北京郵電大學

810控制工程基礎

一、考試目的

《控制工程基礎》課程考試旨在考核自動控制基本概念的基礎上，注重考核學生對于基本概念和定理的理解與掌握、熟練的基本運算能力和運用自動控制相關知識分析解決簡單的實際問題的能力。

二、考試內容

第一章 自動控制系統(tǒng)的一般概念

理解和掌握自動控制系統(tǒng)的基本術語和基本概念，理解和掌握負反饋控制原理，能確定控制系統(tǒng)的被控對象、被控量和給定量。 掌握繪制系統(tǒng)方框圖的方法。了解自動控制系統(tǒng)的組成和分類，及對自動控制系統(tǒng)穩(wěn)、準、快三方面的基本要求。

第二章 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型

了解數(shù)學模型的概念、表達方式，掌握一般物理系統(tǒng)微分方程的列寫。熟悉拉氏變換的定義、性質，常見的簡單時間函數(shù)的拉氏變換式，可根據(jù)拉氏變換的性質求解較復雜時間函數(shù)的拉氏變換和拉氏反變換。

理解并掌握傳遞函數(shù)的概念、性質。 理解典型環(huán)節(jié)的概念。熟悉典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。

理解并掌握控制系統(tǒng)結構圖的運算法則、相加點和分支點的移動法則以及簡化方法。 掌握控制系統(tǒng)的前向通道傳遞函數(shù)、反饋通道傳遞函數(shù)、開環(huán)傳遞函數(shù)、閉環(huán)傳遞函數(shù)、偏差信號傳遞函數(shù)的定義和求法。理解并掌握控制系統(tǒng)信號流圖及梅遜公式。

第三章 控制系統(tǒng)的時域分析

了解控制系統(tǒng)的典型輸入信號，及時域響應指標定義。熟悉并掌握一階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應及性能指標。 熟悉二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應分析及其與極點之間的關系，重點掌握二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應指標與參量z、wn間的關系及計算。

理解系統(tǒng)穩(wěn)定性概念以及穩(wěn)定的充分必要條件。 重點掌握判斷穩(wěn)定性的代數(shù)判據(jù)及應用。能運用勞斯-赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù)判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

了解穩(wěn)態(tài)誤差的概念、定義、類型。理解并掌握系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計算方法及用終值定理計算穩(wěn)態(tài)誤差的前提條件。理解并掌握系統(tǒng)類型與靜態(tài)誤差系數(shù)的關系。掌握控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計算。理解并掌握各靜態(tài)誤差系數(shù)的計算，動態(tài)誤差系數(shù)的計算，特別是非單位反饋系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計算。

第四章 控制系統(tǒng)的根軌跡分析法

掌握根軌跡的基本方程和根軌跡繪制的基本條件與思路。 掌握繪制負反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)根軌跡的基本規(guī)則。掌握利用根軌跡求閉環(huán)極點的方法，估算系統(tǒng)性能指標與改善系統(tǒng)品質的方法。了解廣義根軌跡的繪制方法。

第五章 控制系統(tǒng)的頻域分析法

掌握頻率特性的基本概念，頻率特性的兩種主要表達方式：幅相頻率特性、對數(shù)頻率特性。熟悉典型環(huán)節(jié)的頻率特性。了解最小相位系統(tǒng)的概念。

熟悉系統(tǒng)開環(huán)頻率特性(奈奎斯特圖和伯德圖)的繪制。掌握利用實測開環(huán)幅頻特性確定系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)的方法。

理解和掌握奈魁斯特穩(wěn)定判據(jù)及應用。 理解并掌握系統(tǒng)相角裕度與幅值裕度概念、圖示及計算。掌握系統(tǒng)頻域性能指標與時域性能指標的聯(lián)系。

了解并掌握分析開環(huán)系統(tǒng)在低、中、高頻區(qū)域上頻率特性與控制系統(tǒng)性能間的關系。

第六章 控制系統(tǒng)的校正

了解控制系統(tǒng)校正的概念、校正的實質、校正的方法、校正裝置的形式。熟悉串聯(lián)相位超前校正、相位滯后校正、相位滯后-超前校正裝置的特點、頻率特性、作用。掌握串聯(lián)校正裝置的設計方法。 掌握反饋校正的特點。 掌握反饋校正裝置的設計方法。 掌握系統(tǒng)校正前后的性能指標的變化

三、試題結構

1、考試時間3小時，滿分150分;

2、基本概念10%，分析證明20%，綜合計算70%。