西北工業大學06年工程碩士(自動控制原理基礎)考試大綱

　　七院  動力與能源學院

　　題號：307

　　《自動控制原理基礎》考試大綱

　　一、考試內容

　　1.自動控制的一般概念

　　主要內容：自動控制的任務、控制系統組成，基本控制方式：開環、閉（反饋）控制。自動控制系統的性能要求：穩、快、準等。基本要求：（1）掌握反饋控制系統的基本組成；（2）了解基本控制方式；（3）會畫控制系統原理方塊圖；

　　2.控制系統的數學模型

　　主要內容：動態方程 （微分方程和傳遞函數） 的建立，非線性系統的線性化方法，傳遞函數定義和性質，結構圖的繪制及其等效變換，典型環節。

　　基本要求：（1）了解微分方程的建立和求解方法；（2）掌握傳遞函數的定義、性質和結構圖的概念和等效變換法則；（3）掌握利用結構圖等效變換建立系統的傳遞函數；（4）理解典型環節的概念。

　　3. 時域分析法

　　主要內容：典型響應及性能指標。一、二階系統的分析與計算。系統穩定性的分析與計算：勞斯或古爾維茨判據。穩態誤差的計算及一般規律。基本要求：（1）了解在時域中利用系統微分方程或傳遞函數，在輸入作用下，求解運動方程以獲取系統響應，從而對系統進行性能分析的過程。掌握對一，二階系統進行時域分析的方法。（2）理解為分析比較系統性能和設計系統的典型化處理方法，即在階躍信號輸入時如何定義控制系統的過渡過程與品質指標。重點掌握一階、欠阻尼二階系統性能指標計算。（3）理解系統的穩定性是系統的最基本的性能指標。能熟練利用勞斯判據判或古爾維茨判據別系統的穩定性以及確定K的取值范圍。（4）理解系統的穩態誤差是系統穩態精度的一種度量，能熟練利用終值定理與誤差系數求取 給定輸入時的穩態誤差。理解系統型別與穩態誤差的關系，提高系統型別與開環增益對提高系統穩態精度的影響。

　　4.根軌跡法

　　主要內容：根軌跡的概念與根軌跡方程，根軌跡的繪制法則，廣義根軌跡，零、極點分布與階躍響應性能的關系，主導極點與偶極子，階躍響應的根軌跡分析。基本要求：（1）掌握根軌跡的概念、根軌跡方程（相角條件與模值條件），熟悉根軌跡繪制法則，了解主導極點、偶極子等的概念。（2）了解控制系統性能與系統閉環傳函零、極點在與s平面分布的密切關系。初步掌握根軌跡分析法在控制系統分析與設計中的應用。（3）熟練繪制以開環增益為變量的根軌跡，了解參數根軌跡的含義。（4）了解利用根軌跡估算階躍響應的性能指標。

　　5.頻率響應法

　　主要內容：線性系統的頻率響應，典型環節的頻率響應，系統開環的頻率響應，Nyquist穩定判據和對數頻率穩定判據，穩定裕度及計算，閉環幅頻與階躍響應的關系，峰值及頻寬，開環頻率響應與階躍響應的關系，三頻段（低頻段，中頻段和高頻段）的分析方法。基本要求：（1）重點理解頻率特性基本概念以及與傳遞函數關系，典型環節的頻率特性。（2）掌握開環系統頻率特性的繪制，了解單位反饋閉環頻率特性的繪制。（3）深入理解奈氏穩定判據與穩定裕量的基本概念，能由開    環頻率特性判斷閉環系統穩定性以及穩定裕量，從而獲得增益范圍，環節參數影響等重要信息，了解控制系統設計與分析的穩定裕度。（4）初步理解頻域指標與時域指標的關系，即如何利用一系列轉換關系得到頻域分析、設計系統必須達到的技術要求。

　　二、參考書目

　　1.胡壽松主編，《自動控制原理》（第三版），國防工業出版社

　　2.周雪琴編，《控制工程導論》，西北工業大學出版社

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