控制工程基礎(chǔ)

一、考試要求

1.了解考試課程研究的基本內(nèi)容及應(yīng)用特點(diǎn);

2.掌握考試課程內(nèi)容的基本知識(shí)和原理;

3.掌握考試課程內(nèi)容的基本方法和技術(shù);

4.熟練運(yùn)用所考課程內(nèi)容的基本原理和方法針對(duì)問題進(jìn)行計(jì)算和分析。

二、考試題型

滿分為150分，考試題型為：選擇題，簡答題，計(jì)算與論述分析題。

三、考試大綱內(nèi)容

要求考生熟悉經(jīng)典控制理論的基本概念、掌握閉環(huán)控制系統(tǒng)分析的基本方法，具備一定的工程實(shí)際控制問題分析和處理的能力。

(1)自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念

手動(dòng)控制與自動(dòng)控制，開環(huán)控制，閉環(huán)控制，復(fù)合控制，自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)特性、靜態(tài)特性，自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類。

(2)線性控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

線性控制系統(tǒng)的微分方程描述法、傳遞函數(shù)描述法，傳遞函數(shù)的定義、基本性質(zhì)，典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，方框圖及方框圖的等效變換，信號(hào)流圖及梅森公式，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)、閉環(huán)傳遞函數(shù)、誤差傳遞函數(shù)。

(3)控制系統(tǒng)的時(shí)域分析

典型輸入信號(hào)，線性定常系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)與性能指標(biāo)，一階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時(shí)域響應(yīng)、性能指標(biāo)，二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時(shí)域響應(yīng)、性能指標(biāo)，高階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)，閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)，控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念、充分必要條件，勞斯穩(wěn)定判據(jù)，赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù)，相對(duì)穩(wěn)定性和穩(wěn)定裕度，系統(tǒng)的誤差及穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念、穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算、動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)、改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的途徑。

(4)根軌跡法

根軌跡的基本概念，根軌跡方程，常規(guī)根軌跡繪制規(guī)則，廣義根軌跡及其繪制，控制系統(tǒng)的根軌跡分析(基于根軌跡的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、穩(wěn)態(tài)性能分析、動(dòng)態(tài)性能分析、增加開環(huán)零極點(diǎn)對(duì)根軌跡的影響)。

(5)控制系統(tǒng)的頻域分析

頻率特性的基本概念，典型環(huán)節(jié)的頻率特性，系統(tǒng)開環(huán)頻率特性，控制系統(tǒng)的頻域穩(wěn)定性判據(jù)，控制系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性(相位裕量、增益裕量、開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性與相對(duì)穩(wěn)定性的關(guān)系)，控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性，頻域性能指標(biāo)與時(shí)域性能指標(biāo)的關(guān)系。

(6)控制系統(tǒng)的校正與設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)校正的概念，常用校正裝置及其特性(超前校正裝置、滯后校正裝置、滯后超前校正裝置、PID校正裝置)，采用頻率法進(jìn)行串聯(lián)校正，反饋校正及其參數(shù)確定。

四、推薦書目

1.吳懷宇,廖家平.自動(dòng)控制原理(第3版).華中科技大學(xué)出版社,2017年.