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1、- 附件： 年考试内容范围说明 考试科目代码：空考试科目名称自动控制原理 考试内容范围 一、控制系统的数学模型 控制系统运动的成立； 控制系统的传达函数的看法及求取、方框图及其简化、信号流图及梅森公式。 二、线性系统的时域分析 、一阶、二阶系统的时域分析； 、线性系统的稳固性基本看法及娴熟掌握劳斯稳固判据鉴别稳固性的方法； 、控制系统稳态偏差分析及其计算方法； 、复合控制。 三、根轨迹法 根轨迹、根轨迹方程及其绘制根轨迹的基本规则； 理解控制系统根轨迹分析方法。 四、频次响应法 、线性系统频次响应物理意义及其描绘方法； 、典型环节的频次响应 幅相曲线与对数频次特征曲线； 、开环系统及闭环系统的
2、频次响应的绘制； 、奈奎斯特稳固判据和控制系统相对稳固性； 、频域指标与时域指标的关系。 五、控制系统的校订与综合 、频次响应法串联校订分析法设计； 、鉴于频次响应法的串联、反应校订的综合法设计。 六、非线性控制系统的分析 、认识典型非线性特征的输入输出关系 数学表达及关系曲线； 、理解非线性环节对线性系统的影响； 、相平面法、描绘函数法分析非线性控制系统。 七、数字控制系统的一般看法 、采样过程、采样定理、零阶保持器的基本看法。 八、数字控制系统 、变换的基本看法、基本定理及反变换； 、数字控制系统的数学描绘； 、数字控制系统稳固性分析； 、数字控制系统的暂态、稳态、偏差分析。 、数字控制系
3、统的失散化设计方法及最少拍失散系统设计。 九、线性系统的状态空间描绘 、线性时不变系统状态空间描绘； 、线性定常系统的运动分析、状态转移阵、脉冲响应阵； 、线性失散系统的状态空间描绘； 、线性系统的能控性和能观性鉴别方法。 十、线性定常系统的线性变换 、状态空间表达式的线性变换； 、对偶性原理； 、线性系统的构造分解。 十一、李雅普诺夫稳固性分析 、李亚普诺夫意义下运动稳固性的基本看法； 、李亚普诺夫第二法主要定理； 、系统运动稳固性判据。 十二、线性反应系统的时间域综合 、状态反应和输出反应； 、极点配置的设计方法； 、状态观察器的设计； 、状态观察器和状态反应组合系统。 考试总分：分考试时
4、间： 小时考试方式：笔试 考试题型：分析计算题（分） 考试科目代码：空考试科目名称微型计算机原理与接口技术 考试内容范围 一、计算机基础知识 要求考生娴熟掌握数制及变换，娴熟掌握符号数、无符号数在计算机中的表示 要求考生娴熟掌握补码加、减法计算，溢出及判断 要求考生娴熟掌握编码及加减法运算调整原则 二、微办理构造 要求考生认识微办剪发展、微型计算机系统构成 要求考生掌握微办理器构造、主要引脚功能、特色及工作原理，掌握各存放器功能和使用方法 要求考生娴熟掌握储存器管理。对物理地点、段地点、偏移地点有明确的认识 要求考生掌握总线周期及时序，认识读写操作时序 三、指令系统 要求考生娴熟掌握寻址方式，
5、货仓看法 要求考生掌握数据传递指令，算术运算指令，逻辑运算指令及移位指令，控制转移指令 要求考生能灵巧运用指令系统 四、汇编语言程序设计基础 要求考生掌握汇编语语言句种类、格式，表达式及运算符 要求考生娴熟掌握主要伪指令的使用，可以正确分析汇编语言源程序 要求考生能娴熟进行次序程序、分支程序、循环程序、子程序设计 五、输入 输出及中断系统 要求考生掌握中断的基本看法、办理过程，娴熟掌握中断系统及中断种类 要求考生对中断向量、中断向量表、向量地点有明确的认识，娴熟掌握中断向量表的设置 要求考生掌握中断控制器的构造、功能、主要工作方式、熟习初始化编程及应用实 例 六、可编程接口芯片及应用 要求考生
6、娴熟掌握、的构造、功能及初始化编程 要求考生能灵巧掌握的方式、方式及方式 、方式、方式的应用 要求考生娴熟掌握应用举例（简单键盘、显示器、打印机等） 要求考生经过学习单个接口芯片的特征、功能和使用方法后，能利用这些芯片进行简单接 口电路设计 认识串行通信的一些基本看法 七、内储存器 要求考生掌握半导体储存器的分类、构造，认识储存芯片的储存原理 要求考生掌握地点译码电路，娴熟掌握储存芯片的“位扩大”、“地点扩大”及与系统总线的连结，可以娴熟进行实例分析和设计 考试总分：分考试时间： 小时考试方式：笔试 考试题型：填空题或单项选择题（分） 简答题（分） 程序分析题（分） 程序设计题（分） 接口芯片
7、应用（分） 内存扩展（分） 考试科目名称 考试科目代码：空 自动控制元件 考试内容范围 一、 直流伺服电动机的特征 要求考生理解直流伺服电动机的机械特征和控制特征， 并娴熟应用静态特征方程求解电机 的运动参数 要求考生理解直流伺服电机的动向特征，并掌握影响直流伺服电灵巧向响应的因素 要求考生认识直流力矩电动机的构造特色及技术数据 二、 直流测速发电机的运转特征 要求考生娴熟掌握直流测速发电机的静特征，能对直流测速发电机的静特征进行偏差分 析 要求考生认识直流测速发电机在控制系统中的应用 三、步进电动机的运转特征 要求考生认识三各样类步进电动机（反应式、永磁式、混淆式）的构造构成，熟习步进电 动
8、机的工作原理 要求考生娴熟掌握步进电动机的静态特征和动向特征，会应用矩角特征分析及计算步进电 机的运转参数 四、旋转变压器的运转特征 要求考生理解正余弦旋转变压器和线性旋转变压器的工作原理掌握正余弦旋转变压器和 线性旋转变压器的特征 要求考生娴熟掌握正余弦旋转变压器的应用 五、自整角机的运转特征 要求考生认识力矩式自整角机的工作原理 并会分析力矩式自整角机的故障现象 要求考生娴熟掌握控制式自整角机的工作原理及应用 六、沟通伺服电动机的运转特征 要求考生理解圆形旋转磁场形成条件及特色，能分析及计算圆形旋转磁场下的电机静特征 要求考生掌握椭圆磁场分析方法及椭圆磁场作用下的静特征；熟习并掌握沟通伺服
9、电动机的控制方法；能分析单相沟通伺服电动机的自转现象 七、直流无刷电动机及编码器 、要求考生认识直流无刷电动机和光电编码器的特色 考试总分：分考试时间： 小时考试方式：笔试 考试题型：计算题（分） 分析题（分） 简答题（分） 填空题（分） 考试科目代码：空考试科目名称工程数学 考试内容范围 线性代数和复变函数各占 线性代数部分： 一、队列式 队列式的定义与性质。 低阶队列式，高阶规律性较强的队列式计算。 二、矩阵 矩阵的运算 矩阵的逆三、向量组的线性有关性和矩阵的秩 线性有关、线性没关 矩阵的秩 矩阵的初等变换 四、线性方程组 解齐次线性方程组 解非齐次线性方程组 五、二次型 特色值、特色向量
10、有关问题 化二次型为标准形 正定性问题的证明六、线性空间 线性空间与子空间的看法 基、维数与坐标 线性变换 复变函数部分： 一、复数与复变函数 复数的代数运算 复数的乘幂和方根 复变函数及其极限和连续性 二、分析函数 分析函数定义，复变函数的导数，柯西黎曼条件 初等函数 三、复变函数的积分 积分的定义、存在条件、计算方法 柯西古萨定理 柯西积分公式 四、级数 罗伦级数 泰勒级数 五、留数 孤立奇点 留数定理 留数的计算 六、保角映照 保角映照的看法 分式线性映照 幂函数和指数函数所构成的映照 考试总分：分考试时间： 小时考试方式：笔试 考试题型：填空题 判断题 选择题 计算题 考试科目代码：空
11、考试科目名称电路基础 考试内容范围 一、线性网络分析的一般方法 要求考生掌握网孔分析法 要求考生掌握节点分析法 要求考生掌握回路分析法 二、线性网络分析的几个定理 要求考生娴熟掌握叠加定理 要求考生娴熟掌握置换定理 要求考生娴熟掌握代文宁定理 要求考生娴熟掌握诺顿定理 要求考生会应用代文宁定理分析受控源电路 三、一阶网络的分析 要求考生掌握零状态与零输入响应 要求考生掌握电压初值、电流初值的计算 要求考生掌握三因素法 四、正弦稳态分析 要求考生掌握基尔霍夫定律的相量形式 要求考生娴熟掌握电路基本元件的相量形式要求考生娴熟掌握阻抗及导纳的看法 要求考生能娴熟分析稳态电路 五、三相电路 要求考生掌
12、握有效值的看法 要求考生娴熟掌握电路元件的能量关系 要求考生认识无功功率的看法 考试总分：分 考试时间： 小时 考试方式：笔试 考试题型：分析计算题（ 分） 自动控制原理 知识重点与习题分析 自动控制原理 2-17 知控制系统的方框图如题 图所示，试用方框图简化方法求取系统的传达函数。 题图控制系统方框图 解：方框图简化重点，将回路中的乞降点等效移出回路， 防范乞降点与分支点互换地点。 题图 控制系统简化方框图 ； 2-21 试绘制与题图中系统方框图对应的信号流图，并用梅森增益公式求传达函数 和偏差传达函数 题图 系统方框图 注：依照系统方框图绘制信号流图 第一确立信号流图中应画出的信号节点，
13、再依据方框图表示的信号流向，用支路及响应的传输连结信号节点。步骤以下， 系统的输入为源点，输出为阱点； 在方框图的主前向通路上采纳信号节点，即相加点后的信号和有分支点的信号点后的信号，两信号是同一个信号时只作为一个节点； 其他通路上，仅反应构造乞降点后的信号选作节点； 最后，依照信号关系，用支路连结这些节点。 解：图信号流图如题 解图所示。 题解图 系统信号流图 计算和过程中，对于回路和特色式的计算是完整同样，可一致计算。 回路 ，； 特色式 。 计算： 前向通路 ，； 特色子式 ， ； ； 计算： 前向通路 ； 特色子式 ，； ； 3-16 知单位反应系统的开环传达函数以下，试求静态地点偏差
14、系数，静态速度偏差系数 ，静态加 速度偏差系数 ； ； 。 解：； ； ； ； ； 3-17 设单位反应系统的开环传达函数为 。试用动向偏差级数法求出，当输入 信号分别为 和 时，系统的稳态偏差。 解： ；， ； 解题基本步骤参阅 ： ，； ； 时，有两种解法； 稳态偏差级数法： ，； ； ，式中 ， 。 据 计算（频次响应）：， ； ，式中 ， ； 控制系统的开环传达函数为，试分别画出正反应系统和负反应系统的根轨迹图， 并指出它们的稳固状况有何不一样。 ， 解：负反应系统根轨迹 的根轨迹方程为： ； ， ；渐近线， ； 实轴上的根轨迹， ， ； 与实轴的交点， 无 ； 与虚轴的交点，：， ：
15、； 系统在时，闭环系统稳固 ； 题解图根轨迹图 ，； 已知最小相位系统的对数幅频渐近特征以下，试确立系统的开环传达函数。 题图 对数幅频渐近特征曲线 解： ； ， ； ； 。 ， ； ； 。 ；， ； 。 若单位反应系统的传达函数为 ，试确立系统稳准时的 值范围。 ， 解：计算临界点， ； ，； 使闭环系统稳固的 值范围：。 设单位负反应系统的开环传达函数 ， 若要求相角裕度，幅值裕度，试设计串联超前校订环节； 若要求相角裕度，幅值裕度，试设计串联滞后校订环节； 解：此题未提出剪切频次指标，为便于计算采纳合适的 。 设校订后的开环传达函数为 ；于是有： ， ， ； ， ； ， ； ；可取 ；
16、可知，计算相当烦杂。设计串联超前校订环节及满足幅值裕度要求， 尝试采纳 和 ； 即 ； 检验：计算得 ； ； ； ； 答案：所求超前校订网络为 或采纳和 ，两级串联超前校订网络。 ；即 ； 检验：计算得 ； ； ；，；对应的超前校订网络为，两级串联超前校订网络。 此题对幅值裕度要求很高。考虑滞后校订对 处的相角影响，取校订后 ； 有 据幅值裕度要求 ； 取 ； 再由 得悉 剪切频次， ；留有； ； ；此时可计算校订后的 设 ； ，得 ； 因为 过大，且 又很小，需要采纳 三级滞后校订，参数分派 为 计算各校订环节参数时，正保证证 的值，并限制滞后相角。计算获取： ； 检验校订环节： ； ； ；
17、 ； 则有 ； ； ； ； ； 计算表示 校订后 在间，按 计算， ； ； 检验结果表示设计满足要求，校订环节为： 或 。 设有单位反应偏差采样的失散系统，连续部分传达函数为 ， 输入 ，采样周期 。试求： 输出变换；采样刹时的输出响应 ；输出响应的终值 解： 注：改正了原题中连续部分的传达函数。原连续系统是不稳固的，且计算过于烦杂。 ； ； ； ； 。 。 ， 设失散系统如题图所示，采样周期 为零阶保持器， ， 。 题图 失散系统方框图 要求：当时，分别在域和域中分析系统的稳固性； 确立使系统稳固的值范围。解： ； ； ； ； 不满足稳固必需条件，系统不稳固；或经 变换得 ；系数不一样号，系
18、统不稳固。 ； 由二阶系统特色方程系数均大于零，获取使系统稳固的 值范围：。 已知非线性系统如题 图所示，试用描绘函数法分析周期运动的稳固性，并计算输 出信号的振幅和频次。 题图 非线性系统构造图 解：非线性环节 等效的描绘函数和分别为 ； 依据，对应实部相等，虚部相等，求出交点； ，； ；解得 因负倒描绘函数的幅度随 增大而增大，线性部分是最小相位系统，交点处为自振荡。 。 设系统的微分方程为 ， 此中为输入量，为输出量。 设状态变量， ，试列写动向方程； 设状态变换，试确立变换矩阵 及变换后的动向方 程。 解： ， ； ， ； ； ，； 得， ， ； 。 已知矩阵 ， 试用幂级数法及拉普拉
19、斯变换法求出矩阵指数 即状态转移矩阵。 解：幂级数法求解， ； ； 拉普拉斯变换法求解， 。 ； 设被控系统状态方程为 ， 可否用状态反应随意配置闭环极点？求状态反应矩阵，使闭环极点位于 ， 并画出状态变量图。 ，系统完整可控，可用状态反应随意配置闭环极点。 解： 希望的特色多项式为 ； 设状态反应矩阵为 ； 待定参数特色多项式为 ； 解得，。状态变量图如图 ： 题解图 状态变量图 同步训练题 已知受控系统的状态空间描绘为 ； 设计全维渐近状态观察器，要求观察器的极点为 。 解：希望的观察器特色多项式为： ； 取，则有 ； 解得，全维观察器为： ；详细为 ； 自动控制原理勘误表 自动控制的一般
20、看法 ：图给出的系统中无开环控制器 扰动赔偿 。 ：题第一问后，改为“对于图 按用水量扰动设计的赔偿装置 开环控制 ， 当冷水温度变化时，出口热水温度如何变化？原赔偿装置可否赔偿这个温度变化？” ：题，“生产过程中，在最正确湿度条件下出粉率最高，所以” 。 控制系统的数学模型 ：图 中， ：行，“，是反电动势系数。” ：行，“电动机轴上的转动惯量； 是作用在电动机轴上的负载力矩。” ：式，； 式，。 ：图 中，应标出测速电机的电压 极性， 接地。 ：“由系统构造图绘制信号流图”表达纷乱，注意听课。 ：图 是据方框图 绘制的。图中应改为。 ：倒 行，“精简节点的数量，尽可能 方便 地省去只有一个
21、输出的节点。比方， 图中的节点。”删除后续部分。 ：倒行，“” ：题中，。 ：图中，和 都改为。 ：题的表格中，行 列的改为。 ：题中，“若该对象可用拥有延缓的二阶惯性环节时间常数 和。” ：题的表格中，行 列的改为；改为。 线性系统的时域分析法 ：图中， 应改为 。图中增加说明： ：图下一行，改为。 ：倒行， 。 ：式， 。 ： 行解不等式 犯错，和的取值范围为： 。 或 ：式中， ，或 。 ：式前行，“假如有理函数 的极点均位于 左半平面 包含坐标原 点 ，”。 ：式，。 。 ：式， ：最后一句改为“复合控制系统是在反应控制系统中加入前馈控制，” ：行， 。 ：行，“此中。” ：行，。 ：
22、 行，。 ：图，方框图不规范，改为右图。 ： 行和行，“静态速度偏差系数。” ：题，“，参数、和如何影响系统的动向性能？” ：题中，“。试用稳态偏差级数法求出”。 ：最后一行中，删去最后一句。 。 线性系统的根轨迹法 ：图中，渐近线应为虚线且没有箭头。 ：最后一行，“图例”。 ：图标题中，“的根轨迹”。 ： 行和图标题中，。 ：习题中，全部“单位反应”均改为“负反应” ，计处。 ：题中，“绘出相应的根轨迹图。” ：题和题中，“已知负反应系统的开环” 。 ：题中，大概绘制系统的根轨迹图； ：题中，“设负反应控制系统中”。 ：题中，“设负反应系统开环”。 线性系统的频域分析法 ：非最小相位环节的和
23、中，改为。 ： 行，改为。 ：式中， 。 ：倒行，分子应为。 ：式下行，“称 为剪切频次。”本书后续部分， 均为剪切频次。 开环频次特征术语： 剪切频次 或称为：穿越频次；交界频次；临界频次。：、。 闭环频次特征术语： 截止频次 或称为：带宽。：、。 谐振频次 ：、。 ：图中，改为。 ： 行，“ ”。 ：题图中，删去纵轴的 。 ：题。 ：题中， 。 线性系统的校订方法 ：最后一行，“反应控制回路”改为“反应控制系统”。 ：表中，全部使用运算放大器的校订装置的传达函数均增加负号。 ：例中，“设角度控制系统，试设计串联超前环节。” ；： 行，。 ：式， ： 行， 。 ：行， ：题，。 ：题，中，“
24、相角裕度 ，”；中，“相角裕度，”。 ：图，中删去纵轴左边的“ ”；中左边的分贝线与横轴交于 处。 ：题中，“削弱 倍左右，”。 ：题中，“，相角裕度”。 ：题中，应采纳 控制器。“确立参数 、 、和。” 控制器传达函数 。 线性失散系统的分析与校订 ：行，“续部分的时间常数。” ：倒行，“和连续部分的时间常数。” ：表序号中，。 ： 行，。 ：图中， ；等阻尼曲线与坐标轴交点处的 值挨次为 ：倒行，“连续系统的劳斯、赫尔维茨稳固”。 ：题，。 ：题， 。 ：题， 。 ：图部分改正为， 非线性系统分析 ：图中，“粘性摩擦特征”，特征曲线应垂直翻转， 摩擦力与速度方向相反 。 ： 行，删去“，所
25、以在奇点处，多条相轨迹订交” 。 ：图中，“ ”改为“”。 ：“拥有滞环继电特征的非线性控制系统”应在 平面上谈论。 ：图标题中，。 ：图中，改为。 ：倒行，。 ：倒行，。 ：最后两行，。 ：图中，改为。 ：题中，“继电器拥有滞环时”。 ：题改为：应用描绘函数法分析非线性系统时，影响分析结果正确性的主要 因素是什么？ ：题中，。 线性系统的状态空间分析与综合 ：例结论，当时，系统可控。当时，系统不行控。 ：例中，；。 。 ：倒行， ：行，“是线性状态反应和线性输出反应，”。 ：图的标题，“状态反应后的构造框图”。 ：式下，“时，称之为线性输出反应，” 。 ：式，“，”。 ：倒行和最后一行中，“ ”。 ：式，“，”。 ： 行，“，故是不定矩阵，”。 ：题中，原题给出的 不满足 ，改为 ：题中，设状态完整可控且完整可观察，试求 。 。 ：题中，计算传达函数矩阵，并判断系统的可控性、可观察性。 ：题中，错用同一个 表示时间变量和常数，改为： ， 试求使系统渐近稳固的值范围。 动向系统的最优控制 ：题中，增加，可减小计算难度。 ：表中， 界限条件 栏中格，。
