历年考研真题

【知识点详解】 1. **自动控制原理**：自动控制原理是控制工程的基础，涉及系统建模、稳定性分析、控制性能指标等内容。试题中涉及到的控制系统的结构图、传递函数矩阵、根轨迹分析、稳定性判断、相位裕度和对数幅值裕度等都是该学科的核心概念。 2. **传递函数**：传递函数是描述控制系统动态特性的数学工具，通过它可分析系统对输入信号的响应。题目中要求求解校正装置和整个系统的传递函数，这是理解系统动态性能的关键。 3. **有源校正装置**：校正装置用于改善系统性能，例如提高稳定性、减小超调等。题目中的有源校正装置要求分析其传递函数和校正作用，这涉及到频率域的分析方法。 4. **控制系统稳定性**：稳定性的判断通常通过Routh-Hurwitz准则、根轨迹法或Nyquist稳定性判据等。题目要求计算超调量、调节时间和稳态误差，这些都是评估系统稳定性和性能的重要指标。 5. **单位负反馈系统**：单位负反馈系统意味着反馈信号是输入信号的负比例。题目中多次提到单位负反馈系统，要求画出根轨迹、确定参数范围等，这些都需要对系统开环传递函数有深入理解。 6. **相角裕度和对数幅值裕度**：这两个指标衡量系统稳定性和抗干扰能力，相角裕度表示系统在穿越-180度时的相角差，对数幅值裕度则表示穿越-180度时的幅值差。题目要求计算这两个指标，以及增益变化后的变化，这需要掌握奈奎斯特稳定性准则。 7. **状态反馈控制**：状态反馈是一种控制策略，通过改变系统内部状态变量的动态行为来改善系统性能。题目要求设计状态反馈使得闭环极点为特定值，这涉及状态空间模型的转换和反馈矩阵的求解。 8. **状态观测器**：对于不完全能观测的系统，状态观测器可以估计无法直接测量的状态变量。题目要求证明状态观测器存在的条件，这涉及可观测性矩阵的性质和构造状态观测器的方法。 9. **采样控制系统**：采样控制系统是离散时间系统的例子，题目中要求计算采样系统的输出值，这需要了解Z变换和离散时间系统的动态特性。 10. **非线性系统**：非线性系统比线性系统复杂，需要特殊的分析方法，如描述函数法。题目要求将非线性系统转化为线性部分进行分析，并确定是否存在自振，这需要对非线性动态系统的理解和描述函数法的应用。 以上各知识点涵盖了自动控制原理的主要内容，对于合肥工业大学自动化专业的考研生来说，理解和掌握这些知识是至关重要的。通过历年真题的练习，考生可以深化对这些概念的理解，提升分析和解决问题的能力。