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812--《自動控制原理》考試大綱

一、基本要求

掌握控制系統(tǒng)分析和綜合基本方法，主要內(nèi)容有傳遞函數(shù)和信號流圖等數(shù)學(xué)模型的建立;系統(tǒng)穩(wěn)定性、動態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能的時域分析;頻域法和根軌跡法;系統(tǒng)串聯(lián)校正的設(shè)計方法;線性離散系統(tǒng)的分析;系統(tǒng)狀態(tài)空間建模及其求解;系統(tǒng)可控性和可觀測性;線性定常系統(tǒng)狀態(tài)反饋及觀測器設(shè)計;李雅普諾夫穩(wěn)定性理論。

二、考試范圍

1. 自動控制的一般概念

(1)自動控制系統(tǒng)的定義、構(gòu)成;

(2)自動控制系統(tǒng)的基本控制方式;自動控制系統(tǒng)的分類;

(3)對控制系統(tǒng)的基本要求;

2. 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

(2)傳遞函數(shù)的定義、性質(zhì)及典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù);

(3)信號流圖的組成、建立及梅森增益公式;

(4)閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：輸入量及擾動量作用下的傳遞函數(shù)、誤差傳遞函數(shù)。

3.線性系統(tǒng)的時域分析法

(1)一階系統(tǒng)動態(tài)性能;

(2)二階系統(tǒng)的動態(tài)性能：典型二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、欠阻尼階躍響應(yīng)、二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)、二階系統(tǒng)性能的改善;

(3)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析及代數(shù)穩(wěn)定判據(jù);

(4)控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析：穩(wěn)態(tài)誤差的定義、系統(tǒng)類型、穩(wěn)態(tài)誤差分析與靜態(tài)誤差系數(shù)。

4. 線性系統(tǒng)的根軌跡法

(1)根軌跡方程：幅值條件和相角條件;

(2)180度根軌跡作圖的一般規(guī)則、典型的零、極點分布及其相應(yīng)的根軌跡;

(4)系統(tǒng)性能分析：穩(wěn)定性分析、增加零、極點對根軌跡的影響、利用主導(dǎo)極點估計系統(tǒng)的性能指標(biāo);

5. 線性系統(tǒng)的頻域分析法

(1)頻率特性;

(2)典型環(huán)節(jié)與開環(huán)系統(tǒng)的頻率特性;

(3)奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)及應(yīng)用;

(4)穩(wěn)定裕度;

6. 線性系統(tǒng)的校正法

(1)校正裝置：超前、滯后網(wǎng)絡(luò)的特性;

(2)系統(tǒng)校正的頻率響應(yīng)法：超前、滯后校正設(shè)計;

(3)PID控制器：控制法則及對系統(tǒng)性能的影響。

7. 線性離散系統(tǒng)的分析

(1) 信號采樣和保持;

(2) 離散系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型：差分方程和脈沖傳遞函數(shù);

(3) 離散系統(tǒng)穩(wěn)定性及穩(wěn)定性判據(jù);

(4) 離散系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差及動態(tài)性能分析;

8. 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合

(1) 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述：建立、轉(zhuǎn)換、標(biāo)準(zhǔn)型;線性系統(tǒng)的運動分析---狀態(tài)方程的解;

(2) 線性系統(tǒng)的可控性和可觀測性;

(3) 線性定常系統(tǒng)的線性變換;

(4) 線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)反饋極點配置和全維狀態(tài)觀測器設(shè)計;

(5) 李雅普諾夫穩(wěn)定性分析。