控制工程基礎

一、考試要求

1.了解考試課程研究的基本內(nèi)容及應用特點;

2.掌握考試課程內(nèi)容的基本知識和原理;

3.掌握考試課程內(nèi)容的基本方法和技術;

4.熟練運用所考課程內(nèi)容的基本原理和方法針對問題進行計算和分析。

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，具備一定的工程實際控制問題分析和處理的能力。

(1)自動控制系統(tǒng)的一般概念

手動控制與自動控制，開環(huán)控制，閉環(huán)控制，復合控制，自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動態(tài)特性、靜態(tài)特性，自動控制系統(tǒng)的分類。

(2)線性控制系統(tǒng)的數(shù)學模型

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)的時域分析

典型輸入信號，線性定常系統(tǒng)的時域響應與性能指標，一階系統(tǒng)的數(shù)學模型、時域響應、性能指標，二階系統(tǒng)的數(shù)學模型、時域響應、性能指標，高階系統(tǒng)的時域響應，閉環(huán)主導極點，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)誤差的計算、動態(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、動態(tài)性能分析、增加開環(huán)零極點對根軌跡的影響)。

(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)的相對穩(wěn)定性(相位裕量、增益裕量、開環(huán)對數(shù)頻率特性與相對穩(wěn)定性的關系)，控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性，頻域性能指標與時域性能指標的關系。

(6)控制系統(tǒng)的校正與設計

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.自動控制原理(第3版).華中科技大學出版社,2017年.