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北航机械考试大纲971，972，973考研之路 2007-10-20 09:02:45 阅读295 评论0字号：大中小971机械工程专业综合（1）考试大纲（2008版）一、考试组成971机械工程专业综合（1）共分三部分：理论力学（动力学）、机械原理和自动控制原理，各占试卷总量的三分之一，满分各为50分。
二、理论力学（动力学）部分的考试大纲（一）参考教材1．《动力学》（第2版）1-7章谢传锋主编，高等教育出版社（二）主要内容及基本要求1. 质点动力学⑴ 质点运动学（在直角坐标系和自然轴系下描述、点的复合运动）⑵ 质点动力学方程（在惯性系和非惯性系中表示）、⑶ 点的复合运动初步掌握上述内容的概念、分析的基本方法和思路。
2. 质点系动力学⑴ 动量定理⑵ 变质量质点动力学基本方程⑶ 对定点和动点的动量矩定理⑷ 动能定理掌握上述内容的定理、基本方程，特别是各种问题的分析方法。
3. 刚体动力学I、动静法⑴ 刚体平面运动的运动学和动力学⑵ 达朗贝尔原理（惯性力的简化、动静法、动平衡与静平衡）4. 刚体动力学II、拉格朗日方程⑴ 拉格朗日方程⑵ 动力学普遍方程⑶ 动力学II（刚体的定点运动与一般运动的运动学与动力学）5. 振动基础⑴ 单自由度系统的振动在掌握必要的基础知识外，重点是能够有建立力学、数学模型及提出问题和分析解决问题的能力，掌握定性分析和定量分析的方法。
三、机械原理部分的考试大纲（一）参考教材1．《机械设计基础》（下册）第17—24章吴瑞祥等主编，北京航空航天大学出版社或《机械原理教程》申永胜清华大学出版社（二）考试内容及基本要求本考试内容的章节是依据参考教材[1]编制的，参考教材[2]的内容与此基本相同，只是章节编号有所差异。
第17章机构的组成和结构17.1 机构的组成17.2 机构运动简图及其绘制17.3 构件的自由度与运动副的约束17.4 平面运动链的自由度及其计算及自由度计算时应注意的事项17.5 运动链成为机构的条件17.6 机构的组成原理与结构了解机构的组成要素，掌握机构运动简图的绘制方法。
北航自动化考研
考研科目
0811 控制科学与工程
081100 控制科学与工程
003 自动化科学与电气工程学院79 学制2.5年
①101思想政治理论②201英语一③301数学一④931自动控制原理综合或933控制工
程综合或936检测技术综合
931 自动控制原理综合《自动控制原理》高等教育出版社程鹏主编
《静力学》高等教育出版社谢传锋主编
933 控制工程综合《自动控制原理》高等教育出版社程鹏主编
《数字电子技术基础》（2007年二月第一版）北京航空航天大学出版社胡晓光主编或《数字电子技术基础》（2001第四版）高等教育出版社阎石主编
936 检测技术综合《自动控制原理》高等教育出版社程鹏主编
《微型计算机原理及应用》清华大学出版社杨素行
或《16－32位微型计算机原理及应用》清华大学出版社李继灿、李华贵
或《十六位微型计算机原理、接口及应用》中国科技大学出版社周佩玲
研究方向：
01 控制理论与控制工程
02 模式识别与智能系统
03 嵌入式系统与测控网络、自动测试与智能检测
04 自动检测与嵌入式技术智能仪器与智能机器人
05 先进飞行控制、导航、制导与智能决策
06 计算机系统可靠性与信息安全
07 现代仿真与虚拟技术
014 可靠性与系统工程学院。
专业知识整理分享一、填空（每空1分，共18分）1．自动控制系统的数学模型有 、 、 、共4种。
2．连续控制系统稳定的充分必要条件是 。
离散控制系统稳定的充分必要条件是 。
3．某统控制系统的微分方程为：dtt dc )(+0.5C(t)=2r(t)。
则该系统的闭环传递函数 Φ(s)= ；该系统超调σ%= ；调节时间t s (Δ=2%)= 。
4．某单位反馈系统G(s)=)402.0)(21.0()5(1002+++s s s s ，则该系统是 阶 型系统；其开环放大系数K= 。
5．已知自动控制系统L(ω)曲线为：则该系统开环传递函数G(s)= ；ωC = 。
6．相位滞后校正装置又称为 调节器，其校正作用是 。
7．采样器的作用是 ，某离散控制系统)()1()1()(10210T T e Z Z e Z G -----=（单位反馈T=0.1）当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差为 。
二求：)()(S R S C （10分）R(s)2.求图示系统输出C（Z）的表达式。
（4分）四．反馈校正系统如图所示（12分）求：（1）K f=0时，系统的ξ，ωn和在单位斜坡输入下的稳态误差e ss.（2）若使系统ξ=0.707，k f应取何值？单位斜坡输入下e ss.=？专业知识整理分享五.已知某系统L（ω）曲线，（12分）（1）写出系统开环传递函数G（s）（2）求其相位裕度γ（3）欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=？，γmax=?六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。
P为开环右极点个数。
г为积分环节个数。
判别系统闭环后的稳定性。
（1）（2）（3）专业知识整理分享七、已知控制系统的传递函数为)1005.0)(105.0(10)(0++=s s s G 将其教正为二阶最佳系统，求校正装置的传递函数G 0（S ）。
（12分）一.填空题。
（10分）1.传递函数分母多项式的根，称为系统的2. 微分环节的传递函数为3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之4.单位冲击函数信号的拉氏变换式5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为 型系统。
北京航空航天大学2008年硕士研究生入学考试自动控制原理真题北京航空航天大学2008年硕士研究生入学考试试题自动控制原理部分（共90分）一、（本题15分，第（1）小题10分，第（2）小题5分）某控制系统结构图如题一图所示：题一图（1）试确定参数τ，使闭环系统的阻尼比ζ=输入下的调节时间s t （取5%±误差带）、峰值时间pt 及超调量%σ；（2）若输入为正弦信号()sin ,0r t t t =≥，试在本题（1）所确定参数τ的基础上，求系统输出()c t 的稳态分量()ss c t 和误差()()()e t r t c t =-的稳态分量()ss e t 。
二、（本题15分）某单位负反馈系统的开环传递函数如下：232()(1)s G s s Ts +=+试画出参数T 由零变化到正无穷时的闭环系统根轨迹。
三、（本题15分，第（1）小题10分，第（2）小题5分）某系统结构图如题三图所示：题三图其中，10()(1)G s s s =+，1()0.081cs Gs s τ+=+，0τ>（1）确定参数τ，使开环渐近幅频特性曲线的截止频率为5rad /s ；（2）根据本题（1）所确定的τ值计算系统的相稳定裕度γ。
四、（本题15分）某非线性系统如题四图所示：题四图其中，1M =、1h =。
若取c 、c 为相坐标，试画出满足初始条件(0)2c =-、(0)0c= 的相轨迹。
要求确定相轨迹与开关线的前两个交点，并根据相轨迹分析系统运动是收敛还是发散。
五、（本题15分，每小题5分）某系统动态方程如下：110001010110xx u ??=+，[]10y x=（1）判断系统的可控性和可观测性；（2）若系统不可控。
试进行可控性分解；（3）求该系统由输入u 到输出y 的传递函数，并求()()u t t δ=时的单位脉冲响应()y t 。
六、（本题15分，每小题5分）某被控对象的动态方程如下：10121xx u =+，[]01y x=（1）设计状态反馈向量k ，使得经状态反馈u kx r =+后，闭环系统极点在1j -±处，这里r 为参考输入；（2）对该被控对象构造一极点为5-、5-的状态观测器；（3）若采用控制?u kxr =+，其中k 为本题（1）求出的反馈向量、?x 为本题（2）所设计的观测器状态，求由被控对象、状态观测器、反馈?u kxr =+构成的闭环系统的传递函数。
真题详解：2002（四）单位负反馈系统的开环传递函数为：2()(0.11)KG s s s =+ 其中K 值分别 取1和100，试用对数频率稳定性判据，判别两种情况下闭环系统的稳定性。
点题：对数频率稳定性判据是在对数坐标系上作出开环幅相特性曲线，进而根据开环对数幅频与相频曲线相互关系来判别闭环系统稳定性。
本题关键是考查对数频率特性曲线的作法。
解答：用Matlab 作出的频率特性曲线如下图：2()(0.11)KG s s s =+是由四个典型环节组成，分别计算各环节的对数幅频以及相频(1) 1()G s K =1()20lg |()|20lg L w G jw K == 1()0w ϕ= (2 ) 21()G s s=决定低频段的斜率 2()20lg L w w =-2()2w πϕ=-（3） 241()()0.11G s G s s ==+234()()20lg (0.1)1L w L w w ==-+ 3()arctan(0.1)w w ϕ=-转折频率 341100.1w w === 分别作出各环节的对数幅频和相频曲线，相加即得系统对数幅相特性曲线。
123()()()2()w w w w ϕϕϕϕ=++ 2arctan(0.1)2w π=--当10w =时 ()w ϕπ=- （ 如图 ） 当1K = 时， 由图可得截止频率 1c w =在对数幅频 ()0L w dB > 的频率范围内，对应的开环对数相频曲线 ()w ϕ 对 π- 线无穿越，又开环正极点个数 0p =，则 N p = 故系统稳定。
当 100K = 时，由图易得在 ()0L w dB > 的范围内，()w ϕ 对π-线有一次穿越，N p ≠ ，故系统不稳定。
（ 李琳怡….汤章阳 录入：张巍 ）2002（五）系统结构图如题五图所示，试选取β值使系统具有阻尼比ς＝0.707，并选取()G s 使得干扰N 对系统输出没有影响。
模拟电路与数字电路（I ）——放大电路题注：从本期学习专刊开始数模电小组会按照专题出复习题，由于每年的考研试题有一定的固定题型，所以会最先将固定大题覆盖到，然后出概念题和模拟题。
如果大家有建议，可以向数模组反映。
本次专题为放大电路的分析，挑选01—05年的考研真题和我系的一份期末考试试题，应该说这种题型有极大的固定性，希望大家能切实掌握。
一．（2001）放大电路如图所示，已知 1212,,,be be r r ββ， 1.画出整个电路的微变等效电路；2.写出放大器的电压放大倍数V A =0V /I V ，输入电阻I R ，输出电阻0R 的表达式。
解答如下：1） 整个电路的微变等效电路如下：2） 放大器的电压放大倍数V A ，输入电阻I R ，输出电阻0R 的表达式如下：121112220111222220111112222221111////[(1)]//1//[(1)//](1)(//)**[(1)][(1)//]//[(1)//(*(1)I B B be E be C O E O O b C be E L b E L V I I b be E b be E L C be E L be E R R R r R r R R R V V V i R r R R i R R A V V V i r R i r R R R r R R r R ββββββββββ=+++=+-+++===++++++=-++222221)(//)(1)(//)E L be E L R R r R R ββ+++二（2002）放大电路如图所示，已知β，r, 1．画出电路的微变等效电路； 2．写出输入电阻表达式； 3．写出输出电阻表达式；4．写出放大倍数A= /O S V V 的表达式 解答如下：1) 电路的微变等效电路如下： 2) 输入电阻表达式如下： 3） 输出电阻表达式如下：4)放大倍数A= /O S V V 如下：12101121011211212//////1//////[(1)//](1)(//)****////[(1)//)//////[(1*////I B B be be C O E O O B B be b C be E C b E C I V S S I S B B be b be b be E C B B be C be S B B be R R R r r R R R V V V R R r i R r R R i R R V A V V V V R R R r i r i r R R R R r R r R R R r ββββββ=+=+-+++===+++-++=+)//](1)(//)*(1)//E C E C be be E CR R R R r r R R βββ+++ 三（2003）放大电路如图所示，已知1β， be r ，m g 1．画出电路的微变等效电路； 2．写出输入电阻表达式；3．写出输出电阻表达式；4．写出放大倍数A=0V /SV ;解答如下：1) 电路的微变等效电路如下：2) 输入电阻表达式如下： 3）输出电阻表达式如下： 4）放大倍数A=V/V 如下：四（2004） 放大电路如图所示，已知β，ber ，mg1．画出电路的微变等效电路；2．写出输入电阻表达式和输出电阻表达式； 3．写出放大倍数A=0V /S V ;解答如下：1）电路的微变等效电路如下：2) 输入电阻表达式和输出电阻表达式如下： 3）放大倍数A=V/V 如下：微变等效电路图中应为共漏极。
班号 学号 姓名 成绩《 计算机控制系统 》期末考试卷注意事项：1)接听手机发送短信等视同作弊 2)计算题不能只给结果,要有过程题目：一、填空 ……………………………………………………………( 30 分)1．（4分）计算机控制系统主要是在 和 上将连续系统离散的，影响系统的主要因素是 和 。
2．（2分）离散系统频率特性的主要特点是 。
3．（6分）计算机控制系统中， ， ， ， ，可能产生量化，一个量化单位是 。
4．（3分）零阶保持器对系统频率特性有什么影响 ，在 ， 时不可忽略。
5．（2分）离散系统由于量化产生的极限环振荡与系统传递函数的 有关；产生的不灵敏区与系统传递函数的 有关。
6．（4分）量化的非线性效应是由 引起的，形成的本质是由于 。
7．（2分）被控对象离散化应当采用 变换，在离散域实现连续控制律一般应当采用 变换。
8．（3分）选择计算机控制的动态范围时，应当考虑 和 ，满足 的条件。
9．（2分）连续系统可控可观，采样系统仍然可控可观的条件是 。
10．（2分）在计算机中实现时，P z z a z a n n n ()=+++-11 中哪个系数变化使根偏移量最大 ，特征根靠得太近会产生什么问题 。
二、作图题 …………………………………………………………… ( 10 分)2.1（5分）试画出图1Z 平面上两对极点各自对应的脉冲响应序列的大致形状。
图1 图22．2（5分）连续信号幅频|F(jw)|如下图所示，试画出它的采样信号的幅频谱 |F *(jw)|,（不考虑相位）。
图中，w1 = 6 rad/s, w2 = 8 rad/s, 采样频率 ws = 10 rad/s .三、计算题 …………………………………………………………… ( 30 分)3．1（15分）考虑图3所示系统，采样周期T ＝0.5秒。
求：（1）系统闭环传递函数W （z ）=C(z)/R(z).（2）K 为何值时系统稳定？（3）K ＝2时系统的位置误差，速度误差 图33．2（15分）已知离散系统状态方程如下：求：（1）系统是否可控？是否可观？（2）取状态反馈u(k)=-Kx(k)+r(k)，求常值反馈阵K ，使闭环极点为 z 1,2 ＝ 0 。
2008年自动控制理论研究生入学试题一． 求下图所示系统结构图的传递函数C(s)/R(s)()()()()()()()()()()()()()()()()()()()1321321213121311L H s G s L H s G s L G s G s G s G s H s G s C s R s H s G s G s G s H s G s ==-=--=++-【翔高点评】此类典型的求解可根据信号流图列出各环的等式，最后利用梅森共识便可求解出答案。
二． 求下图所示系统结构图的传递函数C(s)/R(s)()R s ()1G s ()1G s ()R s C(s)G2(s)G3(s) H(s)()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()12221121212121211221122112211212211212111111111211R s C s G s C s C s R s G s C s C s C s C s R s G s G s C s G s G s R s G s G s C s G s G s R s G s G s R s G s G s C s C s C s G s G s G s G s G s G s C s G s G s G s G s R s G s G s G s G s -=⎡⎤⎣⎦-=⎡⎤⎣⎦+=+=+-=+++-=+=+++-+-==++ 【翔高点评】此类根据系统结构图求传递函数C(s)/R(s)，可分为两步来去解，最后合在一起便可求解出传递函数。
三． 求下图所示具有时滞的控制系统（1） 求没有时滞时系统的上升时间tr,超调时间tp,超调量σp%和调节时间ts（2） 分析时滞对系统稳定性的影响，确定保证系统稳定时所容许的最大时滞Tmax 解：()11ses s -+τ()()()()()()()()221111111111110.52%*100%16.3%cos 2.4173.143.6230.86624480.5*153360.5*11211n ndp ds n s n s ssss s s s s s s w w e tr sw t s w t s w t s w e s s e s e s s e s s G j ππ------+Φ==++++=ζ==σ==-ζ======∆====ζ∆====ζ+Φ==++++ττττ()()()()()()()11max 120lg 10.785*0.7860.6660221.151.15g c g c e j w t w e w jw jw L wc G jw H jw w G jw H jw w t w πππππ---⎛⎫-++ ⎪==+=-∣∣=0⇒===+∠=---=--≥≤∴=τjw τ即ττ得ττ【翔高点评】此类具有时滞的控制系统的题型在最近几年的试卷中也出现过几次。
