郑州大学《自动控制原理》考研大纲
《自动控制原理》考试大纲
题号:821
《自动控制原理》
考试大纲
一、考试内容
正确理解自动控制原理的有关概念。
掌握结构图等效变换方法和梅森公式。
能熟练求取系统传递函数。
掌握代数稳定判据及在判定系统稳定性方面的应用方法;掌握系统稳态误差的分析计算方法;掌握一、二阶系统典型相应的特点以及模型参数与动态性能的关系;了解附加闭环零极点对系统动态性能的影响;能熟练进行有关的分析计算。
能熟练绘制系统根轨迹(包括广义根轨迹)并分析系统性能参数变化趋势,掌握有关的计算方法。
掌握典型环节频率特性,能熟练绘制开环系统频率特性;掌握频域稳定判据;掌握稳定裕度计算及系统性能估算方法;正确理解闭环频率特性及相应指标。
掌握频域串联校正方法;掌握反馈校正和复合校正方法。
能熟练推导离散系统脉冲传递函数。
熟练掌握离散系统稳定性判据和稳态误差计算方法。
了解非线性系统运动的特点,重点掌握运用描述函数法进行非线性系统稳定性及自振分析的方法。
一般掌握相平面法。
注重各章概念的融会贯通以及解题方法的综合运用。
二、参考书目
胡寿松主编,《自动控制原理》(第三版),国防工业出版社。
(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。
812《自动控制原理》考试大纲
《自动控制原理》考试大纲一、基本要求掌握控制系统分析和综合基本方法,主要内容有传递函数和信号流图等数学模型的建立;系统稳定性、动态性能、稳态性能的时域分析;频域法和根轨迹法;系统串联校正的设计方法;线性离散系统的分析;系统状态空间建模及其求解;系统可控性和可观测性;线性定常系统状态反馈及观测器设计;李雅普诺夫稳定性理论。
二、考试范围.自动控制的一般概念()自动控制系统的定义、构成;()自动控制系统的基本控制方式;自动控制系统的分类;()对控制系统的基本要求;.控制系统的数学模型()传递函数的定义、性质及典型环节的传递函数;()信号流图的组成、建立及梅森增益公式;()闭环系统的传递函数:输入量及扰动量作用下的传递函数、误差传递函数。
.线性系统的时域分析法()一阶系统动态性能;()二阶系统的动态性能:典型二阶系统的数学模型、欠阻尼阶跃响应、二阶系统的动态性能指标、二阶系统性能的改善;()控制系统的稳定性分析及代数稳定判据;()控制系统的稳态性能分析:稳态误差的定义、系统类型、稳态误差分析与静态误差系数。
.线性系统的根轨迹法()根轨迹方程:幅值条件和相角条件;()度根轨迹作图的一般规则、典型的零、极点分布及其相应的根轨迹;()系统性能分析:稳定性分析、增加零、极点对根轨迹的影响、利用主导极点估计系统的性能指标;.线性系统的频域分析法()频率特性;()典型环节与开环系统的频率特性;()奈奎斯特稳定判据及应用;()稳定裕度;.线性系统的校正法()校正装置:超前、滞后网络的特性;()系统校正的频率响应法:超前、滞后校正设计;()控制器:控制法则及对系统性能的影响。
. 线性离散系统的分析() 信号采样和保持;() 离散系统数学模型:差分方程和脉冲传递函数;() 离散系统稳定性及稳定性判据;() 离散系统稳态误差及动态性能分析;. 线性系统的状态空间分析与综合() 线性系统的状态空间描述:建立、转换、标准型;线性系统的运动分析状态方程的解;() 线性系统的可控性和可观测性;() 线性定常系统的线性变换;() 线性定常系统的状态反馈极点配置和全维状态观测器设计;() 李雅普诺夫稳定性分析。
自动控制原理考研大纲
自动控制原理考研大纲
自动控制原理是控制工程领域的一门基础课程,旨在介绍自动控制的基本概念、理论和方法。
该课程通常包括以下内容:
1. 控制系统的基本概念:介绍自动控制系统的定义、组成和基本要素,包括被控对象、传感器、执行器、控制器等。
2. 信号与系统:介绍连续时间和离散时间信号的表示方法、重要性质和常用变换,如傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换。
3. 传递函数与状态方程:介绍线性时不变系统的传递函数和状态方程的概念及其相互转换的方法,以及这些表示方法在系统分析和设计中的应用。
4. 时域分析方法:介绍时域响应分析的方法,如阶跃响应、脉冲响应和频率响应分析,以及这些方法在系统性能评价和参数调整中的应用。
5. 频域分析方法:介绍频域响应分析的方法,如频率响应曲线、波特图和奈奎斯特图,以及这些方法在系统稳定性和稳定裕度分析中的应用。
6. 非线性控制系统:介绍非线性控制系统的特点和分析方法,如构造相平面图、极限环分析和决策环分析,以及这些方法在非线性系统的稳定性和摆动特性分析中的应用。
7. 系统设计原理:介绍自动控制系统的设计原则和方法,包括
反馈控制系统的校正设计、校正器的设计和模式选择方法。
8. 控制器的设计与调节:介绍PID控制器的设计原理和调节方法,包括根轨迹和频率响应法,并介绍现代控制理论中的一些常用方法,如状态反馈、观测器和最优控制。
除了上述内容,考研大纲还可能包括其他相关的内容,具体以考纲为准。
自动控制原理作为控制工程的基础课程,对于进一步学习和研究控制工程以及其他相关领域(如机械、电子、通信等)都具有重要的意义和应用价值。
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。
《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。
自动控制原理考研大纲
《自动控制原理》考研大纲科目名称:控制理论适用专业:仿生装备与控制工程参考书目:《自动控制原理》第六版,胡寿松编,科学出版社;《自动控制理论》第二版,邹伯敏编,机械工业出版社;《现代控制理论基础》第二版,王孝武主编,机械工业出版社考试时间:3小时考试方式:笔试总分:150分考试范围:包括经典控制理论(不包含非线性部分)与现代控制理论两部分,经典控制理论内容占70%,现代控制理论内容占30%。
经典控制理论部分第一章绪论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。
2. 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。
第二章线性系统的数学模型控制理论的两大任务是系统分析与系统设计,系统分析和设计中首先要建立被研究系统的数学模型。
本章主要给出古典控制理论使用的系统数学模型——传递函数的建立。
本章要求:1.掌握的概念: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;典型环节的传递函数。
2.重点掌握建立电气系统、机械系统的微分方程和传递函数模型的方法。
3.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。
第三章控制系统时域分析根据研究系统采用的不同数学模型,分析方法是不同的,本章给出利用系统传递函数数学模型求取时间响应的系统时域分析法。
主要是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)。
稳定性是系统工作的必要条件;快速性和相对稳定程度(振荡幅度)是评价系统动态响应的性能指标;准确性是指系统稳态响应的稳态精度,用稳态误差来衡量,需注意:讨论的稳态误差是指由输入信号和系统结构引起的系统稳态时的误差。
本章要求:1.掌握的概念: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。
2.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。
2020年郑州大学953自动控制理论
掌握系统稳态误差的定义、计算及一般规律。 4. 线性系统的根轨迹 考试内容:
根轨迹法的基本概念 绘制根轨迹绘制的基本条件和基本规则 广义根轨迹 利用根轨迹分析系统的性能。 考试要求 掌握根轨迹方程 掌握常规根轨迹的绘制 掌握广义根轨迹的绘制 利用根轨迹分析系统的性能 5. 线性系统的频域分析 考试内容: 频率特性 典型环节的频率特性 系统开环频率特性的绘制 频率域稳定判据 系统的相对稳定性 闭环系统的频域指标 考试要求 了解频率特性的概念 掌握典型环节和开环系统的频率响应曲线(Nyquist曲线和对数幅频渐近特 性曲线)的绘制 掌握Nyquist稳定判据和对数频率稳定判据的应用 掌握幅值裕度和相角裕度的计算 理解最小相位系统、截止频率、穿越频率、带宽等概念。 6. 线性系统的校正 考试内容: 线性系统的的校正概念 常用校正装置及其特性 串联校正的设计 反馈校正的设计 考试要求
四、考试要求
硕士研究生入学考试科目《自动控制理论》为闭卷,笔试,考试时间为180 分钟,本试卷满分为150分。试卷务必书写清楚、符号和西文字母运用得当。答 案必须写在答题纸上,写在试题纸上无效。
五、主要参考教材
《自动控制理论》(2012年11月第四版),夏德钤 翁贻方编著,机械工业出版社 《现代控制理论》(2006年7月第三版),刘豹 唐万生主编,机械工业出版社
考试要求 掌握反馈控制的概念 掌握由给定物理系统原理图建立控制系统方块图
2. 线性系统的数学模型 考试内容:
线性系统的输入输出时间函数描述 线性系统的输入输出传递函数描述 典型环节的数学模型 控制系统方框图及其简化方法 信号流程图 考试要求 掌握传递函数的定义 掌握典型环节的传递函数 掌握结构图等效变换法则 掌握信号流图的绘制 掌握用梅逊公式求闭环系统的传递函数。 3. 线性系统的时域分析 考试内容: 线性定常系统的时域响应 控制系统时间响应的动态、静态性能指标 一阶、二阶系统的时域分析 线性系统的稳定性分析 控制系统的稳态误差。 考试要求 掌握一阶、二阶系统的典型响应 掌握性能指标的分析与计算 理解稳定性的概念 掌握线性系统稳定的充要条件 掌握应用劳斯-赫尔维茨判据判断系统稳定性
《自动控制原理》复习提纲
《自动控制原理》复习提纲自动控制原理复习提纲第一章:自动控制系统基础1.1自动控制的基本概念1.2自动控制系统的组成1.3自动控制系统的性能指标1.4自动控制系统的数学建模第二章:系统传递函数与频率响应2.1一阶惯性系统传递函数及特性2.2二阶惯性系统传递函数及特性2.3高阶惯性系统传递函数及特性2.4惯性环节与纯时延环节的传递函数2.5开环传递函数与闭环传递函数2.6频率响应曲线及其特性第三章:传递函数的绘制和分析3.1 Bode图的绘制3.2 Bode图的分析方法3.3 Nyquist图的绘制和分析3.4极坐标图的应用3.5稳定性分析方法第四章:闭环控制系统及稳定性分析4.1闭环控制系统4.2稳定性的概念和判据4.3 Nyquist稳定性判据4.4 Bode稳定性判据4.5系统的稳态误差分析第五章:比例、积分和微分控制器5.1比例控制器的原理和特性5.2积分控制器的原理和特性5.3微分控制器的原理和特性5.4比例积分(P)控制系统5.5比例积分微分(PID)控制系统第六章:根轨迹法6.1根轨迹的概念和基本性质6.2根轨迹的绘制方法6.3根轨迹法的稳定性判据6.4根轨迹设计法则6.5根轨迹法的应用案例第七章:频域设计方法7.1频域设计基本思想7.2平衡点反馈控制法7.3频域设计法的应用案例7.4系统频率响应的优化设计7.5频域方法的灵敏度设计第八章:状态空间分析和设计8.1状态空间模型的建立8.2状态空间的矩阵表示8.3状态空间系统的特性8.4状态空间系统的稳定性分析8.5状态空间设计方法和案例第九章:模糊控制系统9.1模糊控制的基本概念9.2模糊控制系统的结构9.3模糊控制器设计方法9.4模糊控制系统的应用案例第十章:遗传算法与控制系统优化10.1遗传算法的基本原理10.2遗传算法在控制系统优化中的应用10.3遗传算法设计方法和案例第十一章:神经网络及其应用11.1神经网络的基本概念和结构11.2神经网络训练算法11.3神经网络在控制系统中的应用11.4神经网络控制系统设计和优化方法第十二章:自适应控制系统12.1自适应控制的基本概念12.2自适应控制系统的结构12.3自适应控制器设计方法12.4自适应控制系统的应用案例第十三章:系统辨识与模型预测控制13.1系统辨识的基本概念13.2建模方法及其应用13.3模型预测控制的原理13.4模型预测控制系统设计和优化方法第十四章:多变量控制系统14.1多变量控制系统的基本概念14.2多变量系统建模方法14.3多变量系统稳定性分析14.4多变量系统控制器设计14.5多变量系统优化控制方法以上是《自动控制原理》的复习提纲,内容覆盖了自动控制系统的基本概念、传递函数与频率响应、传递函数的绘制和分析、闭环控制系统及稳定性分析、比例、积分和微分控制器、根轨迹法、频域设计方法、状态空间分析和设计、模糊控制系统、遗传算法与控制系统优化、神经网络及其应用、自适应控制系统、系统辨识与模型预测控制、多变量控制系统等知识点。
《自动控制原理》考试大纲
《自动控制原理》考试大纲第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点课程以经典控制理论为主,重点论述了用时域法、根轨迹法和频域法分析线性系统的性能,介绍了系统的初步设计及校正的一般性原则。
通过课程的学习,学生应对自控理论有较系统的认识,达到理解并熟练掌握自控的基本理论和基本方法,具有初步解决工程相关问题的能力。
二、课程目标与基本要求通过课程的学习,学生应正确理解反馈控制系统的基本概念,掌握控制系统数学模型建立的一般方法,掌握线性系统的分析方法(时域法、根轨迹法和频域法)。
基本要求如下:1、正确理解反馈控制系统的基本概念。
2、掌握控制系统的数学模型建立的方法。
3、掌握线性系统的时域法、根轨迹法和频域分析法。
4、理解自控系统校正的一般概念。
第二部分考核内容与考核目标第1章反馈控制原理一、学习目的与要求了解自动控制的发展、自动控制系统的分类,理解自动控制系统的组成、基本控制方式(开环控制和闭环控制)和评价自动控制系统的性能指标。
通过闭环控制系统的举例,理解反馈控制的原理。
二、考核知识点与考核目标(一)反馈控制原理(一般)识记:自控控制的两种基本方式(开环控制和闭环控制)。
理解:闭环控制的特点(二)自动控制系统的组成及常用术语(一般)识记:自动控制系统的组成及常用术语。
(三)自动控制系统的分类及性能指标(一般)识记:自动控制系统的分类,评价自动控制系统的性能指标。
第2章控制系统的数学模型一、学习目的与要求掌握自动控制系统的三种数学模型(微分方程、传递函数、结构图)的建立方法。
熟练掌握自动控制系统传递函数的求取方法。
二、考核知识点与考核目标(一)自控元件运动方程的建立(次重点)理解:RL,RC或RLC网络及简单电机拖动系统、机械系统的微分方程列写方法。
(二)小偏差线性化(一般)识记:线性化条件及方法。
(三)拉氏变换及线性常微分方程的求解(重点)识记:典型输入信号的拉氏变换,理解:拉氏变换及反变换的定义、性质,应用:会用拉氏变换及反变换法求解微分方程。
【郑州大学考研大纲】953《自动控制理论》考试大纲和参考书
郑州大学硕士研究生入学考试《自动控制理论》考试大纲和 参考书
郑州大学 2018 年考研首次发布考研大纲和参考书,郑大考研尚研教育为了方便 19 届考研的学弟学妹,特单独整理了郑州大学各专业考研大纲。
郑大考研尚研教育备考建议:教材是基础,第一轮复习的时候建议全面复习教材, 根据 18 年考研情况可知,郑大考研真题有些并不在大纲上面,并且大纲只是考 试要点的简要框架,第二轮的时候可以结合郑大考研大纲,重点锁定大纲要点。 命题学院(盖章): 考试科目代码及名称:953 自动控制理论 一、 考试基本要求及适用范围概述 本《自动控制理论》考试大纲适用于郑州大学控制科学与工程学科相关专业 的 硕士研究生入学考试。自动控制理论是控制科学与工程学科的基础理论课程,主 要内容:控制系统的组成与分类、控制系统的建模、控制系统的时域分析、根 轨 迹、频域分析、控制系统的校正、非线性系统、离散系统、控制系统的能控性 和 能观性等。要求考生系统地理解和掌握控制系统的基本概念和基本理论,掌握 控 制系统的结构、建模、时域分析、频域分析、校正、能控能观性分析、稳定性 分 析、系统综合等,能综合运用所学的知识分析问题和解决问题。 二、 考试形式 硕士研究生入学生物化学考试为闭卷,笔试,考试时间为 180 分钟,本试卷 满 分为 150 分。
郑大考研人的家园
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专注郑大考研专业课辅导
试卷结构(题型):计算题、单项选择题、简答题 三、 考试内容 1.自动控制的一般概念 考试内容: 自动控制的基本原理(反馈) 自动控制系统的基本组成 基本控制方式(开环、闭环) 自动控制系统的基本要求:稳、快、准 考试要求 掌握反馈控制的概念 掌握由给定物理系统原理图建立控制系统方块图 2.线性系统的数学模型 考试内容: 线性系统的输入输出时间函数描述 线性系统的输入输出传递函数描述 典型环 节的数学模型 控制系统方框图及其简化方法 信号流程图 考试要求 掌握传递函数的定义 掌握典型环节的传递函数 掌握结构图等效变换法则 掌握信号流图的绘制 掌握用梅逊公式求闭环系统的传递函数。 3.线性系统的时域分析 考试内容: 线性定常系统的时域响应 控制系统时间响应的动态、静态性能指标 一阶、二阶 系统的时域分析 线性系统的稳定性分析 控制系统的稳态误差。
《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。
805-自控原理-考试大纲
硕士研究生入学考试自命题科目考试大纲课程名称:自动控制原理参考书:《自动控制原理》(第五版),胡寿松,科学出版社。
一、总体要求要求考生熟练掌握控制系统建模、分析与综合设计的基本概念、基本理论和基本方法;并能够利用所学的理论方法解决与分析常见的自动控制问题,具备进一步学习有关专业知识及进行工程实践的基础。
二、考试内容及比例(一)自动控制的一般概念(5~10%)1、自动控制的基本方式2、控制系统的基本组成3、自动控制系统分类4、对控制系统性能的基本要求(二)控制系统的数学模型(20~30%)1、控制系统数学模型的概念2、微分方程的列写(电气、力学系统)、求解(拉氏变换法)3、非本质非线性微分方程的线性化4、传递函数的概念、性质及列写,典型环节、元部件的传递函数5、状态空间表达式的建立6、结构图的概念、性质、绘制及等效变换7、信号流图的概念、性质、绘制8、Mason公式及其应用(三)线性系统的时域分析(20~30%)1、典型输入信号的一般形式2、给定输入信号作用下系统响应的计算3、稳定性的概念、性质,线性定常系统稳定性判别条件及判据(劳斯判据)4、时域性能指标体系、指标含义5、一阶系统的数学模型、不同输出响应,时域动态指标的计算6、二阶系统的数学模型、不同输出响应、时域动态指标的计算、性能改善方法7、高阶系统中主导极点、偶极子概念8、稳态误差概念、性质及其计算(终值定理法、静态误差系数法、动态误差系数法)(四)线性系统的根轨迹法(15~20%)1、根轨迹、根轨迹方程的概念2、180º、0º根轨迹的绘制法则3、根轨迹绘制(常规、广义根轨迹)4、基于系统根轨迹的性能分析(定性分析、定量估算)(五)线性系统的频域分析(20~30%)1、频率特性的概念、表示方法,典型环节的频率特性2、开环频率特性图(奈氏曲线、Bode图)的绘制3、传递函数实验法4、系统稳定性的判别(奈奎斯特稳定判据)5、稳定裕度的概念、计算6、开环和闭环频域性能指标的概念、计算(六)线性系统的校正方法(20~30%)1、校正的概念,常用校正方式的性质及特性2、常用校正装置的对数频率特性及其作用3、串联超前校正、迟后校正、迟后-超前校正的实质与主要特点及设计4、PID调节律表达式、含义5、复合校正的概念、方法及作用6、复合控制系统的设计三、试卷题型及比例试卷题型分为简答题、计算题、绘图题和综合题等类型,其中简答题约占10~20%,计算题、绘图题、综合题约占80~90%。
《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。
考研《自动控制原理》考试大纲
考研《自动控制原理》考试大纲一、总的要求全面掌握自动控制系统的基本概念与原理,深入理解与掌握自动控制系统分析与综合设计的方法,并能用这些基本的原理与方法去分析问题、解决问题。
二、基本要求(1)自动控制的一般概念:自动控制的基本原理与自动控制系统组成、分类,能将具体对象的控制系统物理结构图表示抽象成控制系统的方块图表示,能分析其中各种物理量、信息流之间的关系。
(2)动态系统的数学模型:能建立给定典型系统的数学模型,包括微分方程模型、传递函数模型、状态空间模型等;能熟练地通过方块图简化方法与信号流图等方法获得系统总的传递函数;能根据要求进行各种数学模型之间的相互转换。
(3)线性时不变连续系统的时域分析:掌握系统微分方程模型的求解,拉普拉斯变换在时域分析中的.应用,一阶、二阶及高阶系统的时域分析;状态空间模型的求解与分析;系统时间响应的性能指标及计算;系统的稳定性分析、稳态误差系数与稳态误差的计算等。
(4)根轨迹:掌握根轨迹法的基本概念;根轨迹绘制的基本法则及推广法则;利用根轨迹进行系统性能的分析与设计。
(5)频率分析:掌握系统的频率特性基本概念;开环系统的典型环节分解与开环频率特性曲线及其分析;利用伯德图建立对象的传递函数模型;奈魁斯特频率特性稳定判据以及稳定裕度分析。
(6)线性系统的超前及滞后校正:一般性了解线性系统的超前及滞后校正方法,理解并能简单地应用。
(7)线性时不变离散系统的分析与校正:掌握采样与采样过程,离散系统的基本概念与Z变换;离散系统的数学模型;稳定性与稳态误差分析;离散系统的动态性能分析,以及与连续系统在概念与分析方法上的异同。
了解数字调节器的分析与设计。
(8)线性系统的状态空间分析与综合:掌握线性系统的能控性与能观性概念;线性定常系统的线性变换与标准型;线性定常系统的状态反馈控制器与状态观测器设计。
(9)非线性控制系统:了解非线性控制系统基本概念与描述函数方法,初步掌握李亚普诺夫稳定性分析方法。
自动控制原理考研大纲
自动控制原理考研大纲自动控制原理是控制科学与工程技术的基础课程,是控制工程专业的核心课程之一。
它是研究控制系统的基本原理和设计方法的一门学科,是控制工程领域的基础和核心。
自动控制原理的研究对象是各种动态系统,包括机械系统、电气系统、热力系统、生物系统等,它研究如何设计合适的控制器,使得系统的性能指标能够满足要求。
自动控制原理考研大纲主要包括以下几个方面的内容:1. 数学基础,包括微积分、线性代数、概率论与数理统计等数学知识。
掌握这些数学基础知识对于深入理解自动控制原理至关重要,因为控制理论是建立在数学基础之上的。
2. 信号与系统,包括连续时间信号与系统、离散时间信号与系统等内容。
信号与系统是自动控制原理的基础,通过对信号与系统的学习,可以深入理解控制系统的动态特性。
3. 控制系统基本理论,包括控制系统的基本概念、控制系统的数学描述、控制系统的性能指标等内容。
掌握控制系统的基本理论是理解和设计控制系统的基础。
4. 控制系统分析与设计,包括时域分析、频域分析、根轨迹法、频率法等内容。
通过对控制系统的分析与设计,可以评价和改进控制系统的性能。
5. 离散系统控制理论,包括离散系统的时域分析、频域分析、离散系统的根轨迹法、频率法等内容。
离散系统控制理论是自动控制原理中的重要内容,对于数字控制系统的设计与分析至关重要。
6. 非线性系统控制理论,包括非线性系统的稳定性分析、非线性系统的控制设计等内容。
非线性系统是自动控制原理中的难点和热点,对于控制系统的实际应用具有重要意义。
自动控制原理是一门理论联系实际的学科,它既有严谨的数学理论基础,又有广泛的工程应用。
掌握自动控制原理的基本知识,对于从事控制工程相关领域的工程师和研究人员来说至关重要。
通过对自动控制原理的学习,可以提高工程实践中的问题解决能力,为控制系统的设计与优化提供理论支持。
总的来说,自动控制原理考研大纲涵盖了控制工程专业的基础知识和核心理论,是控制工程专业研究生入学考试的重要内容。
考研《自动控制原理(I)》(学术学位)考试大纲
典型非线性特性;描述函数法
8控制系统的状态空间分析
状态空间模型;线性系统的能控性和能观性分析;李雅普诺夫稳定判据;状态方程的求解;状态反馈控制与状态观测器设计
二、考试要求(包括考试时间、总分、考试方式、题型、分数比例等)
考试时间:180分钟
总分:150分
考试方式:闭卷
题型、分数比例:简述题(约20%)、计算题(约80%)
三、主要参考书目
《自动控制原理》(第二版),王万良编著,高等教育出版社,2014
硕士研究生入学考试自命题科目考试大纲
科目代码、名称:
844自动控制原理(I)
专业类别:
√学术型□专业学位
适用专业:
08制的基本概念
自动控制系统;自动控制系统的类型;对控制系统性能的基本要求
2连续系统的数学模型
系统数学模型的概念;微分方程描述;传递函数;结构图
3时域分析法
稳定性分析;暂态性能分析;稳态性能分析
4频率法
频率特性;典型环节频率特性的伯德图;控制系统开环频率特性的伯德图;由伯德图确定系统的频率特性;奈奎斯特稳定判据;控制系统相对稳定性分析
5线性系统的综合校正方法
控制系统综合校正的概念;串联校正的综合法
6离散系统控制理论
信号的采样与保持;差分方程;Z变换;Z传递函数;线性离散系统的稳定性分析;线性离散系统的暂态性能分析;线性离散系统的稳态误差分析
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第三章:控制系统时域动态性能指标的定义和计算,误差的定义与稳态误差的定义与计
算,系统稳态性的定义与判断法则,系统动态性能分析。
基本要求:
1.一阶系统的阶跃响应及动态性能的计算; 2.典型欠阻尼二阶系统动态性能指标的计算,性能指标与特征根的关系; 3.主导极点与偶极子的概念及其应用; 4.Routh 判据的应用; 5.给定稳态误差和扰动稳态误差的定义和计算方法; 6.减小和消除稳态误差的方法。
郑州大学《自动控制理论》考研大纲
考试的总体要求:熟练掌握连续线性控制系统的数学模型的建立方法以及时域和频域
等分析方法: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。
考试大纲:
第一章:控制系统的一般概念,开环控制和闭环控制,控制系统的分类,控制系统的组
第四章:根轨迹的基本概念,根轨迹的幅值条件与相角条件,根轨迹绘制的基本法则,
广义根轨迹,利用根轨迹进行系统性能的分析。
基本要求:
1.掌握常规根轨迹的绘制方法; 2.掌握参数根轨迹与零度根轨迹的绘制方法; 3.由根轨迹分析系统稳定性,分析参数的变化对系统运动的影响。
第五章:频率特性的概念及其图示法,开环频率特性的绘制奈奎斯特稳定判据,稳定裕
第七章:非线性控制系统的基本概念,常见非线性特性及其对系统运动的影响,相平面
法,描述函数法。
基本要求:
1.非线性系统的相平面分析法; 2.典型非线性特性的描述函数; 3.利用描述函数法进行自激振荡的判断和自振参数的确定。
第八章:离散系统的基本概念,信号的采样与保持,Z 变换定力,离散系统的数学模型
离散系统的稳定性与稳态误差分析。
度。
基本要求:
1.开环幅相频率特性曲线的绘制,开环对数频率特性曲线的绘制; 2.有最小相角系统的对数幅频渐进曲线求传递函数; 3.奈奎斯特稳定判据; 4.稳定裕度的物理意义,熟练掌握稳定裕度的计算。
第六章:系统的设计与校正问题,常用校正装置及其特性,串联校正,反馈校正,复合
校正。
基本要求:
1.串联超前校正网路的设计; 2.串联滞后校正网络的设计; 3.串联滞后-超前校正网络的设计;
成,米茨术语。
基本要求:
1. 掌握反馈控制系统的基本原理 2. 根据系统的工作原理图绘制原理方块图。
第二章:控制系统动态微分方程的列写,传递函数的定义和性质,控制系统结构图的绘
制,等效变换,梅逊公式在结构图和信号流图中的应用。
基本要求:
1.机理法建立系统的传递函数; 2.掌握控制系统结构图的绘制方法及基本等效变换; 3.用方框图等效变换或者梅逊公式求结构图或信号,离散系统输出 Z 变换的求法; 2.线性离散系统的稳定分析; 3.离散系统的稳态误差分析。
第九章:现代控制理论基础
基本要求:
1.线性定常系统的状态空间描述,坐标变换(线性变换)及转台方程求解。 2.线性定常系统的能控性和能观性,标准型以及能控性与能观性分解。
参考书: