《自動(dòng)控制原理》考試大綱

（一）控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述

1．  時(shí)域微分方程：典型物理系統(tǒng)的微分方程；非線性系統(tǒng)的線性化；

2．  頻域描述：系統(tǒng)的傳遞函數(shù)定義、性質(zhì)；典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)；

3．  動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖：結(jié)構(gòu)圖的建立與化簡(jiǎn)；Mason（梅遜）公式及其綜合應(yīng)用；

4．  一般反饋系統(tǒng)：一般系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)和基本關(guān)系；自動(dòng)控制理論中的基本控制作用（環(huán)節(jié)）；

（二）控制系統(tǒng)的時(shí)域分析

1．  時(shí)域分析的一般方法：基本信號(hào)及系統(tǒng)的一般響應(yīng)以及其物理意義；控制系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)；

2．  一階系統(tǒng)分析：一階系統(tǒng)在典型信號(hào)作用下的響應(yīng)特征；

3．  二階系統(tǒng)分析：二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)特征，欠阻尼下的性能指標(biāo)；二階系統(tǒng)的其它響應(yīng)特征；了解二階系統(tǒng)響應(yīng)特性的改善方法；

4．  高階系統(tǒng)分析：高階系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)的分量結(jié)構(gòu)及意義；閉環(huán)極點(diǎn)與主導(dǎo)極點(diǎn)；高階系統(tǒng)的二階近似；

5．  控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析：系統(tǒng)穩(wěn)定的基本概念；系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件；Routh判據(jù)及幾種情況分析、Hurwitz判據(jù)和Lienard-Chipard判據(jù)一般了解；；

6．  控制系統(tǒng)的誤差分析：控制系統(tǒng)誤差的概念與穩(wěn)態(tài)誤差的定義及計(jì)算；誤差的數(shù)學(xué)模型與穩(wěn)態(tài)誤差分析；擾動(dòng)信號(hào)誤差分析和穩(wěn)態(tài)誤差的補(bǔ)償；

（三）根軌跡法

1．  根軌跡的基本概念；

2．  繪制根軌跡圖的基本法則；

3．  控制系統(tǒng)根軌跡的繪制方法及簡(jiǎn)單系統(tǒng)的根軌跡草圖繪制；

4．  控制系統(tǒng)根軌跡的分析方法，根據(jù)根軌跡圖分析系統(tǒng)的性能；

（四）頻率響應(yīng)法

1．  系統(tǒng)頻率特性的求取方法；典型環(huán)節(jié)的頻率特性；

2．  頻率特性函數(shù)的圖形：Nyquist圖的粗略繪制與特性；Bode圖的繪制與特性（由系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)繪制Bode圖，以及Bode圖寫出系統(tǒng)就、開環(huán)傳遞函數(shù)）；

3．  開環(huán)頻率特性分析，利用開環(huán)Bode圖研究閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其它特性；

4．  Nyquist穩(wěn)定判據(jù)：Nyquist穩(wěn)定判據(jù)及其應(yīng)用；

（五）控制系統(tǒng)的校正方法

1．系統(tǒng)校正的概念與結(jié)構(gòu)；

2．根軌跡法校正：改造根軌跡的方法；串聯(lián)校正裝置：微分校正、積分校正、徽分-積分校正的目的和基本思想；

3．頻率法校正：超前校正、滯后校正、滯后超前校正的目的和基本思想；

4．參考模型校正法的基本思想；

5．頻率法反饋校正的基本思想和特點(diǎn)；

6．控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：基于開環(huán)的前置校正結(jié)構(gòu)、擾動(dòng)補(bǔ)償、輸入補(bǔ)償?shù)幕�本思想�?span lang="EN-US">

（六）非線性系統(tǒng)分析

1．典型的本質(zhì)非線性環(huán)節(jié)；

2．相平面與相軌跡的基本概念，等傾線作圖法的基本思想；相平面圖的特征和極限環(huán)；描述函數(shù)法的基本思想，非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)分析。

參考教材

《自動(dòng)控制原理》 孫亮、楊鵬主編  北京工業(yè)大學(xué)出版社 2002年 第2版