816自動(dòng)控制原理

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)昆明理工大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試《自動(dòng)控制原理》考試大綱第一部分考試形式與試卷結(jié)構(gòu)一.試卷滿分及考試時(shí)光試卷滿分為150分，考試時(shí)光為180分鐘。二.答題方式答題方式為閉卷、筆試。三.試卷的內(nèi)容結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論與概念部分，約占30%。理論分析與計(jì)算部分，約占50%。綜合分析與設(shè)計(jì)部分，約占20%。四.試卷題型結(jié)構(gòu)填空、挑選題30%論述、分析與計(jì)算題50%綜合分析設(shè)計(jì)題20%合計(jì)150分第二部分考察的知識(shí)及范圍第一章自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念內(nèi)容：1.1開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)1.2閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和基本環(huán)節(jié)1.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型1.4自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)重點(diǎn)控制：1、明確自動(dòng)控制的任務(wù)和有關(guān)自動(dòng)控制的基本概念；2、準(zhǔn)確理解三種控制方式及特點(diǎn)（閉環(huán)、開(kāi)環(huán)、復(fù)合）。普通控制：1、按照系統(tǒng)工作原理圖畫(huà)系統(tǒng)原理方框圖的主意、并能判別系統(tǒng)的控制方式；2、通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)示例，建立起“自動(dòng)控制”和“動(dòng)態(tài)”概念；3、準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)對(duì)控制系統(tǒng)的性能要求。了解：自動(dòng)控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。第二章自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型內(nèi)容：2.1動(dòng)態(tài)微分方程式的編寫(xiě)2.2非線性數(shù)學(xué)模型線性化2.3傳遞函數(shù)2.4系統(tǒng)傳遞函數(shù)和結(jié)構(gòu)圖的等效變換2.5信號(hào)流圖重點(diǎn)控制：1、熟練控制由系統(tǒng)微分方程組建立動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的主意；2、熟練控制結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖變換的基本法則及梅遜公式應(yīng)用；3、準(zhǔn)確理解由傳遞函數(shù)派生出來(lái)的系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)、閉環(huán)傳遞函數(shù)、對(duì)控制信號(hào)和對(duì)干擾的傳遞函數(shù)、誤差傳遞函數(shù)以及典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)等概念與表示形式。普通控制：準(zhǔn)確理解傳遞函數(shù)的定義、性質(zhì)及意義。了解：動(dòng)態(tài)微分方程建立的普通主意及小偏差線性化的概念與主意。第三章自動(dòng)控制系統(tǒng)的時(shí)域分析法內(nèi)容：3.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的時(shí)域指標(biāo)3.2一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)3.3二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)3.4高階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)3.5自動(dòng)控制系統(tǒng)的代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)3.6穩(wěn)態(tài)誤差重點(diǎn)控制：1、認(rèn)識(shí)拉氏變換的基本定理，熟記典型信號(hào)的拉氏變換式，控制較復(fù)雜信號(hào)的分解計(jì)算，控制用拉氏變換求解微分方程的主意；2、控制一階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和典型響應(yīng)的特點(diǎn)，能熟練計(jì)算性能指標(biāo)和結(jié)構(gòu)參數(shù)；3、結(jié)實(shí)控制二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和階躍響應(yīng)的特點(diǎn)，能熟練計(jì)算（欠阻尼時(shí))性能指標(biāo)和結(jié)構(gòu)函數(shù)；4、準(zhǔn)確理解典型響應(yīng)的性能指標(biāo)（超調(diào)量％、升高時(shí)光、峰值時(shí)光、調(diào)節(jié)時(shí)光、穩(wěn)態(tài)誤差），系統(tǒng)的型別和動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)kp、kv、ka等概念與關(guān)系；5、準(zhǔn)確理解漸進(jìn)穩(wěn)定性和穩(wěn)定判據(jù)，能用判據(jù)判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性和舉行參數(shù)計(jì)算分析；6、明確終值定理的使用條件，準(zhǔn)確理解穩(wěn)態(tài)誤差的定義和重視誤差的邏輯，能熟練控制穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算。普通控制：1、準(zhǔn)確理解單位階躍響應(yīng)、單位斜坡響應(yīng)和單位脈沖響應(yīng)及其關(guān)系；2、典型初始狀態(tài)。了解：理解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的本質(zhì)。第四章根軌跡法內(nèi)容：4.1根軌跡法的基本概念4.2根軌跡的繪制法則4.3用根軌跡法分析系統(tǒng)的暫態(tài)特性重點(diǎn)控制：1、熟記根軌跡繪制法則，尤其是實(shí)軸上根軌跡的決定、分離點(diǎn)（會(huì)合點(diǎn)）、根軌跡與虛軸交點(diǎn)的決定及漸近線的計(jì)算主意；2、控制容易系統(tǒng)（二、三階及帶零點(diǎn)）根軌跡的繪制主意；3、會(huì)應(yīng)用幅值方程求定點(diǎn)的K值；4、準(zhǔn)確理解開(kāi)環(huán)零極點(diǎn)，閉環(huán)零極點(diǎn)與根軌跡分布的關(guān)系；5、準(zhǔn)確理解根軌跡與系統(tǒng)性能之間的關(guān)系；6、控制常規(guī)根軌跡和廣義根軌跡的含義。普通控制：1、準(zhǔn)確理解主導(dǎo)極點(diǎn)和偶極子等重要概念，會(huì)用主導(dǎo)極點(diǎn)的概念估算系統(tǒng)的性能指標(biāo)；2、明確根軌跡的起始角、終止角（分離角、會(huì)合角）等概念；3、明確閉環(huán)零、極點(diǎn)的分布和系統(tǒng)階躍響應(yīng)的定性關(guān)系；4、準(zhǔn)確理解根軌跡法校正系統(tǒng)的主意和作用。了解：1、根軌跡方程的推導(dǎo)與證實(shí)；2、系統(tǒng)中其它參數(shù)變化時(shí)繪制根軌跡的基本思路和主意。第五章頻率法內(nèi)容：5.1頻率特性的基本概念5.2頻率特性的表示主意5.3典型環(huán)節(jié)的頻率特性5.4系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性的繪制5.5用頻率法分析控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性5.6系統(tǒng)暫態(tài)特性和開(kāi)環(huán)頻率特性的關(guān)系5.7閉環(huán)系統(tǒng)頻率特性5.8系統(tǒng)暫態(tài)特性和閉環(huán)頻率特性的關(guān)系重點(diǎn)控制：1、準(zhǔn)確理解頻率特性的物理意義、教學(xué)本質(zhì)及定義；2、熟練控制典型環(huán)節(jié)頻率特性，包括幅相頻率特性，幅頻特性、相頻特性、對(duì)數(shù)幅頻特性的解析式、曲線形狀及特征點(diǎn)和特征量；3、熟練控制由環(huán)節(jié)及系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)繪制開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)漸近幅頻特性曲線及相頻曲線的主意；4、明確最小相位的概念，熟練控制由具有最小相位性質(zhì)的環(huán)節(jié)及系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線反求傳遞函數(shù)的主意；5、熟練控制運(yùn)用奈氏判據(jù)和對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的主意；6、明確穩(wěn)定裕量的概念，并能熟練的運(yùn)用解析法和圖解法計(jì)算穩(wěn)定裕度和臨界增益。普通控制：1、明確三頻段的概念；2、明確諧振峰值、截止頻率、頻帶寬、相位裕量、幅值裕量等概念及其與控制系統(tǒng)階躍響應(yīng)的定性關(guān)系。了解：穩(wěn)定判據(jù)的證實(shí)。第六章用頻率法設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)容：6.1控制系統(tǒng)校正的普通概念6.2串聯(lián)校正6.3反饋校正6.4前饋校正重點(diǎn)控制：1、超前、滯后、滯后－超前等串連校正的特點(diǎn)及其對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)性能的影響；2、以二階參考模型設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置的主意；3、準(zhǔn)確理解反饋校正和前饋校正的特點(diǎn)及其作用；4、控制利用系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)漸近幅頻曲線分析校正裝置對(duì)系統(tǒng)性能的影響。普通控制：1、準(zhǔn)確理解控制系統(tǒng)校正的概念，明確系統(tǒng)校正的方式和校正的本質(zhì)；2、明確P、I、D基本控制律，準(zhǔn)確理解他們?cè)诟纳葡到y(tǒng)性能中的作用；3、認(rèn)識(shí)幾種典型的無(wú)源及有源校正裝置。了解：通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)例，了解控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要過(guò)程。第七章線性離散系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)內(nèi)容：8.1概述8.2離散時(shí)光函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式及采樣定理8.3Z變換8.4線性常系數(shù)差分方程8.5脈沖傳遞函數(shù)8.6采樣控制系統(tǒng)的時(shí)域分析重點(diǎn)控制：1、明確采樣系統(tǒng)的有關(guān)概念及采樣系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)的主要區(qū)別；2、明確z變換、z反變換的概念及主要性質(zhì)；3、熟記采樣定理，明確采樣周期對(duì)采樣系統(tǒng)的影響；4、明確零階保持器的含義、作用，熟記零階保持器的傳遞函數(shù)、頻率特性及特點(diǎn)；5、明確脈沖傳遞函數(shù)的概念，控制求取采樣系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)、閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的主意。普通控制：1、準(zhǔn)確理解采樣系統(tǒng)穩(wěn)定性的含義、認(rèn)識(shí)采樣系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件，認(rèn)識(shí)計(jì)算采樣系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的主意；2、準(zhǔn)確理解采樣系統(tǒng)極點(diǎn)分布與瞬態(tài)響應(yīng)之間的關(guān)系。了解：采樣系統(tǒng)的根軌跡分析與頻率域分析。第八章非線性系統(tǒng)內(nèi)容：7.1非線性系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程的特點(diǎn)7.2非線性環(huán)節(jié)及其對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響7.3非線性特性的描述函數(shù)法7.4改善非線性系統(tǒng)性能的措施及