《自动控制原理(805)》考试大纲

命题方式 招生单位自命题 科目类别 初试

满分 150

考试性质初试

考试方式和考试时间闭卷,

试卷结构

考试内容和要求

(一)控制系统的数学描述

1.时域微分方程:典型物理系统的微分方程;非线性系统的线性化;

2.频域描述: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:结构图的建立与化简;Mason(梅逊)公式及其综合应用;

4.一般反馈系统:一般系统的典型结构和基本关系;自动控制理论中的基本控制作用(环节);

(二)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,欠阻尼下的性能指标;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:系统稳定的基本概念;系统稳定的充分必要条件;Routh判据及几种情况分析、Hurwitz判据和Lienard-Chipard判据一般了解;;

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及计算;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;

(三)根轨迹法

1.根轨迹的基本概念;

2.绘制根轨迹图的基本法则;

3.控制系统根轨迹的绘制方法及简单系统的根轨迹草图绘制;

4.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;

(四)频率响应法

1.系统频率特性的求取方法;典型环节的频率特性;

2.频率特性函数的图形:Nyquist图的粗略绘制与特性;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);

3.开环频率特性分析,利用开环Bode图研究闭环系统的稳定性及其它特性;

4.Nyquist稳定判据:Nyquist稳定判据及其应用;

(五)控制系统的校正方法

1.系统校正的概念与结构;

2.根轨迹法校正:改造根轨迹的方法;串联校正装置:微分校正、积分校正、徽分-积分校正的目的和基本思想;

3.频率法校正:超前校正、滞后校正、滞后超前校正的目的和基本思想;

4.参考模型校正法的基本思想;

5.频率法反馈校正的基本思想和特点;

6.控制系统结构设计:基于开环的前置校正结构、扰动补偿、输入补偿的基本思想;

(六)非线性系统分析

1.典型的本质非线性环节;

2.相平面与相轨迹的基本概念,等倾线作图法的基本思想;相平面图的特征和极限环;描述函数法的基本思想,非线性系统的描述函数分析。

参考教材

《自动控制原理》 孙亮、杨鹏主编 北京工业大学出版社 2002年 第2版