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839自動控制原理考試大綱
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一、總體要求
主要考察學生掌握《自動控制原理》的基本知識，基本理論和基本技能的情況及其分析問題和解決問題的能力。 二、內容 1． 控制系統(tǒng)的基本概念 自動控制系統(tǒng)的一般概念、自動控制系統(tǒng)的組成、理解對控制性能的基本要求 2． 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型 微分方程式的建立與求解；傳遞函數(shù)；脈沖響應；方框圖繪制與化簡；信號流圖；狀態(tài)方程式；各種數(shù)學模型的相互轉換 3． 時域分析 1） 二階系統(tǒng)的時域分析；動態(tài)響應指標的求取；由動態(tài)響應指標確定一、二階系統(tǒng)模型參數(shù) 2） 系統(tǒng)型別，開環(huán)放大增益，靜態(tài)誤差增益，根軌跡增益 3） 主導極點、附加閉環(huán)零、極點的概念，高階系統(tǒng)簡化為二階系統(tǒng)的條件 4） Routh穩(wěn)定性判據(jù)；穩(wěn)態(tài)誤差 5） 系統(tǒng)參數(shù)變化對系統(tǒng)穩(wěn)定性，動態(tài)性能，穩(wěn)定性的影響分析 4． 根軌跡 1） 180°根軌跡、0°根軌跡、參量根軌跡（廣義根軌跡）的繪制 2） 根據(jù)系統(tǒng)根軌跡分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)特性和動態(tài)性能 5． 頻域分析 1） 頻率特性的分析與計算 2） Nyquist圖、Bode 圖的繪制；由頻率特性圖求取系統(tǒng)傳遞函數(shù) 3） Nyquist穩(wěn)定判據(jù)，包括對非最小相位系統(tǒng)和具有延遲環(huán)節(jié)系統(tǒng)的分析 4） 穩(wěn)定裕度的計算及分析 5） PID控制規(guī)律的組成及作用，PID應用的分析與計算 6） 超前、滯后、滯后超前、反饋補償（校正）方法的概念與分析 6． 非線性系統(tǒng)分析 1） 非線性系統(tǒng)的特點，典型非線性環(huán)節(jié) 2） 諧波線性化、描述函數(shù)定義及有關概念，非線性環(huán)節(jié)的等效變換 3） 描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性 4） 自持振蕩(極限環(huán))頻率和幅值 5） 相平面圖的概念與利用相平面圖對典型非線性系統(tǒng)進行分析 7． 離散控制系統(tǒng) 1） 采樣信號及采樣系統(tǒng)、采樣過程的數(shù)學描述、香農定理、零階保持器 2） Z變換的物理意義及計算、s域與z域、w域變換 3） 離散系統(tǒng)傳遞函數(shù)、離散系統(tǒng)時域分析 4） 離散系統(tǒng)穩(wěn)定性、離散系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差 8． 現(xiàn)代控制系統(tǒng)分析 1） 線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式；狀態(tài)空間表達式與傳遞函數(shù)、微分方程的互相轉換 2） 狀態(tài)空間表達式的求解、系統(tǒng)傳遞函數(shù)矩陣、狀態(tài)轉移矩陣 3） 線性定常系統(tǒng)的可控性、可觀測性；可控標準形、可觀標準形的實現(xiàn) 4） Lyapunov穩(wěn)定性（連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)） 5） 單輸入單輸出系統(tǒng)的綜合方法（狀態(tài)反饋、輸出反饋與極點配置、全階狀態(tài)觀測器設計和基于狀態(tài)觀測器的反饋控制）。 三、題型及分值比例 分析計算題（150分） |
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