871自控原理考研大綱(新)
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    yangji1990
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    • 注冊于:2014-05-21
    發(fā)表于 2014-11-17 20:47
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    871自動控制原理復習大綱

    教材:高等教育出版社《自動控制原理》(第二版),上下冊,作者黃家英。

    第一章:緒論
    知識點:自動控制的有關名詞術語; 控制系統(tǒng)的類型;基本控制方式:開環(huán)、閉環(huán)(反饋)控制、復合控制;自動控制的性能要求:穩(wěn)、快、準及最優(yōu)化;典型輸入信號。
    基本要求:掌握反饋控制的基本原理;根據(jù)系統(tǒng)工作原理圖能夠繪制系統(tǒng)原理方塊圖,掌握典型輸入信號。

    第二章:線性控制系統(tǒng)的數(shù)學描述
    知識點:輸入輸出數(shù)學模型的分類及建立方法;傳遞函數(shù)的定義及性質(zhì);利用拉氏變換法解微分方程的方法;運動模態(tài)的概念;典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù);結(jié)構圖的化簡方法;應用梅遜公式求解控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
    基本要求:利用復阻抗的概念建立無源網(wǎng)絡的結(jié)構圖;掌握控制系統(tǒng)結(jié)構圖的繪制方法及等效變換方法;掌握閉環(huán)系統(tǒng)各種傳遞函數(shù)的定義;用等效變換方法或梅森公式求系統(tǒng)結(jié)構圖或信號流圖的各種傳遞函數(shù)。


    第三章 線性控制系統(tǒng)的運動分析
    知識點:控制系統(tǒng)時域動態(tài)性能指標的定義與計算 ;一階二階系統(tǒng)的動態(tài)性能分析與計算;高階系統(tǒng)的性能估算;誤差定義與穩(wěn)態(tài)誤差的計算;系統(tǒng)穩(wěn)定性的定義與判據(jù)。
    基本要求:掌握線性定常系統(tǒng)運動的穩(wěn)定性判據(jù);一階二階控制系統(tǒng)的響應及動態(tài)性能指標計算;主導極點與偶極子的概念及其應用;閉環(huán)零極點分布與系統(tǒng)特性之間的關系;靜態(tài)誤差系數(shù)、系統(tǒng)型別、跟蹤穩(wěn)態(tài)誤差的定義及計算;擾動引起的誤差的定義與計算方法。


    第四章 根軌跡法
    知識點:根軌跡的概念;根軌跡的模值條件與相角條件,根軌跡的繪制法則,廣義根軌跡,系統(tǒng)性能分析,根軌跡校正的基本原則。
    基本要求:掌握根軌跡(180度根軌跡、0度根軌跡、根軌跡簇、參數(shù)根軌跡)繪制方法;理解模值條件和相角條件;由根軌跡分析系統(tǒng)穩(wěn)定性;分析參數(shù)變化對系統(tǒng)運動模態(tài)的影響;利用根軌跡分析零、極點分布與階躍響應性能的關系。


    第五章 頻率響應分析法
    知識點:線性定常系統(tǒng)的頻率響應;典型環(huán)節(jié)的頻率特性;系統(tǒng)開環(huán)頻率特性曲線繪制;Nyquist穩(wěn)定判據(jù)和對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù);穩(wěn)定裕度及計算;閉環(huán)系統(tǒng)的頻域性能指標。
    基本要求:理解頻率特性的概念及物理意義;掌握典型環(huán)節(jié)的頻率特性;最小相位系統(tǒng)的基本性質(zhì)以及開環(huán)頻率特性的繪制;掌握最小相位系統(tǒng)利用對數(shù)幅頻漸近曲線求傳遞函數(shù)的方法;熟練運用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)及對數(shù)頻率判據(jù);掌握穩(wěn)定裕度的概念及計算方法;根據(jù)開環(huán)頻率特性能夠?qū)ο到y(tǒng)閉環(huán)特性進行分析;熟悉閉環(huán)、開環(huán)頻域性能指標與時域指標之間的關系;掌握開環(huán)bode圖低頻段,中頻段和高頻段與系統(tǒng)暫穩(wěn)態(tài)性能之間的關系;明確最小相位和非最小相位的概念。


    第六章 頻率相應綜合法
    知識點:系統(tǒng)的設計與校正的概念;常用校正裝置及其特性;PID基本控制規(guī)律;基于頻率響應綜合法的串聯(lián)校正方法。
    基本要求:掌握校正和綜合的概念及目的;掌握超前、滯后以及滯后超前校正環(huán)節(jié)的特性;熟悉PID基本控制規(guī)律;掌握頻率響應綜合法的基本思路;熟悉串聯(lián)校正中超前、滯后、滯后超前校正以及PID校正的設計思路及原則。


    第七章 線性系統(tǒng)的結(jié)構分析
    知識點:狀態(tài)空間法的有關概念,狀態(tài)空間模型的列寫;狀態(tài)方程的解;狀態(tài)方程的線性變換;傳遞函數(shù)陣;系統(tǒng)的可控性、可觀性及其判據(jù);狀態(tài)空間模型的標準形;對偶原理;按可控性、可觀性進行結(jié)構分解。
    基本要求:掌握線性定常系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的建立方法;掌握狀態(tài)空間模型與輸入輸出數(shù)學模型之間的等價條件及轉(zhuǎn)化方法;深刻理解系統(tǒng)的可控性與可觀測性;掌握狀態(tài)可控與可觀測判據(jù);掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的求解方法;熟悉狀態(tài)方程的解;熟悉線性定常系統(tǒng)的可控與可觀規(guī)范型的化簡方法;掌握傳遞函數(shù)數(shù)學模型的局限性;掌握系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定方法。


    第八章 線性控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間綜合法
    知識點:狀態(tài)反饋與輸出反饋;鎮(zhèn)定的概念;狀態(tài)觀測器。
    基本要求:掌握狀態(tài)反饋及輸出反饋的結(jié)構特點、對應的極點任意配置條件以及極點配置方法;掌握某些控制系統(tǒng)鎮(zhèn)定的條件和方法;掌握狀態(tài)觀測器的設計目的及設計方法;掌握帶觀測器的狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)的分析及設計方法。


    第九章 線性離散控制系統(tǒng)   
    知識點:離散系統(tǒng)的基本概念;采樣過程的數(shù)學描述;采樣信號的復現(xiàn):香農(nóng)定理、零階保持器;Z變換理論;離散系統(tǒng)的數(shù)學模型 ;脈沖傳遞函數(shù);離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差 ;動態(tài)性能分析 ;離散系統(tǒng)的數(shù)字校正 。
    基本要求:掌握離散系統(tǒng)的基本概念;熟悉信號的采樣與復現(xiàn)方法;掌握零階保持器的特性;掌握脈沖傳遞函數(shù)的基本概念及求解方法;掌握離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù);掌握離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差計算方法;掌握離散系統(tǒng)零極點分布與系統(tǒng)動態(tài)典型響應的一般規(guī)律;掌握典型輸入下離散系統(tǒng)響應的計算方法以及性能指標的計算。


    第十章 非線性控制系統(tǒng)  
    知識點:非線性控制系統(tǒng)的特點 ;常見非線性環(huán)節(jié)的特性及其對系統(tǒng)運動的影響 ;自持振蕩;相軌跡圖的繪制以及非線性系統(tǒng)運動規(guī)律的相平面分析方法。
    基本要求:熟悉非線性系統(tǒng)運動的特點以及典型非線性特性及其影響;掌握一階二階線性系統(tǒng)的相軌跡特點;掌握含有飽和、死區(qū)、繼電以及滯環(huán)等典型非線性環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)的相軌跡特點,能夠確定此時相平面圖的開關線、奇點奇線及其類型,以及各區(qū)域的微分方程;能夠繪制典型輸入信號作用下的相軌跡圖;能夠根據(jù)相軌跡圖分析含有典型非線性環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)的運動規(guī)律。






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