出版社的(该书初版于1979年，前三版均由国防工业出版社出版，亦可作为参考书) 特别提醒：本考试大纲仅适合报考2018级浙江大学控制科学与工程学院硕 士研究生、专业课考《自动控制原理》(科目代码845)的考生。该门课程的 满分为150分。 一、总的要求 全面掌握自动控制系统的基本概念与原理，深入理解与掌握自动控制系统分析与 综合设计的方法，并能用这些基本的原理与方法举一反三地分析问题、解决问题。 二、基本要求 (1)自动控制的一般概念：掌握自动控制的基本概念、基本原理与自动控制系统组 成、分类，能熟练地将具体对象的控制系统物理结构图表示抽象成控制系统的方块图表示，能清楚地分析其中各种物理量、信息流之间的关系。 (2)动态系统的数学模型：能建立给定典型环节与系统的数学模型，包括微分方程、 传递函数、状态空间等模型；能熟练地通过方块图简化方法与信号流图等方法获得系统总的传递函数；能根据要求进行各种数学模型之间的相互转换。 (3)线性时不变连续系统的时域分析：熟悉一阶、二阶及高阶系统的特征，掌握基 于微分方程模型的时域分析，包括微分方程的求解、拉普拉斯变换的应用；状态空间模型的求解与分析；系统时间响应的性能指标计算；系统的稳定性分析、稳态误差系数与稳态误差的计算等。 (4)根轨迹：掌握根轨迹法的基本概念、根轨迹绘制的基本法则及推广法则；能正 确绘制根轨迹并利用根轨迹分析方法进行系统性能的分析，根据性能要求进行设计。 《2014浙江大学自动控制原理考研复习精编》 历年考研真题试卷 浙江大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 考试科目：自动控制原理 编号：845 注意：答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。 1、（10分）图1为转动物体，J 表示转动惯量，f 表示摩擦系数。若输入为转矩，()M t ， 输出为角位移()t θ，求传递函数 () ()()s G s M s θ= 。 图1 转动物体 2、（10分）求图2所示系统输出()y s 的表达式 图2 3、（20分）单位负反馈系统的开环传递函数为 ()(1)(21)K G s s Ts s = ++，其中0K >、 1 0T T >。试求： （1）闭环系统稳定，K 和T 应满足的条件；在K-T 直角坐标中画出该系统稳定的区域。 （2）若闭环系统处于临界稳定，且振动频率1/rad s ω=，求K 和T 的值。 （3）若系统的输入为单位阶跃函数，分析闭环系统的稳态误差。 4、（20分）系统结构如图4所示。 （1）画出系统的根轨迹图，并确定使闭环系统稳定的K 值范围； （2）若已知闭环系统的一个极点为 11s =-，试确定闭环传递函数。 图4 5、（10分）系统动态方框图及开环对数频率特性见图5，求 1K 、2K 、1T 、2T 的值。 图5 6、（10分）已知单位负反馈系统开环频率特性的极坐标如图6所示，图示曲线的开环放大倍数K=500，右半s 平面内的开环极点P=0，试求： （1）图示系统是否稳定，为什么？ （2）确定使系统稳定的K 值范围。 图6 7、（10分）是非题（若你认为正确，则在题号后打√，否则打×，每题1分） （1）经过状态反馈后的系统，其能控能观性均不发生改变。 （ ） （2）若一个可观的n 维动态系统其输出矩阵的秩为m ，则可设计m 维的降维观测器。（ ） （3）由已知系统的传递函数转化为状态方程，其形式唯一。 （ ） 【问得最多的】 1、P，I，D的意义 2、工控机与pc的区别 3、用english表达控制系统组成部分 4、如何设计控制系统 5、建模的两种方法 6、设计一个系统测量煤气热值 7、CSMA/CD的原理 8、工控和办公自动化的区别 9、以太网的核心 10 为什么要读研 11 稳定裕度的概念（幅值裕度、相位裕度） 12 计算机控制系统有哪些环节 13 在离散控制系统中控制器是怎样实现的 1组面试的题目是 1、用英文讲一些专业的课程 2、1分钟自我介绍 3、如果一个大工程给你，你如何计划 4、一个斜坡输入如何跟踪一个系统，让它无余差? 5、你参加过哪些科研 英文自我介绍 DSP专用芯片和一般MCU性能之比较 单片机编程应用于实时系统的时代已过，现在的潮流是应用于什么系统？（嵌入式系统） 简述前馈的应用场合，如果不能测干扰能用前馈吗 串级有几个执行器？副回路设定值从哪里来？ 中断有什么作用？ 一个煤气炉如何建模 谈谈对dcs系统的理解 一组 1.自我介绍，用英语就自我介绍中的一个问题展开 2.下水道井盖为什么是圆的，下水道为什么是圆柱的呢？ 3.今年夏天北方干旱，淮河一带发大水，怎么解决这个问题 4.想装热水器怎么用最简单的方法确定用煤气合算还是用电的合算 5.怎么用计算机控制系统控制水位，其中穿插了检测水位的方法等小问题 1、方块图和信号流程图的比较，流程图不能用在什么场合 2、翻译一段文章 3、时滞系统如何控制，预估和模控制的比较 4、稳态是怎样的？ 5、尽可能说出你知道的先进控制方法（鲁棒控制、自适应控制、预测控制等） 1、PID中P，I，D分别什么意思，控制作用什么？ 2、分程控制定义举例 3、计算机控制系统的组成 4、计算机控制系统的好坏标准 1、设计控制系统要考虑那些问题 2、简单说说选择控制系统，并与单回路比较 3、 0～20mA的一般能否改成两线制 4、系统建模有那些方法 1、你对你以后的研究生阶段有什么打算？ 2、你对嵌入式系统有什么了解？ 3、学了控制原理以后，觉得控制原理的核心是？ 4、控制阀有哪几种特性？ 5、觉得控制理论可以运用到那些方面？ 6、最后是翻译一段文章，应该是取自一篇论文的，不是太懂 1、谈谈对本专业的认识 有五个老师，认识的只有两个 进去先是翻译和听力，感觉一般啦，觉得专业方面的外语太差了 随后就是介绍一下自己，只能说四句话 接着就是几个问题拉： 1 控制系统有哪几部分组成 2 稳定性概念，有哪几种方法判别 3 能控和能观性的物理概念 4 知道有什么先进控制 5 一个控制系统，如何知道用什么方法去控制 第一组第六个进去，据说不错的次序，可惜偶表现太差 叶炜老师、杨春节老师、周丽芳老师、还有两个不认识 先是听力 抽到15号，老师说还蛮长的，我一听就完了。听了好像关于前馈的，只听懂最后一句，基本上没听懂。老师问前馈的缺点，本来想胡诌两下，还是说了没听懂。 然后翻译 一塌糊涂，伤心啊。老师，可以问生词不，不可以。ft，明明前面有人可以问的，难道我人品不好。到现在都不知道那文章是关于啥的 某老师：自我介绍 说了做过SRTP，还有电子设计竞赛什么的 某老师：电子竞赛做了啥 说数据采集系统，然后一老师说，跟第一个同学一样嘛。靠，第一个是钏钏，跟他一组的，当然一样，老师应该在钏钏身上问够了，下面就没问过电子设计竞赛的 串级控制系统与单回路控制相比的有点 轻松 叶炜老师：说一下你们的SRTP 某老师：超声波测距的原理 杨春节老师：研究生想做什么 老师：张光新老师，王慧老师，王智老师， 吴维敏老师，李艳君老师 英语听力翻译，（被bs二次） 英语阅读翻译，（fuzzy control 不知道，被bs三次） 王jj:一次仪表，二次仪表是什么？ 我:不大清楚( 出来才知到,就是就地显示和信号远传显示) 王jj:倒是挺爽快！（被bs四次） 张：温度检测有哪几种，有什么区别？ 我：热电偶，热电阻，红外线，温度计，温控元件（想不出了） 说了一些热电偶和热电阻的一些东西 （好像答得不匝地，张老师貌似没反应，被bs五次） 高个子王老师：你在给我说一下刚才翻译中的。。。。。 我抓狂，看来翻译是被bs到底了（被bs六次） 李：非线性和线性的区别 我：看输入输出 老师们不断地提示我（又被bs七次） 看我答得不砸地，老师问我，你在大学里最擅长什么 我说，没有最差的，没有最好的 后来我说我比较喜欢系统 王jj:系统工程的核心 我：从系统的角度进行优化 （好像没被bs） 吴看我好像真的很菜，叫我说了一下srtp地感想 我balabala,说了一通（我就做了用手机短信控制开关） 张就问：谈谈无线通信跟过程控制的关系 我balabala 又说了一通 分在了第一组，认识的老师不多，其实就知道邵之江老师和周洪亮老师... 首先是英语听力和英语阅读测试，感觉听力只要听懂了关键词，就可以说出大概 的意思，阅读也一样，主要是把握整体，细节不是很清楚也没关系的 接下来是自我介绍，主要是说说本科阶段在学校里都干了什么，做过些什么项目 ，这点其实很重要的，老师们会对你所做的东西提出相关的问题，所以也要好好想 想 最后就是专业知识的提问，比如先进控制有哪些，对其中一些控制方法的理解， 计算机控制系统的组成，DCS相关问题等等，这些在面试前好好看看基本就没什么问题了 2018级自动化（电气学院）专业培养方案 培养目标 通过各种教育教学实践活动，培养学生具有健全的人格，具有扎实的自然科学基础知识，具有较好的人文社会科学、管理科学基础和外语综合能力，掌握扎实的自动化及相关领域基础理论、专门知识和技术，能在过程控制、电气控制、运动控制、离散控制、传感与检测、机器人、计算机应用与网络、工业信息化等自动化及相关领域从事系统分析与集成、设计与运行、研究与开发、管理与决策等工作，与国际接轨并具有知识创新能力的厚基础、宽口径、复合型高级工程技术人才和管理人才，培养具有求是创新精神和国际视野的高素质创新人才和未来领导者。 毕业要求 在通识大类基础知识学习的基础上，学生主要学习电工技术、电子技术、自动控制、系统工程、智能系统、自动化仪表与装置、计算机应用与网络、机器人、信息化技术等控制科学和自动化技术的基本理论与知识，在工业控制、系统工程、自动化仪表、智能系统、计算机应用、信息处理等方面接受基本的训练，树立较为全面的系统观念，掌握自动控制系统分析与设计、研究与开发、集成与运行、管理与决策等方面的基础知识和能力，具备在过程控制、电气控制、运动控制、传感与检测、机器人、计算机应用与网络、工业信息化等自动化及相关领域进行科学研究、技术开发、技术管理和知识创新的综合能力。 本专业毕业生应具备以下几方面的知识和能力： 1.工程知识：具有健全的人格，具有较扎实的数学、物理等自然科学的基础知识，并能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决自动化领域复杂工程问题。系统掌握本专业领域必需的技术基础理论知识及专业知识，主要包括电工技术、电子技术、自动控制、系统工程、智能系统、自动化仪表与装置、计算机应用与网络、机器人、信息化技术等控制科学和自动化技术的基本理论与知识等。 2.问题分析：能够应用数学、自然科学、工程科学的基本原理，识别、表达，并通过文献研究分析自动化领域复杂工程问题，以获得有效结论。 3.设计/开发解决方案：能够设计针对自动化领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法研究自动化领域复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 5.使用现代工具：能够针对自动化领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能理解局限性。 6.工程与社会：能够运用自动化相关背景知识进行合理分析，评价本专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。 7.环境和可持续发展：针对自动化领域复杂工程问题，能够分析和评价工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 8.职业规范：具有人文社会科学素养，社会责任感，能够在自动化领域工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行职责。 9.个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。 10.沟通：能够就自动化领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。具有较好的外语能力，具有一定的国际视野和跨文化的沟通、交流能力。 11.项目管理：理解并掌握自动化领域工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。 12.终身学习：具有创新意识，保持自主学习和终身学习的意识，有不断学习和、获取新知识和适应发展的能力。 专业主干课程 电机与拖动 控制理论（甲） 微机原理与接口技术 现代控制理论 信号分析与处理 电力电子技术 运动控制技术机器人建模与控制 推荐学制 4年 最低毕业学分 160+6+8 授予学位 工学学士 以清华为主要介绍对象就各个方向说一下 1、控制理论与控制工程： 拥有这个方向的国家重点学科的学校有：清华大学北京理工大学东北大学上海交通大学东南大学浙江大学西北工业大学 清华大学研究领域广度深,在拥有传统优势的控制理论与控制工程方面极负盛誉 清华的控制工程与控制工程，分为了3个研究所： 系统集成研究所，过程控制研究所和控制理论研究所。 毫无疑问，系统集成（也就是CIMS）研究所实力最强，有院士和CIMS国家工程中心；控制理论所也很强，而且基本上老师都有项目，很少有搞纯理论的了；过程所也挺强，老师实力也很强，但方向比较明确，就是过程控制，多用于化工厂等地方的生产流程的总体控制，多用到总线、动态控制之类的东西 2、检测技术与自动化装置： 拥有这个方向的国家重点学科的学校有：天津大学浙江大学 这个方向实用性很强，和仪表，测试等方向很接近，也只有这个方向是自动化的几个二级学科里是完全偏硬件（当然也有软件，但很少）的 清华的这个方向从表面看来实力一般，其实不然，且不说牛 人要靠自己努力，单说导师的情况，也许没有别的所博导多，但是我所知道的检测所导师都非常的负责（尤其是硕导），而且有项目，虽然不像CIMS有那种很大的横向项目，但是做小项目有效项目的好处，就是能接触到项目的整个过程，再加上老师的负责指导，对能力的提高就不必多言了吧。所以检测所非常非常的适合读硕士。当然前提是大家要对单片机，DSP，FPGA之类的硬件感兴趣，呵呵 3、系统工程： 拥有这个方向的国家重点学科的学校有：华中科技大学西安交通大学 这个方向相对其他几个方向来说比较年轻，但他的作用也不容忽视，系统工程国内搞得比较多的是智能决策、智能交通等，说白了，有点像管理，是研究如何提高效率的。 清华的这个方向老师比较少，但实力却不弱，对于外校的考生来说，最大的缺点是招的比较少，每年也就2~3个，呵呵4、导航、制导与控制： 拥有这个方向的国家重点学科的学校有：北京航空航天大学哈尔滨工业大学哈尔滨工程大学 这个方向具体做什么就不用多言了吧。国内做的比较多的应该是陀螺仪；仿真；和制导控制，要是想从事航天等领域的话，可以说是不二之选 但很可惜，清华自动化在这个方向实力一般，隶属于过程所， 特别提醒：本考试大纲仅适合2011年报考控制科学与工程学系、专业课考＜自动控制原理＞课程的考生。该门课程的满分为150分。 一、总的要求 全面掌握自动控制的基本概念与原理，深入理解与掌握自动控制系统分析、综合设计的基本方法，并能用这些基本的原理与方法去分析问题、解决问题。 参考书：自动控制原理（蓝皮）胡寿松著，；自控原理习题集（绿皮）胡寿松著 二、基本要求 (1)自动控制的一般概念：自动控制的基本原理与自动控制系统组成、分类，能将系统物理 的结构图抽象表示成系统方块图，分析其中各种物理量、信息流间的关系。 (2)动态系统的数学模型：能建立给定典型系统的数学模型，包括微分方程模型、传递函数 模型、状态空间模型等；能熟练地通过方块图简化与信号流图等获得系统总的传递函数；能根据需要进行各种数学模型之间的相互转换。 (3)线性时不变连续系统的时域分析：系统微分方程模型的求解，LAPLACE变换在时域分析中 的应用，一阶、二阶及高阶系统的时域分析；状态空间模型的求解与分析；系统时间响应的性能指标及计算；系统的稳定性分析、稳态误差计算。 (4)根轨迹: 根轨迹法的基本概念；根轨迹绘制的基本法则及推广法则；利用根轨迹进行系 统性能的分析。 (5)频率分析：系统的频率特性基本概念；开环系统的典型环节分解与开环频率特性曲线及 其分析；频率域稳定判据以及稳定裕度分析。 (6)线性系统的超前及滞后校正：一般性了解线性系统的超前及滞后校正方法，理解并能简 单的应用。 (7)线性时不变离散系统的分析与校正：离散系统的基本概念与Z变换；离散系统的数学模 型；稳定性与稳态误差分析；离散系统的动态性能分析。 (8)线性系统的状态空间分析与综合：线性系统的能控性与能观测性；线性定常系统的线性 变换与标准型；线性定常系统的状态反馈控制器与状态观测器。 (9)非线性控制系统：了解非线性控制系统与描述函数方法、掌握李亚普诺夫稳定性分析方 法。 三、进阶要求 能将自动控制原理的概念、理论与方法灵活应用于分析问题、解决问题。 2006年攻读硕士学位研究生入学考试试题（答案） 1． （10%）求取图1所示电路的传递函数 21()/() U s U s 。 解： 23112 1 //() () 1() //() Ls R U s Cs U s R Ls R Cs +=++ （1） 22 32 ()()U s R U s Ls R =+ （2） 2 32212 22 121131212 ()()()()()()1 R U s U s U s R R R R R C L U s U s U s LCs s R R R R +=?=+++++ （3） 2． （10%）系统如图2所示，绘出信号流图，并求 () () C s R s 。 解： 两个前向通道， 1123P G G G =，234P G G =，11?=，211111()1G H G H ?=--=+ 32111231213121G H G H G G G H H G G H H ?=++++ 1233411(1) ()()G G G G G G H C s R s ++=? 3． （20% ）复合控制系统结构图如图3 所示，图中1K ，2K ，1T ，2T 是大于零的常数。 （1） 确定当闭环系统稳定时，参数1K ，2K ，1T ，2T 应满足的条件 （2） 当输入0()r t V t =时，选择校正装置()c G s ，使得系统无稳态误差（误差定义为R C -）。 图3 解：应用线性系统叠加原理，复合系统可处理为以下2个子系统： （1）系统误差传递函数 2 212121() (1)() ()()1(1)(1) c e K G s s T s E s s K K R s s T s T s - +Φ==+++=12211212 (1)(1)()(1)(1)(1)c s T s T s K G s T s s T s T s K K ++-+=+++ 32 121212()()D s TT s T T s s K K =++++ 列劳斯表： 3 s 12T T 1 第三章-4-状态方程的解[1]自动控制原理_ 浙江大学考研资料 状态方程的解自动控制理论浙江大学控制科学与工程学系芳周立芳徐正国第三章微分方程的解1 状态方程的解2第三章要点? 绪论? 稳态响应? 暂态响应? 时间常数定义? 例：二阶系统? 系统的暂态（动态）? 时间响应性能指标? 状态方程的解 控制科学与工程学系状态方程的全解? 求解微分方程状态方程状态转移矩阵（State transition matrix, STM））计算状态转移矩阵状态方程的全解从状态空间模型到传递函数（矩阵） 状态方程的解4( ) ( ) ( )( ) ( )t A t B tt C t= +=x x uy x?Du +状态方程输出方程状态方程输出方程状态空间模型状态空间模型图? 状态变量 x(t), u(t), 和和 y(t) 是列向量，是列向量，A, B, C 和和 D 是矩阵，对于线性时不变系统而言，这些矩阵的元素都是常数。是矩阵，对于线性时不变系统而言，这些矩阵的元素都是常数。? 系统具有 m 个输入，l 个输出和个输出和 n 个状态变量。? 为了得到系统输出 y(t)，我们首先要求解状态方程。，我们首先要求解状态方程。Sx 1 , x 2 , , x n: : : :u 1u 2u my 1y 2y l图图 3.11 系统的一般表示状态方程 状态方程的解5状态方程? 微分方程是输入输出模型，它仅仅表示了输入变量与输出变量之间的关系。是输入输出模型，它仅仅表示了输入变量与输出变量之间的关系。----- 经典控制理论模型? 状态空间模型可以描述系统的内部变量，能够描述多变量系统和非线性系统，并易于计算机实现。可以描述系统的内部变量，能够描述多变量系统和非线性系统，并易于计算机实现。----- 现代控制理论模型? 第在第 2 章中，状态变量的选择限于储能变量，实际上状态变量有多种不同的形式。限于储能变量，实际上状态变量有多种不同的形式。? 状态变量分析方法的特点是将一个复杂系统分解为一组更小的系统，通过标准化处理使这些小系统之间的相互影响最小，从而可以进行分别求解。，通过标准化处理使这些小系统之间的相互影响最小，从而可以进行分别求解。 状态方程的解6状态转移矩阵? 果如果 n=1 且初始条件为 x(t=0)=x(0)，则状态方程为标量方程，表示了一个一阶系统。我们可以很容易地求得标量方程的解，则状态方程为标量方程，表示了一个一阶系统。我们可以很容易地求得标量方程的解状态方程的解是两部分之和，其中一部分是相应齐次方程的解，也就是解的暂态分量。量首先考虑齐次状态方程，即输入变量 u(t)=0) ( ) ( t t Ax x = ?) ( ) ( t ax t x = ?? 为假定初始时刻为 t 0 件，对于任意初始条件 x(t 0 ) ，如果 x(t 0 ) 已知，则有) 0 ( ) ( x e t xat=) ( ) (0) (0t x e t xt t a =浙大考研资料-浙江大学控制系专业课考研心得
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