燕山大学2018年《自动控制原理》考研大纲
(完整)《自动控制原理》考试大纲概要
《自动控制原理》考试大纲一、考试对象电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业本科插班生二、考试目的《自动控制原理》课程考试旨在考察学生对自动控制系统的基本概念、基本原理及基本分析方法的掌握和运用,着重考察学生应用适当数学工具和基本原理,用不同方法对系统进行分析的能力.本门课程考核要求由低到高共分为“了解"、“掌握"、“熟练掌握”三个层次。
其含义:了解,指学生能懂得所学知识,能在有关问题中认识或再现它们;掌握,指学生清楚地理解所学知识(例如定理的条件与结论,公式的表述与使用范围等),并且能在基本分析和简单应用中正确地使用它们;熟练掌握,指学生能较为深刻理解所学知识,在此基础上能够准确、熟练地使用它们分析解决较为简单的实际问题。
三、考试方法和考试时间1、考试方法:(闭卷笔试)2、记分方式:百分制,满分为100分3、考试时间:120分钟4、试题总数:五大题(部分大题中含有若干个小题)5、命题的指导思想和原则命题的总的指导思想是:全面考查学生对本课程的基本原理、基本概念和主要知识点学习、理解和掌握的情况。
命题的原则是:最基本的知识一般要占60%左右,稍微灵活一点的题目要占20%左右,较难的题目要占20%左右,其中大多数是大题目。
客观性的题目占的分量较少。
6、题目类型(1)填空题(每题3分,约15分)(2)选择题(每题3分,约15分)(3)简答题(每题10分,约10分)(4)分析计算题(约40分)(5)作图题(每题10分,约20分)7、答题要求(1)简答题:只要求答出要点,如果本身所表示的意思不明确,则需要对要点稍作说明.若要点本身所表示的意思已经很明确,就无需再作说明。
(2)分析计算题:分析思路清晰,公式表述清楚;解题时思路清楚,步骤完整,格式规范化。
这类题一般按演算步骤记分,如果计算结果不对,但演算步骤对了,仍可得一定分数。
(3)作图题:要求作图步骤清楚,若图未做完,可按作图步骤得一定分数。
《自动控制原理》考研复习大纲
《自动控制原理》考研复习大纲自动控制原理是一门涉及系统建模和控制设计的学科,学习本门课程主要是为了掌握系统控制的基本理论和方法。
下面是《自动控制原理》考研复习大纲。
一、基本概念1.自动控制的基本概念和分类2.自动控制系统的组成和结构3.控制系统的特性参数与性能指标4.闭环控制和开环控制的优缺点二、系统数学模型1.力学系统的数学建模2.电气系统的数学建模3.热力系统的数学建模4.液压系统的数学建模三、信号与系统1.信号的基本概念与分类2.系统的时间域和频域分析方法3.信号的线性时不变系统表示与处理4.采样与保持四、系统时域分析1.系统的传递函数与状态方程2.系统的零极点分析和阶跃响应3.系统的稳定性与稳态误差4.系统的动态特性与频域指标五、系统频域分析1.线性系统频域描述的基本概念2.系统的频率响应与波特图3.传递函数的极点和零点分析六、控制器设计与稳定性1.控制器设计的基本思想和方法2.PID控制器的性能指标与调整方法3.根轨迹法与极坐标法4.控制系统的稳定性判据和稳定性分析方法七、校正和校准2.定义和识别开环和闭环误差3.适应性校正和自适应控制方法八、多变量系统与现代控制理论1.多变量系统的性态和控制方法2.现代控制理论与方法概述3.线性二次调整与最优控制4.自适应控制与模糊控制九、主动振动控制1.振动控制的基本概念和方法2.主动振动控制的建模和控制方法3.智能材料在主动振动控制中的应用以上是《自动控制原理》考研复习大纲的主要内容,整体上包括了基本概念、系统数学模型、信号与系统、系统时域分析、系统频域分析、控制器设计与稳定性、校正和校准、多变量系统与现代控制理论、主动振动控制等方面的内容。
希望能对你的考研复习提供一定的帮助。
自动控制原理考试大纲
主观题约67分
1.计算题约20分
2.分析综合题约37分
3.设计综合题约10分
三、考试内容与要求
(一)自动控制的基本概念及控制系统的数学模型
考试内容
反馈控制原理;开环和闭环控制;自动控制系统的分类、基本组成和基本要求;控制系统的时域及复域数学模型;控制系统的结构图及其化简。
考试要求
1.了解基本概念:自动控制、反馈控制、开环控制与闭环控制、传递函数、系统的方框图。
(三)线性系统的根轨迹法
考试内容
控制系统根轨迹的基本概念;根轨迹方程及绘制根轨迹的基本法则;系统性能的分析。
考试要求
1.了解系统根轨迹的基本概念。
2.理解 和零度根轨迹的对应关系以及开环零、极点分布与根轨迹形状间的对应关系。
3.掌握根轨迹与系统性能的关系。
(四)线性系统的频域分析法
考试内容
频率特性;典型环节;开环系统的频率特性(幅相曲线与对数频率特性曲线);频率域稳定判据;控制系统相对稳定性;闭环系统的频域性能指标及其与时域指标的关系。
二、试卷结构(满分100分)
内容比例:
自动控制的基本概念及控制系统的数学模型约13分
线性系统的时域分析法约23分
线性系统的根轨迹法约6分
线性系统的频域分析法约30分
线性系统的校正方法约12分
线性离散系统的分析及非线性控制系统分析约6分
综合设计约10分
题型比例:
客观题约33分
1.选择题约10分
2.判断题约13分
考试要求
1.了解系统的设计与校正问题。
2.理解反馈校正综合设计法的应用。
3.掌握典型校正环节对系统的校正作用;串联校正的分析法设计;串联校正参数的确定
自动控制原理考试大纲
根轨迹绘制方法
绘制工具
使用MATLAB/Simulink等软件进行根轨迹绘制。
绘制步骤
确定系统的开环传递函数,计算出系统的极点, 根据极点位点,使根轨 迹图更易于观察和分析。
根轨迹分析法
稳定性分析
通过观察根轨迹上的点是否在复平面的左半部分,判断系统是否稳 定。
频率特性与系统函数关系
系统的频率特性与其传递函数之间存在直接 关系,通过分析传递函数可以得到系统的频 率特性。
频率特性绘制方法
实验法
通过实验测试系统对不同频率信号的响应,记录数据并绘制频率 特性图。
解析法
根据系统传递函数,利用数学工具计算频率特性,并绘制相应的图 谱。
近似法
对于某些复杂系统,可以采用近似方法计算频率特性,如采用等效 滤波器法等。
动态结构图的组成
了解动态结构图由哪些基本环节组成,如输入、输出、 比较器、放大器等。
动态结构图的建立
根据系统结构和参数,建立动态结构图。
动态结构图的分析
通过分析动态结构图,了解系统动态特性和稳定性等。
03
线性系统的时域分析
系统的稳定性分析
定义
系统在受到扰动后,能够恢复到原始状态的 能力。
判据
劳斯稳定判据、赫尔维茨稳定判据等。
准确性
系统能够准确地跟踪输入的变化。
03
02
快速性
系统能够快速地响应输入的变化。
抗干扰性
系统能够抵抗外部干扰的影响,保 持稳定运行。
04
02
控制系统数学模型
控制系统微分方程
线性常微分方程的建立
根据系统物理规律和输入输 出关系,建立线性常微分方 程。
初始条件和边界条件
确定系统初始状态和边界条 件,以便求解微分方程。
燕山大学研究生入学考试 自动控制原理考卷及答案(2)
三、 (共 24 分)
1、1 型、2 阶 (2 分) 2、K=1 (2 分) n =1 rad / s (2 分)
d n 1 2
3、 GK ( s)
3 0.866 rad / s (2 分) 2
(2 分) (1 分) (1 分) (1 分) (1 分) (1 分)
1 s( s 1) 4、 K p lim GK ( s)
s3 s2
2、 (6 分) (a)N+-N-=0-2=0,ZR=PR-2N=6,所以闭环不稳定。 (3 分) (b)N+-N-=2-1=1,ZR=PR-2N=0,所以闭环稳定。 (3 分)
六、 (共 9 分)
1、 (4 分)
4 2 s( s 2) s(0.5s 1) 所以, K 2 , 20 lg K 20 lg 2 6dB ; T 2 L ( ) / dB -20dB/dec GK ( s)
(a)
(b)
燕山大学试卷 密 封 线 共 8 页 第 2、已知最小相位系统对数幅频渐近线如图,试求对应的传递函数 G( s) 。 (6 分)
L() / dB
20
5 页
0dB / dec
20dB / dec
0dB
0.5
/ rad s 1
3、已知采样控制系统如图所示,写出系统的闭环脉冲传递函数
ms 2 X o ( s ) fsX o ( s ) (k1 k 2 ) X o ( s ) (k1 k 2 ) X i ( s )
化简并整理,得:
X o ( s) k1 k 2 X i ( s) ms 2 fs k1 k 2
(b)解:采用运算电阻的方法:
X o ( s) R 2 1 / Cs R 2 Cs 1 X i ( s) R 1 R 2 1/Cs (R1 R 2 )Cs 1
《自动控制原理》考试大纲
《自动控制原理》考试大纲(一)自动控制的基本原理1.自动控制的基本原理与方式:反馈控制原理与思想,反馈控制系统的基本组成,自动控制系统的基本控制方式;2.自动控制系统的分类;3.自动控制系统的基本要求;(二)控制系统的数学描述1.时域模型:典型物理系统的时域建模;线性系统基本特性;线性定常微分方程分析;非线性系统的线性化;运动模态分析;2.复数域模型:系统的传递函数定义、性质;典型环节的传递函数;3.动态结构图:结构图的绘制与化简;信号流图的绘制;梅森增益公式及其综合应用;闭环系统的传递函数(开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数);(三)控制系统的时域分析1.时域分析的一般方法:基本信号及系统的一般响应以及其物理意义;控制系统的主要时域性能指标;2.一阶系统分析:一阶系统在典型信号作用下的响应特征;3.二阶系统分析:二阶系统的数学模型;二阶系统的单位阶跃响应特征,欠阻尼二阶系统的性能指标;二阶系统的其它响应特征;了解二阶系统响应特性的改善方法;4.高阶系统分析:高阶系统时域响应的分量结构及意义;闭环极点与主导极点;高阶系统的二阶近似;5.控制系统的稳定性分析:线性系统稳定的基本概念;线性系统稳定的充分必要条件;劳斯稳定性判据及其应用;6.控制系统的误差分析:控制系统误差的概念与稳态误差的定义,典型信号作用下稳态误差的计算;误差的数学模型与稳态误差分析;扰动信号误差分析和稳态误差的补偿;(四)根轨迹法1.根轨迹的基本概念与根轨迹方程;2.绘制根轨迹图的基本法则;3.参数根轨迹的定义与基本绘制方法;4.附件加开环零极点对系统性能的影响;5.控制系统根轨迹的分析方法,根据根轨迹图分析系统的性能;(五)频率响应法1.系统频率特性的基本概念与求取方法;2.最小相位系统典型环节的频率特性分析;3.频率特性函数的图形:开环幅相曲线的绘制、Bode图的绘制与特性(由系统开环传递函数绘制Bode图,以及Bode图写出系统就、开环传递函数);4.Nyquist稳定判据:Nyquist图的粗略绘制与特性;Nyquist 稳定判据及其应用;5.对数频率稳定性判据,利用开环Bode图研究闭环系统的稳定性及其它特性;利用开环幅相曲线进行稳定性判定;6.稳定裕度:相角裕度、幅值裕度的定义与计算;7.闭环系统频域性能指标:频带宽度定义;频域性能指标与时域性能指标的转换;(六)控制系统的校正方法1.系统校正的概念与结构;2.常用校正装置:无源超前校正网络、无源滞后校正网络、无源滞后-超前校正网络的特性与参数计算;PID控制器的特性;3.频率法校正设计方法与基本思想4.串联超前校正与串联滞后校正的目的、思想与计算方法;5.串联滞后-超前校正的目的和基本思想;6.反馈校正的基本原理与特点;7.复合校正的基本概念与思想;(七)非线性系统分析1.非线性系统的特性、非线性系统分析设计的主要方法2.典型的本质非线性因素对系统运动的影响;3.相平面分析的基本概念;4.描述函数法的基本概念;非线性系统稳定性的描述函数分析;负倒描述函数概念。
燕山大学2018年《现代控制理论》考研大纲
燕山大学2018年《现代控制理论》考研大纲第一章控制系统的状态空间表达式现代控制理论使用的系统数学模型是状态空间表达式,本章是线性定常系统状态空间表达式的建立。
本章要求:1.掌握的概念:状态变量、状态方程、输出方程;状态变量、状态模型的不唯一性;非奇异线性坐标变换对系统基本性能(特征值、传递函数)的影响。
2.掌握建立电气系统、机械系统的状态空间表达式的方法。
3.重点掌握由系统方框图和传递函数建立状态空间表达式的方法;由状态空间表达式求传递函数。
第三章线性控制系统的能控性和能观性本章属于系统的性能分析,能控性和能观性是因使用反映系统内部结构特征的状态变量来描述系统而产生的概念,系统能控性反映了控制输入对所有状态的控制能力;系统能观性是指系统输出对所有状态的反映能力。
系统能控是系统所有状态能控,系统能观是所有状态能观;一个状态能控是指这个状态受控制输入支配,一个状态能观是指系统输出包含这个状态的信息。
系统能控是进行最优控制的前提,系统能观是很好地实现状态反馈控制的前提。
因此,为了能对实际系统进行很好的控制,使其达到满意的控制性能,需要研究系统的能控性和能观性,本章的中心是系统能控性和能观性的判别。
本章要求:1.掌握的概念:系统能控性、能观性;状态能控性、能观性;非奇异坐标变换对系统能控性和能观性的影响;传递函数零、极点相消与系统能控、能观性的关系;单变量系统的最小实现。
2.重点掌握能控性和能观性判别准则。
3.掌握由传递函数建立能控标准型I型、能观标准型II型、Jordan标准型的方法。
第五章线性定常系统的综合本章属于现代控制理论系统设计部分,前面所讲的建模与系统分析理论在这里得到了综合运用,因此本章是现代控制理论的中心内容。
现代控制理论中对系统的控制方式包括状态反馈控制和输出反馈控制;状态反馈对能控的系统能实现闭环系统任意极点配置,而输出反馈不能实现系统任意极点配置。
当系统状态变量不是全部可测量时,状态反馈控制实现受到限制,此时解决的方法之一就是构造状态观测器,然而不是所有的系统都能建立观测器的,观测器的建立有一定的准则,系统需要满足一定的条件才存在观测器。
2018燕山大学电气工程学院考研参考书目
夏道止
B09
微机原理
《微型计算机系统原理及应用》
清华大学出版社
第五版
周明德
B10
传感器原理与设计
《传感器》
机械工业出版社
第四版
唐文彦
B11
医学电子仪器原理与设计
《生物医学电子学》
北京航空航天大学出版社
第一版
李刚
不包括:第2章、9-12章、14-16章
B12
电路原理
《电路原理》
高等教育出版社
邱关源
M17
微机原理
《微型计算机系统原理及应用》
清华大学出版社
第五版
周明德
任选其中一本
《微机原理及其应用》
中国农业科学技术出版社
2010年版
温淑焕
M18
电气工程概论
《电气工程导论》
电子工业出版社
李志民
M05
电力传动与控制
《电力拖动自动控制系统》
机械工业出版社
第三版
陈伯时
M06
自动控制原理B
《自动控制原理》
机械工业出版社
第四版
夏德钤
M07
电力系统分析
《电力系统分析》
中国电力出版社
第二版
夏道止
M08
电力系统继电保护
《电力系统继电保护原理》
中国电力出版社
第四版
贺家李
M09
电路原理
《电路原理》
高等教育出版社
任选其中一本
《电路原理》
北京理工大学出版社张Fra bibliotek君M01
微机原理
《微型计算机系统原理及应用》
清华大学出版社
第五版
周明德
M02
自动控制原理复习提纲(版)PDF.pdf
关系。P155(背)
①要求系统稳定,则必须使所有的闭
环极点 si 均位于 s 平面的左半部。
②要求系统的快速性好,应使阶跃响 应式中每个分量衰减得快,则闭环极 点应远离虚轴。要求系统平稳性好, 则复数极点最好设置在 s 平面中与负
实轴成 45。夹角线附近。
③要求动态过程尽快消失,要求系数
6
21. 什 么 是 主 导 极
点,什么是偶极子
p155(背)
主导极点:离虚轴最 近且附近没有闭环 零点的一些闭环极 点(复数极点或实数 极点)对系统的动态 过程性能影响最大, 起着主要的决定的 作用的。 偶极子:将一对靠得 很近的闭环零、极点 称为偶极子 22.什么是最小相位 系统与非最小相位 系统 p162(背) 最小相位系统:系统 的所有开环极点和 零点都位于 s 平面的 左半部 非最小相位系统:s 平面的右半部具有 开环极点或零点的 系统 第五章: 23. 频 率 特 性 的 定 义:(背)线性定常 系统,在正弦信号作 用下,输出的稳态分 量与输入的复数比。 称为系统的频率特 性(即为幅相频率特 性,简称幅相特性)。 24.奈氏曲线 奈奎斯特图是对于一 个连续时间的线性非 时变系统,将其频率 响应的增益及相位以 极座标的方式绘出, 常在控制系统或信号 处理中使用,可以用 来判断一个有回授的 系统是否稳定。奈奎 斯特图上每一点都是 对应一特定频率下的 频率响应,该点相对 于原点的角度表示相 位,而和原点之间的 距离表示增益,因此
线性定常系统(或元件)的传递函数为在零初始条件下,系统(或元件)的输出变量拉氏变换与输入变量拉氏变 换之比。
这里的零初始条件包含两方面的意思,一是指输入作用是在 t=0 以后才加于系统,因此输入量及其各阶导数,在
《自动控制原理》考试大纲
(一)试卷满分为150分。
(二)内容比例控制系统的数学模型约30分反馈控制系统的性能指标约30分反馈控制系统的稳定性约25分根轨迹分析和设计系统的方法约20分频率响应约30分校正网络的设计约15分(三)题型比例计算题约占40%分析题约占60%第二部分考查的知识范围一、控制系统理论的基本概念控制系统是由各部件互联而形成的一个系统结构,并能够提供所期望的响应。
开环控制系统是利用调节装置直接控制过程;闭环控制系统是将系统的输出测量反馈并将该反馈信号与期望的输出进行比较的系统。
二、动态系统的数学模型(一)物理系统的数学模型、线性化、Laplace变换数学模型是分析和设计控制系统的基础。
由于所考察的系统在性质上是动态的,所以描述方程通常是微分方程。
如果能够线性化这些方程,那么就可以使用Laplace变换简化求解方法。
(二)线性系统的传递函数线性系统的传递函数定义为所有初始条件假定为零时的输出变量Laplace 变换与输入变量Laplace变换之比。
系统(或元件)的传递函数描述了所考虑系统的动态关系。
(三)方块图模型和信号流图模型方框图描述了系统变量之间的关系。
方框图由单向功能块组成,它表示变量间的传递函数。
信号流图是由节点和连接它们的若干有向支路组成的,它是一组线性关系的图解表示法。
可以采用MASON增益公式对获得系统的传递函数。
(四)状态变量、状态微分方程和状态流图模型系统状态是指表示系统的一组变量,若已知这组变量、输入信号和描述系统动态特性的方程,就可以完全确定系统未来的状态和输出响应。
状态微分方程将系统状态的变化率与系统状态和输入信号联系起来,线性系统的输出则通过输出方程把状态变量和输入信号联系起来。
状态流图可以采用相变量型状态流图和输入前馈形式型状态流图模型。
(五)状态转移矩阵和系统响应矩阵指数Φ(t) 称为为状态转移矩阵。
通过求得控制系统状态变量的时间响应可以检验系统的性能。
求解状态向量微分方程可得到系统的瞬态响应。
《自动控制原理》考试大纲
《自动控制原理》考试大纲
一、考试的总体要求
主要内容包括控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频率特性法、离散系统分析、非线性系统分析和自动控制理论综合等内容,强调的是物理概念和实际应用,并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
二、考试的内容
1.自动控制的基本概念
1)自动控制的基本原理与方式
2)自动控制原理的分类、基本要求、分析与设计工具
2.控制系统的数学模型
1)控制系统的时域数学模型
2)控制系统的复数域数学模型
3)控制系统的结构图与信号流图
3. 线性系统的时域分析法
1)一阶系统的时域分析
2)二阶系统的时域分析
3)高阶系统的时域分析
4)线性系统的稳定性分析
5)线性系统的稳态误差计算
4.线性系统的根轨迹法
1)根轨迹法的基本概念
2)系统的性能分析
3)控制系统复域设计
5.线性系统的频域分析法
1)典型环节与开环系统的频率特性2)频率域稳定判据
3)稳定裕度
4)频域性能指标分析
5)控制系统频域设计
6.线性系统的校正方法
1)串联校正
2)前馈校正
3)复合校正
4)控制系统校正设计。
燕山大学控制理论考试大纲
燕山大学控制理论考研专业课复习大纲燕山大学控制理论考研专业课复习大纲考研加油站收集整理 (适用于控制理论与控制工程专业)教材:《自动控制理论》夏德黔 机械工业出版社《自动控制原理》吴忠强、张秀玲等 国防工业出版社说明:内容只包括古典控制部分。
本大纲在简述相应章节主要内容基础上分为:不作过多要求,了解,熟悉,理解,掌握,深刻理解和重点掌握等级别,上述级别的顺序是按出题概率的大小递增的。
第一章 绪论了解自动控制、自动控制系统的基本概念和分类,自动控制系统的两种基本形式(开环控制与闭环控制)。
第二章 线性系统的数学模型控制理论研究是以控制系统的数学模型为对象的,它不涉及任何一个具体系统,但又离不开实际系统。
控制理论中出现的数学模型主要有:微分方程,传递函数,方框图,信号流图,状态方程以及它们相应的离散形式,本章只讨论前四种。
如何建立一个适当的数学模型,以及模型的化简就显得十分重要。
本章要求:1、了解数学模型的基本概念、表达方式,建模方法。
2、掌握传递函数的概念,用传递函数(或微分方程)与方框图描述系统的方法。
3、重点掌握电气系统的建模,方框图的化简(包括用信号流图化简)。
第三章 控制系统的时域分析控制系统数学模型的时间解即时域响应。
线性系统时域响应的振型及稳定性由闭环系统的特征方程决定,而时域响应的初始值的大小则由闭环传递函数的分子、分母多项式决定。
线性定常系统稳定性完全由闭环系统的特征方程决定,充要条件是全部特征根位于S平面的左半平面。
本章讨论的稳态误差是指与系统结构有关的稳态误差,不涉及系统漂移及元件老化等对稳态误差的影响。
本章要求:1、了解时域响应及暂态响应的性能指标,线性系统的稳定性及稳态误差定义。
2、掌握误差级数的计算。
3、重点掌握稳定性判别、稳态误差误差终值及二阶系统暂态响应(欠阻尼情况下)指标(最大超调量、调整时间)的计算。
第四章 根轨迹法闭环系统特征方程的根,随系统参数变化在S平面所画的轨迹称为根轨迹。
自动控制原理 考试大纲
自动控制原理考试大纲考试要求:带计算机器第一章:控制系统的一般概念1.该章的基本要求与基本知识点自动控制技术的发展概况及作用;自动控制的基本方式;自动控制系统的分类;控制系统的基本要求。
2.要求掌握的基本概念、理论、原理系统控制量,干扰量,反馈等重要概念,掌握开环控制和闭环控制的结构、基本组成及特点等;掌握开环与闭环系统,线性与非线性系统,定常与时变系统等多种分类方法,线性叠加原理;控制系统的基本要求“稳”、“准”、“快”的含义。
第二章:控制系统数学模型1.该章的基本要求与基本知识点控制系统运动方程式;非线性运动方程式的线性化;传递函数;控制系统的传递函数;控制系统方框图及其简化;信号流图2.要求掌握的基本概念、理论、原理一般控制系统微分方程式建立的方法;小偏差线性化的方法及意义;传递函数的概念、性质等;对一般控制系统介绍控制量至输出,干扰量至输出等传递函数的求取方法;控制系统方框图的绘制步骤及简化原则;信号流图的绘制方法及梅森增益公式。
第三章:线性系统的时域分析1.该章的基本要求与基本知识点典型输入信号;一阶系统的时域分析;二阶系统的时域分析;高阶系统的时域分析;线性系统的稳定性与稳定判据;反馈系统的误差与偏差;反馈系统的稳态误差及计算;顺馈控制的误差分析2.要求掌握的基本概念、理论、原理对线性系统时域分析的一般方法引入典型输入信号;一阶系统定义,时域响应求取及实验求取系统时间常数的方法;介绍二阶系统定义,时域响应求取方法,重点掌握二阶系统性能指标的计算;稳定性概念,正确理解Routh判据,并应用它进行稳定性分析和计算;反馈系统误差、偏差概念及其拉氏变换式间的关系;反馈系统稳态误差的计算方法及其与误差系数之间的关系。
第四章:根轨迹法1.该章的基本要求与基本知识点反馈系统的根轨迹;绘制根轨迹的基本原则;典型反馈系统的根轨迹分析2.要求掌握的基本概念、理论、原理根轨迹的基本概念,根轨迹方程及幅值条件,相角条件等概念;180度根轨迹;典型反馈系统根轨迹绘制举例,非最小相位系统概念、根轨迹绘制。
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燕山大学2018年《自动控制原理》考研大纲
一、课程的基本内容要求
1.掌握自动控制系统的工作原理、自动控制系统的组成与几种不同分类。
重点掌握反馈的概念、基本控制方式、对控制系统的基本要求。
2.线性系统的数学模型
掌握传递函数;极点、零点;开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数的概念;典型环节的传递函数。
掌握建立电气系统(有源网络和无源网络)、机械系统(机械平移系统)的微分方程和传递函数模型的方法。
重点掌握方框图化简或信号流图梅森增益公式获得系统传递函数的建模方法。
3.控制系统时域分析
要求能够分析系统的三大基本性能,即系统的稳(稳定性)、准(准确性)、快(快速性)。
掌握如下概念:稳定性;动态(或暂态)性能指标(最大超调量、上升时间、峰值时间、调整时间);稳态(静态)性能指标(稳态误差);一阶、二阶系统的主要特征参量;欠阻尼、临界阻尼、过阻尼系统特点;主导极点。
重点掌握系统稳定性判别(Routh判据);稳态误差终值计算(包括三个稳态误差系数的计算);二阶系统动态性能指标计算。
掌握利用主导极点对高阶系统模型的简化与性能分析。
4.根轨迹法
要求能够利用根轨迹(闭环系统特征方程的根随系统参数变化在S平面所形成的轨迹)分析系统性能。
需掌握的概念:根轨迹;常规根轨迹;相角条件、幅值条件;根轨迹增益。
重点掌握常规根轨迹的绘制(零度根轨迹不作要求)。
掌握增加开环零、极点对根轨迹的影响;利用根轨迹分析系统稳定性与具有一定的动态响应特性(如衰减振荡、无超调等特性)的方法。
5.控制系统频域分析
要求能够利用频域分析方法对控制系统进行分析与设计。
掌握如下概念:频率特性;开环频率特性、闭环频率特性;最小相位系统;幅值穿越频率(剪切频率)、相角穿越频率、相角裕度、幅值裕度;谐振频率、谐振峰值;截止频率、频带宽度;三频段。
重点掌握开环频率特性Nyquist图、Bode图的绘制;由
Bode图确定系统传递函数。
重点掌握Nyquist稳定判据;借助Bode图对幅值、相角穿越频率和幅值、相角裕度的计算。
6.控制系统的校正
要求掌握以下概念:校正实质;校正方式;校正装置类型、特性与作用。
掌握频率特性法确定串联校正装置的方法,注意与控制系统频域分析中利用Bode图分析系统的方法综合运用。
二、课程主要参考书
1.《自动控制理论》(第四版),夏德钤主编,机械工业出版社,2013年
2.《自动控制理论学习指导》,王洪斌,魏立新主编,大连理工大学出版社,2008年
文章来源:文彦考研。