2021石家莊鐵道大學(xué)自動控制原理研究生考試大綱 正文

《自動控制原理》考試大綱
 
課程名稱：自動控制原理
一、 考試的總體要求
本門課程主要考察學(xué)生對自動控制的基本概念、基本理論、基本分析方法的掌握程度。要求學(xué)生能夠運用經(jīng)典控制理論分析、設(shè)計和校正控制系統(tǒng)，對非線性系統(tǒng)和離散系統(tǒng)具有基本的分析與綜合能力。
二、 考試的內(nèi)容及比例
1、自動控制的一般概念（5 ～ 15％）：
(1) 掌握自動控制系統(tǒng)的組成、分類、控制方式及對控制系統(tǒng)的要求。
(2) 熟練建立物理系統(tǒng)的方塊圖。
(3) 理解控制系統(tǒng)穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性的物理意義。
(4) 了解控制系統(tǒng)的分類方式。
2、自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（10 ～ 20％）：
(1) 掌握傳遞函數(shù)的基本概念及建立自動控制系統(tǒng)的時域數(shù)學(xué)模型、復(fù)域數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖和信號流圖的方法。
(2) 熟悉結(jié)構(gòu)圖的簡化方法并能熟練運用梅遜公式求解傳遞函數(shù)。
(3) 理解非線性微分方程的線性化。
(4) 了解數(shù)學(xué)模型的實驗測定方法。
3、線性系統(tǒng)的時域分析（20 ～ 25％）：
(1) 掌握一、二階系統(tǒng)的時域分析方法，熟悉一、二階系統(tǒng)性能指標(biāo)的分析和計算，掌握穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念及其計算。
(2) 熟練運用勞斯判據(jù)和赫爾維茨判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(3) 理解消除誤差的原理。
(4) 了解高階系統(tǒng)的時域分析方法。
4、線性系統(tǒng)的根軌跡分析法（15 ～ 25％）：
(1) 掌握根軌跡的基本概念，常規(guī)根軌跡和廣義根軌跡繪制法則，熟悉系統(tǒng)根軌跡繪制。
(2) 熟練利用根軌跡分析系統(tǒng)的性能。
(3) 理解開環(huán)根軌跡與閉環(huán)性能的關(guān)系。
(4) 了解主導(dǎo)極點和偶極子對系統(tǒng)性能的影響
5、線性系統(tǒng)的頻域分析法（20 ～ 30％）
(1) 掌握頻率特性的基本概念，典型環(huán)節(jié)的頻率特性，頻率域穩(wěn)定性判據(jù)及穩(wěn)定裕度的概念與計算。
(2) 熟練繪制開環(huán)幅相頻率特性和對數(shù)頻率特性。
(3) 理解開環(huán)頻率特性與閉環(huán)性能的關(guān)系。
(4) 了解閉環(huán)系統(tǒng)的頻率性能指標(biāo)及計算方法
6、線性系統(tǒng)的校正方法（10 ～ 20％）
(1) 掌握系統(tǒng)設(shè)計校正的一般概念及常用校正裝置及其特性。
(2) 熟練運用串聯(lián)校正。
(3) 理解校正原理。
(4) 了解并聯(lián)校正、反饋校正、期望校正和復(fù)合校正的設(shè)計方法。
7、線性離散系統(tǒng)的分析與校正（10 ～ 20％）
(1) 掌握掌握離散控制系統(tǒng)的基本概念、采樣定理及其應(yīng)用和z變換理論及其應(yīng)用。
(2) 熟練建立離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，熟悉離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法和穩(wěn)態(tài)誤差的計算方法。
(3) 理解離散系統(tǒng)的閉環(huán)極點與動態(tài)性能的關(guān)系。
(4) 了解離散系統(tǒng)的數(shù)字校正方法。
8、非線性控制系統(tǒng)分析（10 ～ 15％）
(1) 掌握非線性控制系統(tǒng)的基本特征、基本概念和基本分析方法。
(2) 熟練運用描述函數(shù)法和相平面法分析非線性系統(tǒng)。
(3) 理解非線性系統(tǒng)的簡化原則。
(4) 了解常見非線性特性及其對系統(tǒng)運動規(guī)律的影響   
9、線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合（0 ～ 10％）
(1) 掌握線性控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述方法及簡單狀態(tài)空間方程的求解   。
(2) 熟悉簡單線性控制系統(tǒng)的可控性和可觀測性及其判據(jù)。
(3) 理解線性定常系統(tǒng)的線性變換方法。
(4) 了解線性定常系統(tǒng)的反饋結(jié)構(gòu)及其觀測器，李雅普諾夫穩(wěn)定性分析方法。
 

石家莊鐵道大學(xué)

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