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871自控原理考研大綱（新）

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yangji1990

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871自動控制原理復習大綱

教材：高等教育出版社《自動控制原理》（第二版），上下冊，作者黃家英。

第一章：緒論
知識點：自動控制的有關名詞術語；控制系統的類型；基本控制方式：開環、閉環（反饋）控制、復合控制；自動控制的性能要求：穩、快、準及最優化；典型輸入信號。
基本要求：掌握反饋控制的基本原理；根據系統工作原理圖能夠繪制系統原理方塊圖，掌握典型輸入信號。
第二章：線性控制系統的數學描述
知識點：輸入輸出數學模型的分類及建立方法；傳遞函數的定義及性質；利用拉氏變換法解微分方程的方法；運動模態的概念；典型環節的傳遞函數；結構圖的化簡方法；應用梅遜公式求解控制系統的傳遞函數。
基本要求：利用復阻抗的概念建立無源網絡的結構圖；掌握控制系統結構圖的繪制方法及等效變換方法；掌握閉環系統各種傳遞函數的定義；用等效變換方法或梅森公式求系統結構圖或信號流圖的各種傳遞函數。

第三章線性控制系統的運動分析
知識點：控制系統時域動態性能指標的定義與計算；一階二階系統的動態性能分析與計算；高階系統的性能估算；誤差定義與穩態誤差的計算；系統穩定性的定義與判據。
基本要求：掌握線性定常系統運動的穩定性判據；一階二階控制系統的響應及動態性能指標計算；主導極點與偶極子的概念及其應用；閉環零極點分布與系統特性之間的關系；靜態誤差系數、系統型別、跟蹤穩態誤差的定義及計算；擾動引起的誤差的定義與計算方法。

第四章根軌跡法
知識點：根軌跡的概念；根軌跡的模值條件與相角條件，根軌跡的繪制法則，廣義根軌跡，系統性能分析，根軌跡校正的基本原則。
基本要求：掌握根軌跡（180度根軌跡、0度根軌跡、根軌跡簇、參數根軌跡）繪制方法；理解模值條件和相角條件；由根軌跡分析系統穩定性；分析參數變化對系統運動模態的影響；利用根軌跡分析零、極點分布與階躍響應性能的關系。

第五章頻率響應分析法
知識點：線性定常系統的頻率響應；典型環節的頻率特性；系統開環頻率特性曲線繪制；Nyquist穩定判據和對數頻率穩定判據；穩定裕度及計算；閉環系統的頻域性能指標。
基本要求：理解頻率特性的概念及物理意義；掌握典型環節的頻率特性；最小相位系統的基本性質以及開環頻率特性的繪制；掌握最小相位系統利用對數幅頻漸近曲線求傳遞函數的方法；熟練運用奈奎斯特穩定判據及對數頻率判據；掌握穩定裕度的概念及計算方法；根據開環頻率特性能夠對系統閉環特性進行分析；熟悉閉環、開環頻域性能指標與時域指標之間的關系；掌握開環bode圖低頻段，中頻段和高頻段與系統暫穩態性能之間的關系；明確最小相位和非最小相位的概念。

第六章頻率相應綜合法
知識點：系統的設計與校正的概念；常用校正裝置及其特性；PID基本控制規律；基于頻率響應綜合法的串聯校正方法。
基本要求：掌握校正和綜合的概念及目的；掌握超前、滯后以及滯后超前校正環節的特性；熟悉PID基本控制規律；掌握頻率響應綜合法的基本思路；熟悉串聯校正中超前、滯后、滯后超前校正以及PID校正的設計思路及原則。

第七章線性系統的結構分析
知識點：狀態空間法的有關概念，狀態空間模型的列寫；狀態方程的解；狀態方程的線性變換；傳遞函數陣；系統的可控性、可觀性及其判據；狀態空間模型的標準形；對偶原理；按可控性、可觀性進行結構分解。
基本要求：掌握線性定常系統狀態空間模型的建立方法；掌握狀態空間模型與輸入輸出數學模型之間的等價條件及轉化方法；深刻理解系統的可控性與可觀測性；掌握狀態可控與可觀測判據；掌握狀態轉移矩陣的求解方法；熟悉狀態方程的解；熟悉線性定常系統的可控與可觀規范型的化簡方法；掌握傳遞函數數學模型的局限性；掌握系統穩定性的判定方法。

第八章線性控制系統的狀態空間綜合法
知識點：狀態反饋與輸出反饋；鎮定的概念；狀態觀測器。
基本要求：掌握狀態反饋及輸出反饋的結構特點、對應的極點任意配置條件以及極點配置方法；掌握某些控制系統鎮定的條件和方法；掌握狀態觀測器的設計目的及設計方法；掌握帶觀測器的狀態反饋控制系統的分析及設計方法。

第九章線性離散控制系統
知識點：離散系統的基本概念；采樣過程的數學描述；采樣信號的復現：香農定理、零階保持器；Z變換理論；離散系統的數學模型；脈沖傳遞函數；離散系統的穩定性與穩態誤差；動態性能分析；離散系統的數字校正。
基本要求：掌握離散系統的基本概念；熟悉信號的采樣與復現方法；掌握零階保持器的特性；掌握脈沖傳遞函數的基本概念及求解方法；掌握離散系統的穩定性判據；掌握離散系統的穩態誤差計算方法；掌握離散系統零極點分布與系統動態典型響應的一般規律；掌握典型輸入下離散系統響應的計算方法以及性能指標的計算。

第十章非線性控制系統
知識點：非線性控制系統的特點；常見非線性環節的特性及其對系統運動的影響；自持振蕩；相軌跡圖的繪制以及非線性系統運動規律的相平面分析方法。
基本要求：熟悉非線性系統運動的特點以及典型非線性特性及其影響；掌握一階二階線性系統的相軌跡特點；掌握含有飽和、死區、繼電以及滯環等典型非線性環節的控制系統的相軌跡特點，能夠確定此時相平面圖的開關線、奇點奇線及其類型，以及各區域的微分方程；能夠繪制典型輸入信號作用下的相軌跡圖；能夠根據相軌跡圖分析含有典型非線性環節的控制系統的運動規律。

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