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839自动控制原理

考试形式

笔试(闭卷)

考试时间

180分钟

考试总成绩

150点

一.一般要求

主要考察学生对自动控制原理基础知识、理论和技能的掌握程度，以及分析问题和解决问题的能力。

第二，内容

1.控制系统的基本概念

了解自动控制系统的一般概念、自动控制系统的组成以及对控制性能的基本要求。

2.控制系统的数学模型

微分方程的建立和求解；传递函数；脉冲响应；框图的绘制和简化；信号流程图；状态方程；各种数学模型的相互转换

3.时域分析

1)二阶系统的时域分析；动态响应指数的计算；从动态响应指数确定一阶和二阶系统模型的参数

2)系统类型、开环放大增益、静态误差增益和根轨迹增益。

3)主极点、附加闭环零点和极点的概念，高阶系统化简为二阶系统的条件。

4)劳斯稳定性准则；稳态误差

5)分析系统参数变化对系统稳定性、动态性能和稳定性的影响。

4.根轨迹

1) 180根轨迹，0根轨迹和参数根轨迹(广义根轨迹)

2)根据系统的根轨迹分析系统的稳定性、稳态特性和动态性能。

5.频域分析

1)的频率特性分析与计算

2)绘制2)奈奎斯特图和伯德图；从频率特性图中获取系统传递函数

3)奈奎斯特稳定性准则，包括对非最小相位系统和有延迟环节系统的分析。

4)稳定裕度的计算和分析

5)PID控制规律的组成和作用，PID应用的分析和计算。

6)超前、滞后、滞后超前和反馈补偿(修正)方法的概念和分析。

6.非线性系统分析

1)非线性系统的特征，典型的非线性环节

2)谐波线性化，描述函数及相关概念的定义，非线性环节的等效变换。

3)用描述函数法分析了非线性系统的稳定性。

4)自持振荡的频率和振幅(极限环)

5)相图的概念和用相图分析典型的非线性系统。

7.离散控制系统

1)采样信号和采样系统，采样过程的数学描述，香农理论，零阶保持器。

2)z变换的物理意义和计算，S域和Z域与W域之间的变换。

3)离散系统传递函数和离散系统时域分析。

4)离散系统的稳定性和稳态误差

8.现代控制系统分析

1)线性时不变系统的状态空间表达；状态空间表达式与传递函数和微分方程之间的转换

2)状态空间表达式、系统传递函数矩阵和状态转移矩阵的求解。

3)线性时不变系统的能控性和能观性；可控规范形和可观测规范形的实现

4)李亚普诺夫稳定性(连续系统和离散系统)

5)SISO系统的综合方法(状态反馈、输出反馈和极点配置、全阶状态观测器设计和基于状态观测器的反馈控制)。

三、题型和分值比例

分析计算题(150分)