华北电力大学851自动控制原理基础班讲义 - 图文

华北电力大学

851自动控制原理

（基础课程内部讲义）

目 录

第一部分 前言 .............................................................................. 2 第二部分 专业与就业解析 .................................................................... 3 2.1自动化专业综合介绍 ...................................................................... 3 2.2自动化专业就业分析 ...................................................................... 6 2.3华北电力大学（北京）控制科学与工程学院就业情况 .......................................... 9 第三部分 华北电力大学（北京）控制科学与工程学院内部信息深度解析 ............................ 11 3.1报考数据分析 ........................................................................... 11 3.2复试信息分析 ........................................................................... 11 3.3导师信息分析 ........................................................................... 12 第四部分 华北电力大学（北京）控制科学与工程学院初试专业课复习资料分析 ...................... 15 4.1参考书目 ............................................................................... 15 4.2海文专业课标准课程内部讲义—海文专业课学员享有 ......................................... 15 4.3考前三套模拟试题及其解析 ............................................................... 15 4.4典型与重点题及其解析 ................................................................... 15 4.5真题及其解析 ........................................................................... 15 第五部分 华北电力大学（北京）控制科学与工程学院初试专业课考研知识点深度分析 ................. 16 5.1真题分析 ............................................................................... 16 5.2参考书目知识点分析 ..................................................................... 16 5.3重点知识点汇总分析（大纲） ............................................................. 17 第六部分 华北电力大学（北京）自动化专业初试专业课整体复习规划 .............................. 19 第七部分 华北电力大学（北京）自动化专业基础知识点框架梳理及其解析 .......................... 20 第二章 控制系统的数学模型 ................................................................. 20 第三章 线性系统的时域分析法 ............................................................... 25 第四章 线性系统的根轨迹法 ................................................................. 31 第五章 线性系统的频域分析法 ............................................................... 33 第六章 线性系统的校正方法 ................................................................. 37 第七章 线性离散系统的分析与校正 ........................................................... 41 第八章 非线性控制系统分析 ................................................................. 44 第九章 线性系统的状态空间分析与综合........................................................ 47 第八部分 结束语（祝福语） ................................................................. 52

第一部分 前言

从2009年开始，国家教育部正式将硕士学位分为学术型和专业型两种类型的硕士学位，并且，在3月中旬公布的国家复试分数线中，第一次分学术型和专业型进行复试划线。这一现象深刻反映了研究生招生单位对考生专业能力的真实需求，也充分说明了专业课对每一个考研人的重大意义。从重要性角度来讲，在考研竞争中，专业课对于考生的重要性远远大于任何一门公共课，专业课在初试和最终录取时的权重：最终录取时高达51%（考数学）、72%（不考数学）；考研考试与录取规则发生根本变化：专业课统考趋势加强、复试更加看重专业课，毕竟老师所看重的一定是学生的专业知识储备和科研能力。

从专业课本身特点考虑，专业课学习起来相比公共课要复杂得多。

首先没有明确的学习范围，不容易确定复习的范围和重难点，也就说考生在学习的时候没有明确的学习范围，也不知道老师的命题范围和命题要求是什么，这对专业课学习来说，非常致命。每年很多同学都会遭遇专业课的黑洞效应，公共课只要多学一点，就能考好一点，只是程度不同而已，但专业课却经常会出现学的越多，却考的越差的怪现象。

其次考研基本上都是跨档次考，因而专业课复习更难，几乎所有参加考研的学生都是以本校本专业为逻辑起点，要么选择更好的学校，要么选择更好的专业，要么选择更好的地区。因此，对考生来说，考研的专业课就一定比考生原来本科所学的专业课要难，哪怕他是考本校本专业，他的竞争对手也是来自全国各地，不再是同班同学的竞争，他的竞争环境变得更为复杂，专业课复习也变得更难。

最后专业课的复习资源比公共课的复习资源稀缺，如果让考生自己搜集，不一定能收集齐全，并且还不一定能收集的准确和真实，更何况还浪费了考研复习的宝贵时间。

综上所述，考研专业课重要性、复杂性及在复习过程中出现的黑洞效应均增加了考研专业课复习的难度。在该基础讲义中，从第二部分到第七部分，依次深入剖析了专业课对应的专业就业、内部信息、复习

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资料、必考知识点和现阶段学习内容等，其目的就是帮助考生降低考研专业课的复习难度。建议考生在使

用本讲义时要多动脑，通过对题目的练习、比较、思考，并发现题目设置和解答的规律性，掌握题目对应的知识点和熟悉解题的金钥匙，从而迅速提高基础阶段知识水平和为下一阶段的强化学习做好储备与铺垫。

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第二部分 专业与就业解析

2.1自动化专业综合介绍

1专业内涵分析

自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础，以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具，面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控（制）管（理）结合，强（电）弱（电）并重，软（件）硬（件）兼施”鲜明的特点，是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。

专业方向：

1、 工业过程控制方向：以自动控制、计算机技术为支撑，针对实际工业生产过程实现自动控制，由信号检测与变换、过程控制、计算机控制系统、智能控制和现场总路线控制技术等组成方向主干课。

2、 电气工程方向：使学生能够从事电力系统自动化、工厂企业、楼宇系统的供电和电气控制、监控等领域的设计开发、维护和管理工作。由电气控制技术、运动控制、PLC应用技术、供电技术、电力系统继电保护等组成方向主干课。

3、 嵌入系统方向：注重对嵌入式系统设计与软件设计能力的培养，理论结合实践，通过课堂教学、实验等多种形式的学习，培养嵌入式系统方向的专业人才；由嵌入式系统设计、嵌入式实时操作系统、DSP技术、先进显示技术、控制电机等组成方向主干课。

2华北电力大学（北京）自动化的专业结构设置

一级学科名称及代码 一级学科 学科代码 二级学科专业名称及代码 专业名称 控制理论与控制工程* （具有二级学科博士授权） 控制科学与工程 （具有一级学科硕士授权） 0811 检测技术与自动化装置 系统工程 模式识别与智能系统 导航、制导与控制 ? 具有博士学位授予权

“控制科学与工程”学科下设五个二级学科：控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统、系统工程以及导航、制导与控制。学院于2006年获得“控制科学与工程”一级学科硕士学位授予权，以及“控制理论与控制工程”二级学科博士学位授予权。

专业代码 081101 081102 081103 081104 081105 批准时间及文号 批号 6 批准时间 1996.04.29 （10） （2006.01.25） 10 9 8 10 2006.01.25 2003.09.12 2000.11.15 2006.01.25 3华北电力大学（北京）控制科学与工程院培养体系

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本学院的学科建设具有鲜明的行业特色，在火电厂过程控制，尤其是火电厂厂级信息监控(SIS)领域居国内领先水平。 “控制科学与工程”学科的本科支撑专业是“自动化”专业和“测控技术与仪器”专业，近年来，学科的基础条件和师资力量得到了较快的发展，办学水平和科研能力不断提高，形成了教学科研并举的良好局面。

（一）控制理论与控制工程

该学科方向以工程领域内的控制系统为主要对象，以数学方法和计算机技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、设计和实现的理论、技术和方法。控制理论是学科的重要基础和核心内容；控制工程是学科的背景动力和发展目标。学科范围包括：各种控制理论、工程控制问题及其他相关领域的控制及自动化问题。

学院在该学科方向已取得博士授予权，在过去的几年里承担了多项国家及省部级项目，取得了一批重要的成果。承担的“火电厂厂级运行性能在线诊断及优化控制系统”荣获2006年国家科技进步二等奖；“火电厂厂级优化控制与管理系统”荣获中国电力科技一等奖；承担的国家863项目“先进控制策略在大型火电机组 DCS中的应用及控制软件包的开发”荣获中国电力科技二等奖和北京市科技进步二等奖；承担的国家电力公司重大科技项目“300MW燃煤机组非线性建模与控制算法研究”荣获中国电力科技二等奖；承担的“大型单元机组智能化协调控制系统”获内蒙古自治区科技进步三等奖。这些项目已在国内大型火电机组推广应用，产生了巨大的经济效益和社会效益。近年来，继863项目“超超临界机组运行状态监测与优化控制系统”获批准后， 再次与国电集团联合承担了国家863重大项目“火电行业大型超超临界机组成套控制系统”。该项目致力于国产自动化控制系统应用于1000MW超超临界发电机组，该项目的顺利实施将标志着我国在工业自动控制高端领域取得了重大突破，对改变我国重大技术装备自动控制系统被国外产品垄断的局面具有重要影响。

在理论方面，本学科的应用基础研究已初步形成特色，在国际、国内著名学术刊物上发表了500余篇高水平的研究论文。公开出版了十余部具有影响的学术专著。目前主要研究方向包括：

电力企业信息化与节能优化技术 大机组智能优化控制 先进控制理论及应用 复杂系统建模、仿真与控制 智能控制与综合自动化 网络控制系统 故障诊断与容错控制 （二）检测技术与自动化装置

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该学科方向主要研究信息的获取、信息的处理以及信息的传输和利用，是现代检测技术、电子技术、计算机技术、自动化技术、光学工程和机械过程等学科互相交叉和融合的综合学科。主要研究领域包括新的检测理论和方法，新型传感器，自动化仪表和自动检测系统，及其集成化、智能化和可靠性技术。学科范围包括：检测信号的获取和处理技术，新的检测理论、方法与技术的研究及其应用，新型传感器，自动化仪表和自动检测系统的研究和集成，仪表智能化技术，可靠性与抗干扰技术，现场总线技术，先进控制理论在自动化装置中实现与应用。

学院于2006年获得该方向的硕士授予权，此前长期在“控制理论与控制工程”方向招收研究生，已形成具有特色的研究方向。目前主要研究方向包括：

新能源系统控制技术 现代测控新技术 数据挖掘与信息融合 智能仪器与智能监控系统 先进传感技术与信息处理 （三）模式识别与智能系统

该学科方向主要研究信息的采集、处理与特征提取，模式识别与分析，人工智能以及智能系统的设计。研究领域包括信号处理与分析，模式识别，图象处理与计算机视觉，智能控制与智能机器人，智能信息处理，以及认知、自组织与学习理论等。学科研究范围包括：模式识别、图象处理与分析、计算机视觉、智能机器人、人工智能、计算智能、信号处理。

学院在该方向承担了多项横向课题，取得一系列成果。其中“钢球磨中储式制粉系统的智能解耦控制”获辽宁省科技进步一等奖；“基于神经网络的解耦控制器”获辽宁省教委科技进步三等奖；“VAN-9000语言报警系统”获东北电业管理局科技进步三等奖；“母管制并列运行除氧器的压力与水位自适应解耦控制”获内蒙古自治区科技成果三等奖；“650 T/H直流炉再热汽温自适应预估控制系统”获电力部科技成果三等奖。近年来该学科发表高水平论文200余篇，出版专著5部。目前该学科主要研究方向包括：

智能系统 分散控制系统 现场总线装置与系统 计算机视觉与模式识别 网络化系统与控制

语音处理技术与嵌入式系统 （四）系统工程

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该方向以工业、农业、交通、军事、资源、环境、经济、社会等领域中的各种复杂系统为主要对象，以系统科学、控制科学、信息科学和应用数学为理论基础，以计算机技术为基本工具，以优化为主要目的，采用定量分析为主、定性定量相结合的综合集成方法，研究解决带有一般性的系统分析、设计、控制和管理问题，是为解决日益复杂的社会实践问题而形成的从整体出发合理组织、控制和管理各类系统的综合性工程技术学科。学科研究范围包括：系统工程理论与方法，大系统理论与方法，复杂系统行为分析，系统建模与仿真，决策与决策支持系统，最优化理论与应用，人－机系统综合集成。

学院在该方向上主要开展针对电力工业复杂系统建模、仿真与优化等领域的研究工作。目前主要研究方向包括：

系统综合评价与决策支持 工业过程综合自动化 系统建模与仿真 最优化理论与应用

初试 科目 复 自试 动科 化目 系 自动控制原理 过程控制 计算机控制技术与系统 热工测量及仪表 微机原理及应用 《自动控制原理》第四版 《过程控制》 科学出版社 清华大学出版社 胡寿松 金以慧 田涛 常太华、苏杰 李继灿 陈后金、胡建、薛键 任选二门 《过程计算机控制及机械工业出先进控制策略的实现》 版社 《过程参数检测及仪中国电力出表》 版社 《新编16/32位微型计清华大学出算机原理及应用》第三版社 版 清华大学出版社 《信号与系统》第二版 北方交通大学出版社 同等信号与系统 学力加试科目 《电子技术基础（模拟、高等教育出电子技术基础 数字部分）》第四版 版社 康华光

2.2自动化专业就业分析

1自动化专业就业分析

自动化专业就业领域非常的宽广，比如高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁路、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等。历年来，本专业的毕业生的供求比例一直都保持在1∶10左右，近年的就业去向主要是在系统集成、计算机软件硬件开发和通信

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等领域。优秀企业会要求毕业生掌握该专业培养目标所要求的机械工程方面的基础理论，具备一般自动化生产设备机械、机构的工程设计分析与计算能力；具有电工电子技术及电子、电气控制的基本理论知识，具备一般自动控制回路的程序设计安装与调试能力；具有自动化生产设备的运行、维护及管理能力。

2自动化专业的杰出人才

近年来，在自动化专业领域内涌现出一大批优秀的专家、学者。现任同济大学校长、教授、博士生导师、中国自动化学会理事、IEEE高级会员的吴启迪教授，长期从事现代控制理论与应用，自动化系统工程和计算机集成制造系统及智能自动化系统的理论与应用研究。已出版专著1部、译著4部，发表学术论文100余篇。先后主持完成科研项目20余项，并曾获国防科工委重大技术改进二等奖，电子工业部科技成果一等奖，上海市科技进步三等奖等多项奖项。南京东南大学自动控制系和自动化研究所不仅拥有以钱钟韩教授，冯纯伯教授两位中科院院士为首的高水平学科带头人，还拥有一批理论基础扎实，实践经验丰富，掌握计算机先进技术的中青年技术骨干。华北电力大学校长刘吉臻教授兼任教育部科学技术学部委员、国家电力监管委员会电力安全专家委员会委员、国家电力科技委员会委员、中国电机工程学会常务理事、中国自动化学会理事、中国动力工程学会自控专委会副主任、热工自动化标准化委员会主任委员、国际电气工程师协会资深会员（FIEE）等职。多年来，刘吉臻教授带领其学术团队完成了20多项国家和企业重点科研课题，发表学术论文160余篇，其中有30余篇被SCI、EI、ISTP收录，出版学术专著作3部。获省部级教学科研成果奖励8项。其中，大机组建模与智能优化控制，电厂信息监控系统等课题的研究取得了重要的研究成果和显著的社会经济效益。提出了“四模块”实验与工程实践教学体系，推进学校高等工程教育教学改革，形成了人才培养的特色，受到用人单位的广泛好评。

3自动化专业相关的工作岗位

首先是职责划分：

我认为目前大家项目的实施过程中，在职责方面有很多分不清的地方，具体不细说，只说一下我认为比较合理的方式。

自控项目中，需要技术人员参与的阶段，一般可分为售前支持、项目实施、售后支持三个，其中售前支持有专门的工程师负责，技术部同时也会参与一些，但并不是主要工作，所以暂且不谈。在后面的工作中，工作主要包括项目管理、前期技术设计、柜体成套、现场仪表安装测试、CCTV系统安装调试、电话系统安装调试、PLC程序制作调试、上位程序制作调试（包括其它在上位机中运行的程序）、全厂联动调试及后期维护等，因此，我认为从大家在项目实施中扮演的角色上，可以分为三类，这里假设分别称为：现场工程师、PLC工程师（调试工程师）、上位工程师。另外还应该有一种独立于项目之外的技术型角色，可称为研发工程师，主要负责提炼项目中具有普遍性的功能模块，使之变成一种框架，同时负责技术攻关及开发实用的工具和产品。当然，项目实施中有一个非常重要的角色，就是项目经理，因为我主要从事技术工

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作，而且我认为项目经理在技术实施中，主要是对项目组中的技术人员进行监督，定期审查其工作情况，控制好项目进度等，其主要职责在于协调和管理，所以对于项目经理的职责不想多谈，

以下是我认为各种角色应负责的技术范围： 1、现场工程师

职责：指导现场仪表、柜体、CCTV、电话及其它硬件的安装测试，对自己正在进行以及完成的工作负责。

具体说来，就是按照相关的图纸施工，是严格的按图施工，如有与图不相符的地方，将问题以书面形式提交给图纸设计者核实再定，同时应提出自己认为合理的解决方案和设计者讨论，不要擅自更改，哪怕是把一根线从一个点移到另一个点，不然要承担相关责任。

安装完成后，应对自己的安装工作负责，因此，必须进行测试，可亲自执行或监督他人执行，在测试报告上详细记录测试结果并签字。测试每次需要两人配合，分为初步测试和上电测试。

2、PLC工程师（调试工程师）

职责：设计自控系统图纸、CCTV图纸、网络拓扑图等，进行PLC柜体出厂测试，撰写自动控制需求说明、自动控制方案等，编制下位程序，进行现场下位调试。

PLC工程师出具的各类图纸必须做到条理清晰，层次分明，信息丰富，可以准确、完整地告诉成套厂家如何制作控制柜，现场工程师该如何施工，并且日后，公司的图纸应当实现高度模块化，可以快速完成相似的图纸并保证准确性。

在图纸完成后，即可根据图纸制作自控系统的点表，制作PLC程序，待柜体成套完成后测试柜体，填写测试报告，仿真测试PLC程序，现场条件满足后进入现场调试程序。

在现场期间，PLC工程师要确保工业网络及计算机环境可以正常工作，为SCADA工程师赴现场调试做好准备工作。

总之，PLC工程师一定要确定自己负责的各种软件硬件的正确性及可靠性。 3、上位工程师

职责：上位工程师负责SCADA、各类数据库及HMI等相关软件的制作、测试和现场调试。上位工程师要保证其制作的画面精致美观，具备良好的用户体验，功能完备，报警及事件记录准确，数据库与SCADA均能可靠工作。此外，为了方便其它项目的实施，上位程序也要尽可能模块化，减少重复性工作，使公司产品保持高度的一致性，并有较强的美感或视觉效果，为客户留下深刻印象。根据PLC工程师提供的点表，上位工程师应该可以快速制作SCADA内部点表，之后制作对应于各场景的画面，根据客户要求，画面分为自己制作和美工制作两种，对于自己制作的情况，画面中的模块应尽量精致美观并可以通过很少改动应用在其它项目中。

4、研发工程师

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职责：负责公司的技术攻关和自控软件框架的维护，负责公司IT平台的搭建和维护，以及开发新产品和实用工具，同时可为一些工程师在实际项目中遇到的难题提供逻辑或算法上的帮助。

以上，项目实施的所有工作完成后，到全厂联调时，PLC工程师应与上位工程师配合，逐一测试各设备的远程监视及控制，模拟故障报警及重要事件，检查相关功能是否完善，尤其是报表、实时趋势图、历史趋势图、报警记录、事件记录。重要的一点，查看是否有类似于数据保存时间的调制，确保不会非预期地自动删除数据。之后提供使用手册并对操作人员进行培训。

毕业生可在电子、机械、印刷、轻工、塑胶、五金、医药、食品及包装等行业的机电设备部、工程部、动力部、设备维护部、生产部、培训部等部门从事简易自动化生产设备的设计、安装、调试和运行工作。

2.3华北电力大学（北京）控制科学与工程学院就业情况

1历年就业数据分析

专业名称

就业城市 就业单位 工作岗位 工作技能要求 薪酬待遇 2该学校该专业的就业前景

2008年，自动化专业教学团队被评为国家级教学团队建设项目。自动化系有热工自动化研究中心、鲁能华电研发中心、工业过程仿真与控制实验室、热工控制实验室等，具有较高的科研能力，并取得丰硕成果。17项科技成果获国家和部级科技奖，部分达到国际先进水平。其中，300MW火电机组全仿真机获1992年全国十大科技成就奖，STAR—90仿真支撑系统成功助推神5飞天，LN—2000分散控制系统广泛应用于各电厂，火电厂厂级优化控制与管理系统（康派SIS）通过国内专家鉴定。近五年来，共计出版专著和教材11部，发表学术论文560篇，其中80余篇被三大检索工具检索。承担83项国家、部（省）级和地方政府科研课题，经费总额达2000余万元，其中国家级和省部级项目经费500万元。 顺应学校教育教学改革大潮，控制科学与工程学院自动化系正以崭新的姿态走向光辉的未来。依托仿真技术，自动化系代表学校积极参与全国仿真技术大赛及“飞思卡尔”杯全国大学生智能仿真汽车竞赛，取得了优异成绩。近几年来，自动化系的学生就业率、学位授予率等一直稳居学校前列，学风建设活动成效显著。自动化系是一个年轻的、充满活力的战斗集体，自动化将在教育部的领导下，在立足于电力行业的基础上，拓宽口径，面向全国，走向纵深，为自动化系的长远发展开辟广阔空间。

从以上情况分析得知，华北电力大学自动化系的就业前景很好，在该学校完成研究生阶段的学习，能够帮助考生完成人生的一个重大转折。

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考生如何才能成功的考上华北电力大学自动化系的研究生，该校该专业每年的录取情况是怎么样的？招生人数是多少、分数线是多少？考研复习现阶段需要做什么等，后续部分会给大家详细介绍。

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第三部分华北电力大学（北京）控制科学与工程学院内部信息深度解析

3.1报考数据分析

1、华北电力大学（北京）控制科学与工程学院报录比

年份 2010 2009 2008 2007 推免人数 15 复试人数 120 录取人数 104 复录比 奖学金人数 91 ????? 注：复录比=录取人数/复试人数

2、华北电力大学（北京）控制科学与工程系复试分数线和实际录取分数线

专业名称 控制理论与控制工程 年份 2010 2009 2008 2007 2010 2009 2008 2007 2010 2009 2008 2007 2010 2009 2008 2007 复试分数线 政治 36 37 44 41 36 37 44 41 36 37 44 41 36 37 44 414 外语 36 37 44 41 36 37 44 41 36 37 44 41 36 37 44 41 专业课一 54 56 66 62 54 56 66 62 54 56 66 62 54 56 66 62 专业课二 54 56 66 62 54 56 66 62 54 56 66 62 54 56 66 62 总计 321 315 300 290 275 275 300 290 275 275 300 290 275 275 300 290 该专业录取分数线 （录取考生中最低分） 321 318 320 294 285 279 301 294 309 287 306 293 282 280 304 294 检测技术与自动化装置 系统工程 模式识别与智能系统 3.2复试信息分析

1复试流程与形式 复试流程与形式 专业笔试 请填写是或否 是 考试时间 （上午、下午、时长） 18：30—21：00 要求 （及格等） 及格 交政审表，加盖学校教务部门公章的（已毕业考生加盖分数 65以上 考试科目 （填写书目名称或无） 英语听力专业课四选二（前面提到） 复试面试 提交个人材料 是 上午 学校档案馆公章）成绩单、个人简历、复试费 已经毕业考生检查学历证 本科专业课 11

书、毕业证书，应届考生检查学生证 专业课面试 自由提问 英语口语 心理测试 体检 复试总分： 250 分 是 是 是 否 是 上午 熟悉、掌握本专业知识 上午 上午 上、下午 熟练专业外语知识、流利表达 身体健康 及格 60以上 说明： （1）提交个人材料包括身份证复印件、本科成绩单、个人简历、学生证或本科毕业证、学位证等； （2）专业课面试主要是在面试过程中老师所问的专业问题属于哪个考试科目的。

2建议复试参考书目

《自动控制原理习题集》科学出版社出版

3复试复习建议

首先，寒假期间对复试的科目做系统的复习。建议你首先找到可能早已经被你抛弃的专业课书籍，利用春节假期的时间，系统的把握每一本书的知识点，不一定要研究的多么深入，当时你一定要希望的了解，说道任何的知识点，你都要知道，这是你过年这段时间按需要准备的。

其次，想尽办法去找到往年的复试真题。

第三，注重英语口语的练习，练习好你的发音；自我介绍、家乡介绍要提前准备好。

第四，注意好你的身体健康。因为在你复试到正式录取开学这个过程中间，是有次体检的，不要小看这个体检，每年也有同学因为这个而没有录取或者延迟录取的。自己先到医院体检，让自己放心。主要是心脏，血压这两个指标查的比较严格。

第五，要有压力，同时更要有动力。

3.3导师信息分析

1导师信息

华北电力大学自动化系总共有26个导师，其中包括5名博士生导师，21名硕士生导师。该学校该专业的导师主要研究方向是：先进控制理论及应用，智能控制与综合自动化，电力企业信息化与节能优化技术，复杂系统建模、仿真与控制，大机组智能优化控制，网络控制系统，工业过程综合自动化，故障诊断与容错控制，随机输出分布控制，现代测控新技术，数据挖掘与信息融合，智能仪器与智能监控系统，先进传感技术与信息处理，新能源系统控制技术，数据挖掘与信息融合，系统建模与仿真，最优化理论与应用，系统综合评价与决策支持，分散控制系统，智能系统，现场总线装置与系统，语音处理技术与嵌入式系统，网络化系统与控制，计算机视觉与模式识别。研究生在读期间，和刘向杰导师可以从事复杂系统建模、仿真与控制项目的研究，和刘吉臻导师可以从事电力企业信息化与节能优化技术，大机组智能优化控制项目的研究，和谭文导师可以从事先进控制理论及应用项目的研究。和吕跃刚导师可以从事智能仪器与智能监控系统项目的研究，和罗毅导师可以从事系统建模与仿真，最优化理论与应用项目的研究等等。以下简单罗列出在校导师的相关信息，以供同学参考：

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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 姓名 侯国莲 刘吉臻 刘向杰 谭 文 张建华 田 涛 房 方 黄孝彬 禹 梅 袁桂丽 张金芳 常太华 吕跃刚 段泉圣 郭 鹏 韩晓娟 杨锡运 刘俊承 邱天 罗 毅 黄 仙 性别 女 男 男 男 女 男 男 男 女 女 女 女 男 男 男 女 女 男 男 男 男 职称 教授 教授 教授 教授 教授 副教授 讲师 讲师 讲师 副教授 讲师 教授 教授 副教授 副教授 副教授 副教授 讲师 讲师 教授 副教授 所属二级学科 控制理论与控制工程 控制理论与控制工程 控制理论与控制工程 控制理论与控制工程 控制理论与控制工程 控制理论与控制工程 控制理论与控制工程 控制理论与控制工程 控制理论与控制工程 控制理论与控制工程 控制理论与控制工程 检测技术与自动化装置 检测技术与自动化装置 检测技术与自动化装置 检测技术与自动化装置 检测技术与自动化装置 检测技术与自动化装置 检测技术与自动化装置 检测技术与自动化装置 系统工程 系统工程 研究方向 1、 先进控制理论及应用 2、 智能控制与综合自动化 1、 电力企业信息化与节能优化技术 2、 大机组智能优化控制 1、智能控制与综合自动化 2、复杂系统建模、仿真与控制 1、先进控制理论及应用 2、复杂系统建模、仿真与控制 1、先进控制理论及应用 2、网络控制系统 1、 智能控制与综合自动化 2、 先进控制理论及应用 1、 大机组智能优化控制 2、 工业过程综合自动化 1、 故障诊断与容错控制 2、 电力企业信息化与节能优化技术 1、网络控制系统 1、先进控制理论及应用 2、电力企业信息化与节能优化技术 1、复杂系统建模、仿真与控制 2、随机输出分布控制 1、现代测控新技术 2、数据挖掘与信息融合 1、智能仪器与智能监控系统 1、先进传感技术与信息处理 1、新能源系统控制技术 1、数据挖掘与信息融合 1、新能源系统控制技术 1、 新能源系统控制技术 2、 智能仪器与智能监控系统 1、 数据挖掘与信息融合 2、智能仪器与智能监控系统 1、系统建模与仿真 2、最优化理论与应用 1、工业过程综合自动化 2、系统综合评价与决策支持 1、分散控制系统 2、智能系统 3、现场总线装置与系统 1、计算机视觉与模式识别 2、智能系统

22 白 焰 刘 禾 男 教授 模式识别与智能系统 23 男 教授 模式识别与智能系统 13

24 25 26

陆会明 杨国田 梁 庚 男 男 男 教授 教授 讲师 模式识别与智能系统 模式识别与智能系统 模式识别与智能系统 1、网络化系统与控制 2、现场总线装置及系统 1、现场总线装置与系统 2、语音处理技术与嵌入式系统 1、分散控制系统 2、现场总线装置与系统 2联系导师的方式方法 联系方式 Email联系 是否需要 是 出复试成绩以后 电话联系 短信联系 直接见面 否 否 否 联系最佳时间段 联系最大次数 3 注意事项 绍自己的基本情况，如姓名、年龄、性别、毕业学校(历届生可介绍工作单位与经历)、本科所学过的主要课程、毕业论文题目与要点、曾经阅读过的主要书籍等

14

第四部分 华北电力大学（北京）控制科学与工程学院初试专业课复习资料分

析

4.1参考书目

参考书目名称 《自动控制原理》第四版 《自动控制原理题海大全》 书目属性 初试教材 参考书 出版社 科学出版社 科学出版社 作者 胡寿松 胡寿松 是否招生 简章指定 是 否 4.2海文专业课标准课程内部讲义—海文专业课学员享有

班次 基础班 强化班 冲刺班 讲义名称 基础讲义 强化讲义 冲刺讲义 内容 目标专业就业信息、考研专业内部信息、学科知识框架图及历年真题题型分值比例、全年专业课复习规划 精细罗列各个考点、命题规律、知识点对应的重点习题和真题详细解析，并明确告知其专业课科学合理的复习方法 梳理命题素材、各种题型精确解题方法和技巧、通过题目及知识点标注预测各种考点

4.3考前三套模拟试题及其解析

在距离考研将近30天左右的时间，将给学员下发三套模拟试题。

4.4典型与重点题及其解析

华北电力大学自动化系《自动控制原理》初试重点：

熟练掌握经典连续线性控制系统的数学模型和分析方法；掌握用频率响应分析法综合连续线性控制系统；掌握用描述函数、相平面图分析非线性控制系统；掌握离散系统的数学模型和分析方法；掌握现代控制理论的一些基本概念和分析方法。

4.5真题及其解析

该专业课可以为考研学生提供8年历年真题，并在真题精讲班中讲解历年真题的各种题型科学解法，同时也告知学员如何分析真题、找出真题的考点、命题规律，如何通过相应题目练习达到掌握相关真题对应知识点的目的。

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第五部分 华北电力大学（北京）控制科学与工程系学院初试专业课考研知

识点深度分析

5.1真题分析

年份 计算 题型 分值 150 考察范围 经典连续线性控制系统的数学模型和分析方法 用频率响应分析法综合连续线性控制系统 用描述函数、相平面图分析非线性控制系统 离散系统的数学模型和分析方法 现代控制理论的一些基本概念和分析方法 2009 2008 2007

计算 计算 150 计算 150 同上 考察难度 （了解、理解、掌握、应用） 熟练掌握 掌握 掌握 掌握 掌握 同上 2010 150 5.2参考书目知识点分析

初试专业课《自动控制原理》总共包括_1_本书，下面我将主讲每本书的复习概要，同学可以做个标注： 章节 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 章节名称 自动控制的一般概念 控制系统的数学模型 线性系统的时域分析法 线性系统的根轨迹法 线性系统的频域分析法 线性系统的校正方法 线性离散系统的分析与校正 非线性控制系统分析 重点 √ √ √ √ √ √ √ √ √ 16

难点 √ √ √ √ √ 必考点 √ √ √ √ √ √ √ 考试题型 分析、计算 分析、计算 分析、计算 分析、计算 分析、计算 分析、计算 分析、计算 分析、计算 不考 分值 14-16 14-16 14-16 14-16 14-16 14-16 14-16 40-50

线性系统的状态空间分析与综合 第10章 动态系统的最优控制方法

5.3重点知识点汇总分析（大纲）

序号 1 2 3 4 5 时域分析 数学模型 知识点细分 微分方程和传递函数关系 由原始方程绘制方框图 通过方框图的简化求各种典型传递函数及相应的微分方程 稳定的概念、条件，用劳斯判据判定闭环稳定性，确定特征根的分布 误差、稳态误差的概念，典型给定输入、扰动输入（阶跃、斜坡、抛物线）的稳态误差 难易程度 （最大为★★★） ★ ★ ★ ★★ ★★ ★ ★ ★★★ ★ ★★ ★★★ ★ ★ ★ ★★ ★★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 线性控制系统的校正 非线性系统分析 频率响应分析法 根轨迹分析 动态性能指标定义，一阶、二阶欠阻尼的动态分析及性能指标求法 根轨迹的概念，参量根轨迹等价开环传递函数的确定 180、0度根轨迹的判定；180、0度根轨迹的绘制 根轨迹定性分析（稳定、不稳定区间的确定，单调衰减、振荡衰减区间的确定） 频率特性的概念，谐波（正弦、余弦）输入下系统的稳态误差 频率特性曲线、伯德图 由频率特性稳定判据判定闭环稳定性，确定闭环极点的分布 稳定裕量的概念、求法 常用校正装置的类型 用频率法在伯德图上进行超前、滞后校正来满足性能指标要求 非线性系统描述函数的概念，非线性系统描述函数分析（系统稳定性，自振荡、自振荡稳定性、自振频率、自振振幅） 相平面图的概念，相平面图一些典型相轨迹的绘制，相平面图分析，典型相轨迹求时间解 17 18 19 20 21 22 23 离散系统分析 离散系统求脉冲传递函数（阶跃、斜坡、抛物线函数的Z变换） 判定离散系统的闭环稳定性（稳定条件、稳定判据） 求典型输入（阶跃、斜坡、抛物线）下的稳态误差 现代控制理论基础 由状态空间表达式绘制状态变量图（模拟结构图）由状态空间表达式求传递函数 定系统状态的完全能控性、完全能观性 线性定常连续系统的离散化（线性定常连17

续系统状态转移矩阵的求取） 24 25 利用状态反馈配置极点 设计降维、全维状态观测器 ★★ ★★★

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第六部分 华北电力大学（北京）自动化专业初试专业课整体复习规划

大家都知道，考研是一个极具竞争性、选拔性和自学性的考试，在考研学习中，时间管理的恰当与否直接关系到最后的考研成败。制定一份科学、合理、连续的全局学习计划，对专业课的学习就显得极为重要。因而，在前面详尽分析了该专业的就业、录取等关键信息之后，接下来在本部分需要重点讲解的是该专业的整体复习规划。

前期良好的基础学习、中期的强化训练、后期的专项学习，再加上您考研过程中的良好心态，一定会帮助您迈进理想的研究生殿堂！

阶段 基础阶段 班次 基础班 时间 复习资料 《自动控制原理》 《自动控制原理习题集》 华电历年真题 考前三套题、真题 复习方法 研读课本，做习题 做真题（重复做几遍） 做题，回归课本 达到效果 熟悉知识构架打牢基础 把握考点熟练解题 答题迅速且完整 强化阶段 冲刺阶段

强化班 （真题精讲班） 冲刺班

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第七部分华北电力大学（北京）自动化专业基础知识点框架梳理及其解析

第二章 控制系统的数学模型

本章节包括5个知识点，微分方程和传递函数关系；结构图简化；由原始方程绘制方框图；通过方框图的简化求各种典型传递函数及相应的微分方程；梅森增益公式。其中必须掌握的知识点是3个，微分方程和传递函数关系;由原始方程绘制方框图；通过方框图的简化求各种典型传递函数及相应的微分方程。

基础阶段，复习时间是从5月份至8月份，需要掌握前四个知识点。

在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过熟悉教材内容、分析教材例题、把握概念、深刻理解定理公式内涵、仔细做课后相应习题来达到熟悉相应知识点的目的，最后再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。

【知识点1】微分方程和传递函数关系

【例题1】设初始条件均为零，试用拉氏变换法求解下列微分方程式。

作业：《自动控制原理题海大全》第2-25、2-28、2-29、2-42题（参考书目课后习题）

【知识点2】通过方框图的简化求各种典型传递函数及相应的微分方程。 【例题2】

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例题3】

图2-66

21

【

22

分析：

易错点：

作业：《自动控制原理题海大全》第2-24题（参考书目课后习题） 习题：

23

答案：

【知识点3】梅森增益公式 【例题4】

系统的信号流图如图题2.17所示，求输出C(s)的表达式。

24

解题：深刻理解梅森公式

易错点：回路个数判断

第三章 线性系统的时域分析法

本章节包括3个知识点，稳定的概念、条件，用劳斯判据判定闭环稳定性，确定特征根的分布；误差、稳态误差的概念，典型给定输入、扰动输入（阶跃、斜坡、抛物线）的稳态误差；动态性能指标定义，一阶、二阶欠阻尼的动态分析及性能指标求法。，以上3个是必须掌握的知识点。

基础阶段，复习时间是从5月份至8月份，需要掌握以上的知识点。

在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过??（什么方法，诸如熟悉教材内容、分析教材例题、查阅本科讲义等方法，不少于40字）熟悉相应知识点，最后再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。

【知识点1】稳定的概念、条件，用劳斯判据判定闭环稳定性，确定特征根的分布 【例题1】

已知系统特征方程如下，试用劳斯判据判别系统稳定性，并指出位于右半S 平面和虚轴上 的特征根的数目。

25

因为

是一个很小的正数，

，因此劳斯表第一列符号变化2 次，所以系统不稳定，

有两个特征根在右半S 平面。 （2）劳斯表结构如下

求解F(s)=0 可得

【例题2】

已知单位负反馈系统的开环传递函数为

个虚跟，说明系统有4个根在虚轴上，临界稳定

确定当闭环系统稳定时，T,K 应满足的条件。

26

作业：《自动控制原理题海大全》第3-1、3-2、3-3、3-5、3-6、3-10、3-12题（参考书目课后习题）

【知识点2】误差、稳态误差的概念，典型给定输入、扰动输入（阶跃、斜坡、抛物线）的稳态误差 【例题3】

单位负反馈控制系统的开环传递函数为

试求：

⑴ 位置误差系数Kp，速度误差系数Kv 和加速度误差系数Ka； ⑵ 当参考输入

时，系统的稳态误差。

作业：《自动控制原理题海大全》第3-15、3-16、3-17、3-20、3-29题（参考书目课后习题）

27

习题：

28

解：

??????????????

【知识点3】动态性能指标定义，一阶、二阶欠阻尼的动态分析及性能指标求法 【例题4】

29

【例题5】

设单位反馈系统的开环传递函数为

30

作业：《自动控制原理题海大全》第3-35、题（参考书目课后习题）

第四章 线性系统的根轨迹法

本章节包括知识点：根轨迹的概念，参量根轨迹等价开环传递函数的确定；180、0度根轨迹的判定；180、0度根轨迹的绘制；根轨迹定性分析（稳定、不稳定区间的确定，单调衰减、振荡衰减区间的确定），必须掌握知识点。

基础阶段，复习时间是从5月份至8月份，需要掌握的知识点O个，??（全部罗列）。

在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过??（什么方法，诸如熟悉教材内容、分析教材例题、查阅本科讲义等方法，不少于40字）熟悉相应知识点，最后再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。

【知识点1】180、0度根轨迹的判定；180、0度根轨迹的绘制 【例题1】设单位反馈控制系统的开环传递函数

试绘制其根轨迹图，并求出使系统产生重实根和纯虚根的

值。

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作业：《自动控制原理题海大全》第4-8、4-16、4-32、4-49题（参考书目课后习题）

【知识点2】根轨迹定性分析（稳定、不稳定区间的确定，单调衰减、振荡衰减区间的确定） 【例题2】

32

第五章 线性系统的频域分析法

本章节包括n个知识点，频率特性的概念，谐波（正弦、余弦）输入下系统的稳态误差；频率特性曲线、伯德图；由频率特性稳定判据判定闭环稳定性，确定闭环极点的分布；稳定裕量的概念、求法。，其中必须掌握的知识点是m个，??（全部罗列）。

基础阶段，复习时间是从5月份至8月份，需要掌握的知识点O个，??（全部罗列）。

在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过??（什么方法，诸如熟悉教材内容、分析教材例题、查阅本科讲义等方法，不少于40字）熟悉相应知识点，最后再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。

【知识点1】频率特性的概念，谐波（正弦、余弦）输入下系统的稳态误差

【例题1】设系统结构图如图5-49所示，试确定输入信号作用下，系统的稳态误差

。

33

所以：

作业：教材课后相关习题

【知识点2】奈奎斯特曲线绘制，有积分环节时奈奎斯特曲线补做辅助线；奈奎斯特稳定判据。 【例题2】

34

作业：《自动控制原理题海大全》第5-22、5-38、5-56题（参考书目课后习题）

【知识点3】幅相曲线绘制 【例题3】已知系统开环传递函数

试分别绘制

，时系统的概略开环幅相曲线。

35

【知识点4】幅值裕量和相角裕量定义、求法，闭环稳定性关系；典型输入（阶跃、斜坡）下的稳态误差

【例题4】

36

作业：教材课后相关习题

第六章 线性系统的校正方法

本章节包括n个知识点，常用校正装置的类型；用频率法在伯德图上进行超前、滞后校正来满足性能指标要求，其中必须掌握的知识点是m个，??（全部罗列）。

基础阶段，复习时间是从5月份至8月份，需要掌握的知识点O个，??（全部罗列）。

在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过??（什么方法，诸如熟悉教材内容、分析教材例题、查阅本科讲义等方法，不少于40字）熟悉相应知识点，最后再通过本讲义如下内容对应的例题，从分析、解题、注意易错点到完成老师布置的作业完成相应知识点的掌握过程。

【知识点1】对数频率曲线的绘制，超前滞后校正装置的确定，超前校正装置的计算。 【例题1】

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作业：《自动控制原理题海大全》第6-15、6-16题（参考书目课后习题）

习题：（编写讲义老师根据本专业课实际情况给考研学生布置不是教材课后习题相关的学习任务）

【知识点2】对数频率曲线的绘制，超前滞后校正装置的确定，迟后校正装置的计算。 【例题2】

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