自动控制原理面试问题

掌握要点，应对面试挑战

在自动控制原理的面试中，不同类型的问题层出不穷，下面为大家详细介绍几类常见问题。

基本概念类问题

这类问题主要考察对自动控制原理基础概念的理解。比如，面试官可能会问“什么是自动控制系统”，这就需要清晰准确地回答，自动控制系统是指能够自动地对被控对象的工作状态进行控制的系统，像家用空调就是典型的自动控制系统，它能根据设定的温度自动调节制冷或制热，维持室内温度稳定。还有可能问到“开环控制和闭环控制的区别”，开环控制是指控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程，而闭环控制则是系统的输出量返回到输入端并与输入量进行比较的控制方式，汽车定速巡航系统采用的就是闭环控制，通过不断检测车速并与设定速度比较来调整发动机动力输出。

数学模型类问题

数学模型是自动控制原理的重要内容。面试官可能会让你建立一个简单系统的数学模型，例如建立一个弹簧 - 质量 - 阻尼系统的微分方程。这就需要运用牛顿第二定律，对系统进行受力分析，列出相应的方程。另外，传递函数也是常考的点，要理解传递函数是在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。比如一个简单的 rc 电路，就可以通过对其电压电流关系进行拉氏变换得到它的传递函数，从而分析电路的动态特性。

稳定性分析类问题

系统的稳定性是自动控制系统的关键性能。常见问题如“如何判断一个系统的稳定性”，可以通过劳斯判据、奈奎斯特判据等方法来判断。以劳斯判据为例，它是根据系统特征方程的系数来判断系统稳定性的一种代数方法。如果系统特征方程的各项系数都为正，且劳斯表第一列元素都大于零，则系统稳定。比如一个三阶系统的特征方程为 s³ + 2s² + 3s + 4 = 0，通过列出劳斯表，计算第一列元素的值，就可以判断系统是否稳定。

时域分析类问题

时域分析主要研究系统在时域内的响应特性。面试官可能会问“系统的时域性能指标有哪些”，主要包括上升时间、峰值时间、调节时间、超调量等。上升时间是指系统响应从稳态值的 10% 上升到 90% 所需的时间；超调量是指系统响应的最大峰值与稳态值之差的百分比。例如一个二阶系统，其超调量与系统的阻尼比有关，阻尼比越小，超调量越大。可以通过调整系统的参数来改善系统的时域性能。

频域分析类问题

频域分析是从频率的角度研究系统的性能。可能会被问到“什么是频率特性”，频率特性是指线性定常系统在正弦信号作用下，稳态输出与输入的复数比。还可能涉及到伯德图的绘制和分析，伯德图由对数幅频特性曲线和对数相频特性曲线组成。通过伯德图可以直观地分析系统的增益裕度和相角裕度，判断系统的相对稳定性。比如一个控制系统，通过绘制它的伯德图，可以确定系统在不同频率下的增益和相角变化情况，从而对系统进行优化设计。