华南理工大学自控基础综合考研真题与答案.docx

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华南理工大学自控基础综合考研真题与答案

《2014华南理工大学自控基础综合考研复习精编》

编写说明

《复习精编》是文思华工精品考研专业课系列辅导材料中的核心产品。

本书严格依据学校官方最新指定参考书目，并结合考研的精华笔记、题库和内部考研资讯进行编写，是文思华工老师的倾力之作。

通过本书，考生可以更好地把握复习的深度广度，核心考点的联系区分，知识体系的重点难点，解题技巧的要点运用，从而高效复习、夺取高分。

主要内容

考试分析——解析考题难度、考试题型、章节考点分布以及最新试题，做出考试展望等；复习之初即可对专业课有深度把握和宏观了解。

复习提示——揭示各章节复习要点、总结各章节常见考查题型、提示各章节复习重难点与方法。

知识框架图——构建章节主要考点框架、梳理全章主体内容与结构，可达到高屋建瓴和提纲挈领的作用。

核心考点解析——去繁取精、高度浓缩初试参考书目各章节核心考点要点并进行详细展开解析、以星级多寡标注知识点重次要程度便于高效复习。

历年真题与答案解析——反复研究近年真题，洞悉考试出题难度和题型；了解常考章节与重次要章节，有效指明复习方向。

主要特色

《复习精编》具有以下特点：

（1）立足教材，夯实基础。

以指定教材为依据，全面梳理知识，注意知识结构的重组与概括。

让考生对基本概念、基本定理等学科基础知识有全面、扎实、系统的理解、把握。

（2）注重联系，强化记忆。

复习指南分析各章节在考试中的地位和作用，并将各章节的知识体系框架化、网络化，帮助考生构建学科知识网络，串联零散的知识点，更好地实现对知识的存储,提取和应用。

（3）深入研究，洞悉规律。

深入考研专业课考试命题思路，破解考研密码，为考生点拨答题技巧。

使用说明

1、全面了解，宏观把握。

备考初期，考生需要对《复习精编》中的考前必知列出的院校介绍、师资力量、就业情况、历年报录情况等考研信息进行全面了解，合理估量自身水平，结合自身研究兴趣，科学选择适合自己的研究方向，为考研增加胜算。

2、稳扎稳打，夯实基础。

基础阶段，考生应借助《复习精编》中的考试分析初步了解考试难度、考试题型、考点分布，并通过最新年份的试题分析以及考试展望初步明确考研命题变化的趋势；通过认真研读复习指南、核心考点解析等初步形成基础知识体系，并通过做习题来进一步熟悉和巩固知识点，达到夯实基础的目的。

做好充分的知识准备，过好基础关。

3、强化复习，抓住重点。

强化阶段，考生应重点利用《复习精编》中的复习指南（复习提示和知识框架图）来梳理章节框架体系，强化背诵记忆；研读各章节的核心考点解析，既要纵向把握知识点，更应横向对比知识点，做到灵活运用、高效准确。

4、查缺补漏，以防万一。

冲刺阶段，考生要通过巩固《复习精编》中的核心考点解析，并参阅备考方略，有效把握专业课历年出题方向、常考章节和重点章节，做到主次分明、有所侧重地复习，并加强应试技巧。

5、临考前夕，加深记忆。

临考前夕，应重点记忆核心考点解析中的五星级考点、浏览知识框架图，避免考试时因紧张等心理问题而出现遗忘的现象，做到胸有成竹走向考场。

考生体悟

考生A：

考研不像高考，有老师为我们导航，为我们答疑解惑，考研是一个人的战役，有一本好的教辅做武器，胜算便多了几分。

文思版复习精编对知识点的归纳讲解还是很不错的，配合着教材复习，少了几分盲目。

考生B：

我是系统分析与集成专业的考生，专业课基础较为薄弱，华南理工大学又是名校，虽然不是跨考，但是本科所学教材与华南理工大学考研的指定教材不一样，文思版复习精编对指定教材分析得透彻，对我是很有指导和帮助作用的。

考生C：

本科院校和所学专业都不是我理想的，所以我信誓旦旦准备考研，跨考的压力很大，我又是不大善于总结归纳和分析的人，文思出品的教辅给我吃了一颗小小的定心丸，有对教材的讲解，更有对真题的详细解析，以及对出题规律的把握，相信我一定能考好！

Ⅰ序言

Ⅱ考前必知

一、学校简介

二、学院概况

三、专业介绍

四、师资力量

五、就业情况

六、历年报录情况

七、学费与奖学金

八、住宿条件

九、其他常见问题

Ⅲ考试分析

一、考试分析

二、考试题型

三、考点分布

四、试题分析

五、考试展望

Ⅳ复习指南

《自动控制原理》

《现代控制理论》

Ⅴ核心考点解析

《自动控制原理》

第一章绪论

第二章自动控制系统的数学模型

第三章自动控制系统的时域分析

第四章根轨迹分析法

第五章频率特性分析法

第六章自动控制系统的校正

第七章非线性控制系统的分析方法

第八章线性离散（时间）控制系统的分析

《现代控制理论》

第一章控制系统的状态空间表达式

第二章控制系统的状态空间表达式的解

第三章线性控制系统的能控性和能观性

第四章稳定性和李亚普若夫方法

第五章线性定常系统的综合

Ⅵ历年真题试卷与答案解析

历年真题试卷

华南理工大学2007年招收攻读硕士研究生入学考试试题

华南理工大学2008年招收攻读硕士研究生入学考试试题

华南理工大学2009年招收攻读硕士研究生入学考试试题

华南理工大学2010年招收攻读硕士研究生入学考试试题

华南理工大学2011年招收攻读硕士研究生入学考试试题

华南理工大学2012年招收攻读硕士研究生入学考试试题

历年真题试卷答案解析

华南理工大学2007年招收攻读硕士研究生入学考试试题答案解析

华南理工大学2008年招收攻读硕士研究生入学考试试题答案解析

华南理工大学2009年招收攻读硕士研究生入学考试试题答案解析

华南理工大学2010年招收攻读硕士研究生入学考试试题答案解析

华南理工大学2011年招收攻读硕士研究生入学考试试题答案解析

华南理工大学2012年招收攻读硕士研究生入学考试试题答案解析

Ⅶ备考方略

一、高分备考方略

（一）考研英语

（二）考研政治

（三）考研数学

（四）考研专业课

二、辅导班推介

（一）公共课

（二）专业课

三、教材与辅导书推介

（一）公共课

（二）专业课

四、考研必备网站推荐

Ⅷ资料推介

硕考网祝您2014华南理工大学考研金榜题名，加油！

Ⅳ复习指南

第五章频率特性分析法

一、本章复习提示

本章主要介绍了频率特性分析法。

首先介绍了频率特性的基本概念，之后分别介绍了频率特性的几种图示方法以及典型缓解的频率特性，然后介绍了系统的开环频率特性，最后介绍了奈奎斯特稳定判据和稳定裕度。

在历年的考题中，本章内容出现的形式较为稳定，一般两道大题，频率特性分析一直是考试的重点所在，所以要求考生必须对本章所涉及的知识点做到熟练掌握。

大纲要求：

频率特性基本概念；典型环节的频率特性和分析；开环系统的频率特性绘制；奈奎斯特稳定判据、稳定裕度；基于开环频率特性分析系统的性能。

二、本章知识框架图

Ⅴ核心考点解析

第五章频率特性分析法

一、频率特性的基本概念：

★★★★

1.频率特性的定义

频率特性分析法简称频率法，它是基于频率特性或频率响应对系统进行分析和设计的一种图解方法。

频率特性的定义：

线性定常系统（或元件）的频率特性是零初始条件下稳态输出正弦信号与输入正弦信号的复数比。

若用

表示，则有

因此向量是频率的函数。

频率特性还可用实数部分和虚数部分所组成的复数型来描述，即

式中，和分别称为系统（或元件）的实频特性和虚频特性。

幅频、相频特性与实频、虚频特性之间的关系为

2.频率特性和传递函数的关系

传递函数的复变量用代替后，传递函数则变为频率特性。

频率特性和传递函数的关系为

频率特性也是线性控制系统的数学模型。

二、频率特性的几种图示方法：

★★★★

常用频率特性曲线及其坐标系如下图：

1.幅相频率特性图

幅相频率特性曲线又称奈奎斯特（Nyquist）曲线，由于它是在复平面上以极坐标的形式表示，故又名极坐标图。

对于某个特定频率下的，总可以在复平面上找到一个向量，向量的长度为，向量相对于极坐标轴的转角为，并规定取逆时针方向作为相角的正值。

向量在实轴上的投影就是的实部；在虚轴上的投影就是的虚部。

当频率从变至时，这些向量的端点将在复平面上扫过一条轨迹，用圆滑曲线将其绘出，这就是奈奎斯特曲线。

习惯上，常把作为参变量，标在曲线上相应点的旁边，并用箭头表示频率增大时轨迹的走向。

由于实频特性是的偶函数；虚频特性是的奇函数，因此，频率无论取正值或负值，的符号不变，而的符号则相反。

于是，当频率取负值，即从变至时，相应的奈奎斯特曲线必然与取正值时的对称于实轴，图形是上下对称的。

2.对数频率特性曲线

对数频率特性曲线又叫伯德（Bode）曲线。

它由对数幅频特性和对数相频特性两条曲线所组成，是频率法中应用得最广泛的一组图线。

伯德图中，对数幅频特性是的对数值和频率的关系曲线；对数相频特性则是的相角和频率的关系曲线。

横坐标虽采用对数分度，但标写的却是的实际值，单位为（弧度/秒）。

对数幅频特性的纵坐标并不表示的幅值，而是将取常用对数，并乘上20倍，使其变成对数幅值

作为纵坐标值。

称为对数幅值，单位是dB（分贝）。

幅值每增大10倍，对数幅值就增加20dB。

在对数坐标图上，所有典型环节的对数幅频特性乃至系统的对数幅频特性均可用分段直线近似表示。

当绘制由多个环节串联而成的系统的对数坐标图时，只要将各环节对数坐标图的纵坐标相加减即可，从而简化了画图的过程。

3.对数幅相特性曲线

对数幅相特性是由对数幅频特性和对数相频特性合并而成的曲线。

对数幅相坐标的横轴为相角

，纵轴为对数幅值

，单位是dB。

横坐标和纵坐标均是线性刻度。

【更多精彩内容，详见《2014华南理工大学自控基础综合考研复习精编》】

Ⅵ历年真题试卷与答案解析

历年考研真题试卷

华南理工大学2007年招收攻读硕士研究生入学考试试题

（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）

科目名称：

833自控基础综合（含自动控制原理、现代控制理论）

适用专业：

信息工程及控制、系统分析与集成、控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、系统工程、模式识别与智能系统、控制工程（专业学位）

一、已知单位反馈系统的开环传递函数为

1.用Rｏｕｔｈ稳定判据判别使闭环系统稳定的α取值范围；

2.求出闭环系统的零点；

3.绘制α从0→∞时的闭环系统根轨迹,并求：

（1）系统的阶跃响应过阻尼时,α取值范围（暂不考虑闭环零点的影响）；

（2）闭环主导极点ζ=0.707时的闭环极点及阶跃响应σ%、

（暂不考虑闭环零点的影响）。

（3）简要回答考虑闭环零点影响后阶跃响应发生的变化。

（此题31分）

二、单位反馈的典型欠阻尼二阶系统,校正前其闭环幅相频率特性如图1所示。

1.求校正前系统的开环截止频率

、相角裕度

、动态性能指标

及开环传递函数；

2.若采用串联校正装置：

求校正后系统开环截止频率

相角裕度

及相应的动态性能指标

。

（此题28分）

三、一非线性系统的结构如图2所示，其中非线性环节的参数K＝1，a＝0.5。

设原系统处于静止状态。

1.试在相平面上绘出输入

时，R0>0，

的相轨迹。

2.试在相平面上绘出输入

时，V0>0,

的相轨迹。

3.说明死区非线性特性引入对系统输入响应动态性能的影响。

（此题25分）

四、如图3所示的离散系统中，采样周期

=0.2秒，放大系数K=1，试求⑴系统的开环脉冲传递函数G（z）、闭环脉冲传递函数Φ（z）；⑵判断系统的稳定性；⑶

。

（此题16分）（附

的Z变换：

）

五、设系统运动方程为：

，要求：

（1）写出系统的能控标准型并绘出其相应的模拟结构图；

（2）写出系统的能观标准型并绘出其相应的模拟结构图；（此题22分）

六、已知系统的状态空间表达式为

。

求：

（1）利用李雅普诺夫第二方法判断该系统平衡状态的稳定性；

（2）若系统输入

，求系统的状态方程的解；（3）对该系统进行精确离散化，并判断离散化后系统的能控能观性和画出离散化后系统的模拟结构图。

此时，采样周期T＝1。

（此题28分）

华南理工大学2007年招收攻读硕士研究生入学考试试题答案解析

（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）

科目名称：

833自控基础综合（含自动控制原理、现代控制理论）

适用专业：

信息工程及控制、系统分析与集成、控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、系统工程、模式识别与智能系统、控制工程（专业学位）

一、已知单位反馈系统的开环传递函数为

1.用Rｏｕｔｈ稳定判据判别使闭环系统稳定的α取值范围；

2.求出闭环系统的零点；

3.绘制α从0→∞时的闭环系统根轨迹,并求：

（1）系统的阶跃响应过阻尼时,α取值范围（暂不考虑闭环零点的影响）；

（2）闭环主导极点ζ=0.707时的闭环极点及阶跃响应σ%、

（暂不考虑闭环零点的影响）。

（3）简要回答考虑闭环零点影响后阶跃响应发生的变化。

（此题31分）

【考查重点】：

此题考查劳斯判据的使用、系统零点的求取、根轨迹的绘制以及系统性能指标。

【答案解析】：

解：

1.由已知可知，系统的特征方程为

列写劳斯表并使第一列大于零，可得

则闭环系统稳定的a取值范围为

2.由1.可知系统的闭环传递函数为

可得系统的闭环零点为

3.此为参量根轨迹，

化原式为

（1）分离点回合点

则系统的阶跃响应过阻尼时,α取值范围为

（2）闭环主导极点ζ=0.707时

（3）闭环零点的存在可以削弱或抵消其附近闭环极点的作用。

当某个零点

与某个极点

非常接近时，它们便称为一对偶极子。

偶极子靠得越近，则

对

的抵消作用就越强。

偶极子的概念使我们有可能在系统中人为地引入适当的零点，以抵消对动态过程有明显坏影响的极点，从而提高系统的性能指标。