關(guān)于自考自動控制原理的考點知識
科目名稱：自動控制原理(含經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論)
代碼：829
第一部分 考試說明
一、考試性質(zhì)
《自動控制原理》是為我校招收控制科學(xué)與工程專業(yè)碩士研究生設(shè)置的考試科目。它的評價標(biāo)準(zhǔn)是高等學(xué)校優(yōu)秀畢業(yè)生能達(dá)到良好及以上水平，以保證被錄取者具有較扎實的專業(yè)基礎(chǔ)。
二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)
（一）答卷方式：閉卷，筆試；
（二）答題時間：180分鐘。
（三）題型 ：計算題、簡答題、選擇題
第二部分 考查要點
（一）自動控制的一般概念
1．自動控制和自動控制系統(tǒng)的基本概念，負(fù)反饋控制的原理；
2．控制系統(tǒng)的組成與分類；
3．根據(jù)實際系統(tǒng)的工作原理畫控制系統(tǒng)的方塊圖。
（二）控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
1．控制系統(tǒng)微分方程的建立，拉氏變換求解微分方程。
2．傳遞函數(shù)的概念、定義和性質(zhì)。
3．控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，結(jié)構(gòu)圖的等效變換。
4．控制系統(tǒng)的信號流圖，結(jié)構(gòu)圖與信號流圖間的關(guān)系，由梅遜公式求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
（三）線性系統(tǒng)的時域分析
1．穩(wěn)定性的概念，系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件，Routh穩(wěn)定判據(jù)。
2．穩(wěn)態(tài)性能分析
（1）穩(wěn)態(tài)誤差的概念，根據(jù)定義求取誤差傳遞函數(shù)，由終值定理計算穩(wěn)態(tài)誤差；
（2）靜態(tài)誤差系數(shù)和動態(tài)誤差系數(shù)，系統(tǒng)型別與靜態(tài)誤差系數(shù)，影響穩(wěn)態(tài)誤差的因素。
3．動態(tài)性能分析
（1）一階系統(tǒng)特征參數(shù)與動態(tài)性能指標(biāo)間的關(guān)系；
（2）典型二階系統(tǒng)的特征參數(shù)與性能指標(biāo)的'關(guān)系；
（3）附加閉環(huán)零極點對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響；
（4）主導(dǎo)極點的概念，用此概念分析高階系統(tǒng)。
（四）線性系統(tǒng)的根軌跡法
1．根軌跡的概念，根軌跡方程，幅值條件和相角條件。
2．繪制根軌跡的基本規(guī)則。
3．0o根軌跡。非最小相位系統(tǒng)的根軌跡及正反饋系統(tǒng)的根軌跡的畫法。
4．等效開環(huán)傳遞函數(shù)的概念，參數(shù)根軌跡。
5．用根軌跡分析系統(tǒng)的性能。
（五）線性系統(tǒng)的頻域分析
1．頻率特性的定義，幅頻特性與相頻特性。
2．用頻率特性的概念分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。
3．頻率特性的幾何表示方法。
（1）典型環(huán)節(jié)及開環(huán)系統(tǒng)幅相頻率特性曲線（又稱奈氏曲線或極坐標(biāo)圖）的畫法。
（2）典型環(huán)節(jié)及開環(huán)系統(tǒng)對數(shù)頻率特性曲線（Bode圖）的畫法。
（3）由對數(shù)幅頻特性求最小相位系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。
（4）描述頻率特性的對數(shù)幅相曲線（尼柯爾斯曲線）
4．Nquisty穩(wěn)定性判據(jù)。
（1）根據(jù)奈氏曲線判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，運用判斷式 （ 從零到無窮大變化，）或 （ 從 ～ ）；
（2）由對數(shù)頻率特性判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
5．穩(wěn)定裕量
（1）當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時，系統(tǒng)相對穩(wěn)定性的概念。
（2）幅值裕量和相角裕量的定義及計算。
6．閉環(huán)頻率特性的有關(guān)指標(biāo)及近似估算。
7．頻域指標(biāo)與時域指標(biāo)的關(guān)系。
（六）系統(tǒng)校正
1．校正的基本概念，校正的方式，常用校正裝置的特性。
2．根據(jù)性能指標(biāo)的要求，設(shè)計校正裝置，用頻率法確定串聯(lián)超前校正、遲后校正和遲后-超前校正裝置的參數(shù)。
3．將性能指標(biāo)轉(zhuǎn)換為期望開環(huán)對數(shù)幅頻特性，根據(jù)期望特性設(shè)計最小相位系統(tǒng)的校正裝置。
4．了解反饋校正和復(fù)合校正的基本思路與方法。
（七）離散系統(tǒng)的分析與校正
1．離散系統(tǒng)的基本概念，脈沖傳遞函數(shù)及其特性，信號采樣與恢復(fù)。
2．Z變換的定義，Z變換的方法。
3．離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述，差分方程與脈沖傳遞函數(shù)
4．離散系統(tǒng)的性能、和穩(wěn)態(tài)誤差分析。
（1）穩(wěn)定性分析。Z傳遞函數(shù)經(jīng)W變換后，用勞斯判據(jù)分析其穩(wěn)定性。
（2）連續(xù)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能分析方法在離散系統(tǒng)中的推廣。
（3）動態(tài)性能分析。離散系統(tǒng)的時間響應(yīng)，采樣器和保持器對動態(tài)性能的影響閉環(huán)極點與動態(tài)性能的關(guān)系。
5．離散系統(tǒng)的綜合，無紋波最少拍系統(tǒng)的設(shè)計。
（八）非線性控制系統(tǒng)分析
1．非線性系統(tǒng)的特征，非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系。
2．相平面作圖法、奇點的確定，用極限環(huán)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自振。
3．描述函數(shù)及其性質(zhì)，用描述函數(shù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、自振及有關(guān)參數(shù)。
（九）線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合
1．狀態(tài)空間的概念，線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述，狀態(tài)方程的解，狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣及其性質(zhì)。
2．線性系統(tǒng)的可控性與可觀性，狀態(tài)可控與輸出可控的概念，可控與可觀標(biāo)準(zhǔn)型。
3．線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測器設(shè)計。
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