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碩士研究生招生考試初試科目考試大綱

科目名稱：控制工程基礎(chǔ)

一、考試的范圍及目標

《控制工程基礎(chǔ)》課程包含緒論、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立、系統(tǒng)的時間響應(yīng)和快速性分析、系統(tǒng)的準確性分析、系統(tǒng)的頻率特性分析、系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析、系統(tǒng)的校正等部分。

要求考生理解和掌握機械工程控制基礎(chǔ)的基本概念、基本原理和基本方法，能夠運用相關(guān)知識進行控制系統(tǒng)研究和分析，具備分析問題和解決問題的基本能力。

二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

1.答卷方式：閉卷，筆試。

2.試卷分數(shù)：滿分為150分。

3.試卷結(jié)構(gòu)及題型比例：

試卷主要分為三大部分，即：基本概念題約40%;基本理論分析題約30%;應(yīng)用計算題約30%。

三、考試內(nèi)容要點

1.緒論

控制工程基礎(chǔ)研究的對象(自動控制系統(tǒng)、反饋與偏差的概念)和內(nèi)容。

2. 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立

掌握分析法建模的基本方法。掌握數(shù)學(xué)模型、線性系統(tǒng)及非線性系統(tǒng)、開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)、傳遞函數(shù)的基本概念，掌握運用動力學(xué)、電學(xué)及相關(guān)專業(yè)知識建立機械系統(tǒng)及電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方法，掌握方框圖的簡化方法。

3. 系統(tǒng)的時間響應(yīng)與快速性分析

掌握控制系統(tǒng)時間響應(yīng)分析方法。掌握一、二階系統(tǒng)時間響應(yīng)曲線的基本形狀與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系，掌握控制系統(tǒng)瞬態(tài)性能指標的定義及計算方法。

4. 系統(tǒng)的準確性分析

掌握系統(tǒng)誤差的定義以及誤差和偏差的區(qū)別，掌握誤差及穩(wěn)態(tài)誤差的分析計算。

5. 系統(tǒng)的頻率特性分析

掌握頻率特性的概念和表示方法。掌握頻率響應(yīng)、頻率特性求取方法，掌握頻率特性與傳遞函數(shù)及微分方程的關(guān)系，掌握典型環(huán)節(jié)及系統(tǒng)頻率特性對數(shù)坐標圖及極坐標圖表示方法，掌握系統(tǒng)頻域性能指標的計算方法，掌握最小相位系統(tǒng)的概念及根據(jù)對數(shù)幅頻特性估算最小相位系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的方法。。

6. 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析

掌握判定系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。掌握系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念及系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件，掌握勞斯穩(wěn)定判據(jù)及乃奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的應(yīng)用，理解系統(tǒng)相對穩(wěn)定性的概念，掌握相位裕量和幅值裕量的定義、求法及在極坐標與對數(shù)坐標上的表示方法。

7. 系統(tǒng)的校正

掌握系統(tǒng)校正的概念和方法。了解系統(tǒng)時域性能指標和頻域性能指標及兩種指標之間的關(guān)系，掌握PID校正方法。