2021沈陽大學807自動控制原理研究生考試大綱

發(fā)布時間：2020-12-15 編輯：考研派小莉 推薦訪問：
2021沈陽大學807自動控制原理研究生考試大綱

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2021沈陽大學807自動控制原理研究生考試大綱 正文

沈陽大學
SHENYANG UNIVERSITY
2 0 2 1 年 研 究 生 入 學 考 試 課 程 考 試 大 綱
【課程名稱】自動控制原理
【課程編號】807
【主要內容】
一、基本要求
要求考生了解自動控制的基本概念，掌握建立自動控制系統(tǒng)數(shù)學模型的基本方法。
特別要熟悉用結構圖、信號流圖、頻率特性求取傳遞函數(shù)的方法，掌握使用時域分析
法、根軌跡法和頻域法對自動控制系統(tǒng)進行分析和綜合。同時以狀態(tài)空間理論為基礎，
掌握線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析方法。
二、考試形式與試卷結構
1．試卷成績及考試時間
本試卷滿分為 150 分，考試時間為 180 分鐘。
2. 答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
3. 使用教材
《自動控制原理》，胡壽松，科學出版社，2013 年第六版。
4. 題型結構
填空題：5 小題，每小題 3 分，共 15 分
選擇題：5 小題，每小題 3 分，共 15 分
是非題：1 小題，共 10 分
圖解題：2 小題，每小題 22 分，共 44 分
計算題：2 小題，每小題 13 分，共 26 分
簡答題：1 小題，共 10 分
是非題：1 小題，共 30 分
三、考試范圍
1. 自動控制系統(tǒng)的一般概念
了解基本概念：控制、自動控制、自動控制系統(tǒng)、反饋控制等。了解自動控制系
統(tǒng)的組成，了解自動控制系統(tǒng)分類的幾種形式。掌握反饋控制的特點，正確理解和掌握負反饋控制原理，能夠確定控制系統(tǒng)的被
控對象、被控量和給定量。掌握根據(jù)工作原理圖繪制系統(tǒng)框圖（結構圖）的方法。
掌握控制系統(tǒng)的典型輸入信號，熟記時間域的表達形式及其拉氏變換的表達形式。
2. 自動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
了解建立系統(tǒng)微分方程的一般方法，掌握運用拉氏變換解微分方程的方法。
掌握控制系統(tǒng)數(shù)學模型的各種表達形式及其它們之間的相互轉換。牢固掌握傳遞
函數(shù)的概念、定義和性質，掌握從不同途徑求傳遞函數(shù)的方法。
能夠熟練地進行框圖（結構圖）的等效變換，從而求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
掌握信號流程圖的繪制方法，明確框圖（結構圖）與信號流程圖間的對應關系，
即通過框圖（結構圖）繪制出系統(tǒng)的信號流程圖。能夠運用梅遜公式求控制系統(tǒng)的總
增益。
3. 自動控制系統(tǒng)的時域法分析
了解時間域分析法的特點。
牢固掌握一階系統(tǒng)、二階系統(tǒng)的數(shù)學模型及其典型響應的特點，能熟練確定一階
系統(tǒng)和二階系統(tǒng)的特征參數(shù)。重點掌握二階欠阻尼系統(tǒng)的單位階躍響應。
了解控制系統(tǒng)性能指標的含義，明確上升時間、最大超調量、峰值時間、過度過
程時間和震蕩次數(shù)的有關定義及其計算公式，牢固掌握一階系統(tǒng)及二階欠阻尼系統(tǒng)動
態(tài)性能計算方法。
了解典型欠阻尼二階系統(tǒng)的特征參數(shù)，了解極點位置與動態(tài)性能間的相互關系，
了解附加閉環(huán)零極點對動態(tài)性能的影響。了解高階系統(tǒng)的主導極點分析法，正確理解
主導極點的概念，會估算高階系統(tǒng)動態(tài)性能指標。
正確理解有關穩(wěn)態(tài)誤差的概念，了解終值定理應用的限制條件，牢固掌握計算穩(wěn)
態(tài)誤差的一般方法，牢固掌握靜態(tài)誤差系數(shù)及其應用的限制條件。能夠掌握系統(tǒng)動態(tài)
誤差的計算方法。
4. 自動控制系統(tǒng)的頻域法分析
了解頻率域分析法的特點。了解幅頻特性、相頻特性和頻率特性的概念，了解什
么是對數(shù)頻率特性。運用頻率特性的方法分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應。
掌握 Nyquist 曲線的繪制方法，能夠繪制出簡單系統(tǒng)的 Nyquist 曲線圖。
掌握 Bode 的繪制方法，能夠熟練地繪制 Bode 圖。
能夠進行相位裕量、幅值裕量的計算。了解閉環(huán)頻率特性的基本知識和有關指標，能進行系統(tǒng)指標的近似估算。
能夠用實驗數(shù)據(jù)確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，或由 Bode 圖得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
5. 自動控制系統(tǒng)的根軌跡
了解根軌跡分析法的特點。正確理解根軌跡的概念，掌握根軌跡繪制的各種基本
法則，重點掌握根軌跡的繪制方法，能熟練繪制系統(tǒng)的根軌跡。
熟練應用等效開環(huán)傳遞函數(shù)概念，繪制參數(shù)根軌跡和零度根軌跡。根據(jù)根軌跡定
性分析，分析控制系統(tǒng)指標隨參數(shù)變化的發(fā)展趨勢。
掌握根軌跡法穩(wěn)定性的分析，通過系統(tǒng)的根軌跡分析穩(wěn)定性，求出穩(wěn)定時的 K 的
取值范圍。
6. 自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
掌握穩(wěn)定性的代數(shù)判別法，正確理解系統(tǒng)穩(wěn)定性概念及穩(wěn)定的充要條件，能熟練
運用代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并進行有關的分析計算。
掌握勞斯（Routh）穩(wěn)定性判據(jù)，包括正常情況和兩種特殊情況。掌握霍爾維茲穩(wěn)
定性判據(jù)。了解穩(wěn)定性的頻率域和根軌跡法的判別。
7. 控制系統(tǒng)的校正
了解校正的意義，一般掌握控制系統(tǒng)的校正方法。明確常用的校正裝置，掌握超
前校正裝置的特性，掌握遲后校正裝置的特性。
能夠對控制系統(tǒng)進行簡單的校正。
8. 非線性控制系統(tǒng)
非線性的特點是什么，非線性和線性的主要區(qū)別在那里。典型非線性特性，主要
指的有哪些。
了解相平面法，能繪制簡單系統(tǒng)的相平面圖，并結合相平面圖分析系統(tǒng)。
掌握描述函數(shù)的概念，了解典型非線性的描述函數(shù)。
了解非線性系統(tǒng)的典型結構，并能夠把非線性系統(tǒng)轉化為典型結構的形式。
掌握判斷非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。判斷非線性系統(tǒng)是否產生自振，對存在自振
的非線性系統(tǒng)，能夠計算出自振的頻率和振幅。
9. 采樣控制系統(tǒng)
了解采樣控制系統(tǒng)特點及其應用，了解采樣開關和采樣定理。了解常見采樣控制
系統(tǒng)的結構圖。
了解 Z 變換和 Z 反變換的概念，掌握 Z 變換的計算（變換）公式，并能夠記憶常用信號的 Z 變換和 Z 反變換。
明確脈沖傳遞函數(shù)的概念，掌握閉環(huán)采樣系統(tǒng)脈沖傳遞函數(shù)的求法。
10. 狀態(tài)空間法分析
明確控制系統(tǒng)的狀態(tài)方程表示法，能夠化狀態(tài)方程為各種標準形式。掌握傳遞函
數(shù)和狀態(tài)方程的相互轉換。
掌握系統(tǒng)的能控性和能觀測性的概念，能夠判斷系統(tǒng)的能控性和能觀測性。了解
輸出能控性的概念及其判別。
掌握輸出反饋的控制方法，重點掌握狀態(tài)反饋的控制方法，并能夠利用狀態(tài)反饋
進行極點的任意配置。
了解狀態(tài)觀測器設計的有關方法。
沈陽大學

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