江蘇自動(dòng)化研究所碩士研究生入學(xué)考試自動(dòng)控制原理考試大綱

　　一、 總體要求

　　全面考查考生對(duì)自動(dòng)控制原理的基本概念、基本方法掌握的程度及運(yùn)用基本概念、原理、靈活解決問題、分析問題的能力。

　　二、 命題范圍及考查的知識(shí)點(diǎn)

　　1 自動(dòng)控制的基本概念

　　1)自動(dòng)控制系統(tǒng)三種基本控制方式：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、復(fù)合控制;

　　2)反饋控制的機(jī)理;

　　3)閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成;

　　4)對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求。

　　2 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

　　微分方程、傳遞函數(shù)和結(jié)構(gòu)圖是描述系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的三種主要形式，重點(diǎn)考查：

　　1)傳遞函數(shù)定義及性質(zhì)，結(jié)構(gòu)圖的概念;

　　2)獲取具體物理系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，以及繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的方法;

　　3)通過結(jié)構(gòu)圖的化簡(jiǎn)，求取開環(huán)傳遞函數(shù)、閉環(huán)傳遞函數(shù)、誤差傳遞函數(shù)及干擾信號(hào)作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù);

　　4)一般了解信號(hào)流圖的建立及梅遜公式的應(yīng)用。

　　3 線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法

　　重點(diǎn)考查考生對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差、動(dòng)態(tài)品質(zhì)等性能的分析方法。

　　1)系統(tǒng)性能指標(biāo)的定義;

　　2)系統(tǒng)穩(wěn)定性概念、勞斯穩(wěn)定判據(jù)及其應(yīng)用;

　　3)一階、二階系統(tǒng)(主要是二階)的動(dòng)態(tài)性能分析，二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)的分析及動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的計(jì)算;

　　4)系統(tǒng)類型的定義、靜態(tài)誤差系數(shù)的定義及計(jì)算方法，利用靜態(tài)誤差系數(shù)計(jì)算系統(tǒng)的靜態(tài)誤差;

　　5)主導(dǎo)極點(diǎn)的概念，一般了解高階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的分析方法。

　　4 線性系統(tǒng)的根軌跡法

　　1)掌握根軌跡的基本概念，根軌跡與系統(tǒng)性能的關(guān)系;

　　2)掌握根軌跡繪制的基本法則，靈活應(yīng)用基本法則繪制系統(tǒng)的根軌跡;

　　3)利用根軌跡分析系統(tǒng)的性能;

　　4)了解參數(shù)根軌跡和零度根軌跡的概念。

　　5 線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)法

　　1)頻率特性的定義及其幾何表示法;

　　2)系統(tǒng)開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性圖、幅相曲線圖的繪制;

　　3)比較小相位系統(tǒng)與非比較小相位系統(tǒng)的概念;

　　4)利用開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性求開環(huán)傳遞函數(shù)的條件、方法;

　　5)利用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)、對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定性判據(jù)判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;

　　6)相角穩(wěn)定裕量和幅值穩(wěn)定裕量的定義及其求取方法，它們與系統(tǒng)性能的關(guān)系;

　　7)掌握開環(huán)幅值穿越頻率、相角交界頻率的定義，了解閉環(huán)諧振峰值、諧振頻率及帶寬的定義。

　　6 控制系統(tǒng)的綜合校正

　　1)正確理解控制系統(tǒng)校正的基本概念;

　　2)PID校正的思想及算法;

　　3)二階系統(tǒng)的比例微分校正及速度反饋校正;

　　4)超前校正、滯后校正、超前-滯后校正的設(shè)計(jì)方法;

　　5)串聯(lián)校正、反饋校正的設(shè)計(jì)方法及它們的優(yōu)缺點(diǎn);

　　6)復(fù)合控制校正的設(shè)計(jì)方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。

　　7 線性離散系統(tǒng)的分析與校正

　　1)掌握采樣定理及采樣系統(tǒng)與連續(xù)系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系;

　　2)掌握z變換及z反變換;

　　3)掌握離散系統(tǒng)差分方程、脈沖傳遞函數(shù)等數(shù)學(xué)模型的形式;

　　4)掌握離散系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析方法，了解影響離散系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素;

　　5)掌握離散系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的分析方法，了解動(dòng)態(tài)性能的分析方法;

　　6)一般了解離散系統(tǒng)數(shù)字校正的方法。

　　8非線性控制系統(tǒng)分析

　　1)非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系;

　　2)了解常見非線性特性及其對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的影響;

　　3)正確理解相平面法的基本概念;

　　4)掌握相軌跡的繪制方法，并能用解析方法繪制簡(jiǎn)單非線性系統(tǒng)的相軌跡;

　　5)掌握用極限環(huán)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自振的方法;

　　6)正確理解描述函數(shù)的基本概念;

　　7)掌握非線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的方法;

　　8)熟練掌握用描述函數(shù)分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性、自振及有關(guān)參數(shù)。

　　9 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合

　　1)正確理解狀態(tài)空間有關(guān)概念;

　　2)熟練掌握建立元件、系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的方法;

　　3)掌握空間表達(dá)式向可控、可觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)形、對(duì)角形、約當(dāng)形等規(guī)范形式變換的基本方法;

　　4)熟練掌握由狀態(tài)空間表達(dá)式求系統(tǒng)傳遞矩陣的方法;

　　5)熟練掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)及求取方法，掌握線性定常系統(tǒng)狀態(tài)方程求解方法;

　　6)正確理解可控性、可觀測(cè)性的基本概念;

　　7)熟練掌握判定系統(tǒng)的可控性、可觀測(cè)性充要條件及有關(guān)方法;

　　8)理解可控性、可觀測(cè)性與系統(tǒng)傳遞函數(shù)的關(guān)系;

　　9)理解線性系統(tǒng)規(guī)范分解的作用和意義，了解規(guī)范分解的一般方法;

　　10)正確理解利用狀態(tài)反饋任意配置系統(tǒng)極點(diǎn)的有關(guān)概念，熟練掌握按系統(tǒng)指標(biāo)要求確定狀態(tài)反饋矩陣的方法;

　　11)正確理解利用輸出反饋任意配置系統(tǒng)極點(diǎn)的有關(guān)概念，掌握按系統(tǒng)指標(biāo)要求確定輸出反饋矩陣的方法;

　　12)正確理解分解定理，了解狀態(tài)觀測(cè)器的作用，一般了解全維狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)方法;

　　13)正確理解李雅普諾夫穩(wěn)定性的有關(guān)概念;

　　14)掌握李雅普諾夫第二法，初步掌握尋求系統(tǒng)李雅普諾夫函數(shù)判定系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。

　　10 利用MATLAB進(jìn)行控制系統(tǒng)仿真的基礎(chǔ)知識(shí)

　　1) 了解控制系統(tǒng)仿真的基本概念;

　　2)掌握利用SIMULINK圖形化界面對(duì)連續(xù)系統(tǒng)仿真的基本方法。

　　三、主要參考教材

　　《自動(dòng)控制原理》(修訂版) 胡壽松 科學(xué)出版社 2001年

　　四、考試說明

　　1、總分滿分：150分

　　2、考試時(shí)間：3小時(shí)

　　3、考試方式：筆試

　　4、考試題型：

　　填空題(30分)

　　選擇題(30分)

　　分析計(jì)算題(60分)

　　簡(jiǎn)答題(30分)