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重慶交通大學(xué)2016年全國碩士研究生招生考試

《自動控制原理》考試大綱

一、考試總體要求：

《自動控制原理》課程考試旨在考察學(xué)生對自動控制的基本概念、基本理論、基本分析方法的掌握程度。主要內(nèi)容有傳遞函數(shù)和信號流圖等數(shù)學(xué)模型的建立；系統(tǒng)穩(wěn)定性、動態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能的時域分析；頻域法和根軌跡法；系統(tǒng)串聯(lián)校正的設(shè)計方法。要求學(xué)生能夠運用經(jīng)典控制理論分析、設(shè)計和校正控制系統(tǒng)。

考試范圍

1．自動控制的一般概念

（1）自動控制系統(tǒng)的定義、構(gòu)成；

（2）自動控制系統(tǒng)的基本控制方式；自動控制系統(tǒng)的分類；

（3）對控制系統(tǒng)的基本要求；

2．控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

（2）傳遞函數(shù)：傳遞函數(shù)的定義、性質(zhì)及典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)；

（3）信號流圖：信號流圖的組成、建立及梅森增益公式；

（4）閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：輸入量及擾動量作用下的傳遞函數(shù)、誤差傳遞函數(shù)。

3．線性系統(tǒng)的時域分析法

（1）典型一階系統(tǒng)動態(tài)性能：數(shù)學(xué)模型和單位階躍響應(yīng)；

（2）典型二階系統(tǒng)的動態(tài)性能：典型二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、欠阻尼階躍響應(yīng)、二階系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)、二階系統(tǒng)性能的改善（包括比例——微分控制；速度反饋控制；兩者的比較）；

（3）控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析：穩(wěn)定的充分必要條件、代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)；

（4）控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析：輸入端誤差的定義、穩(wěn)態(tài)誤差的定義、系統(tǒng)類型、穩(wěn)態(tài)誤差分析與靜態(tài)誤差系數(shù)。

4．線性系統(tǒng)的根軌跡法

（1）根軌跡方程：幅值條件和輻角條件；

（2）根軌跡作圖的一般規(guī)則、典型的零、極點分布及其相應(yīng)的根軌跡；

（3）系統(tǒng)性能分析：穩(wěn)定性分析、增加零、極點對根軌跡的影響、利用主導(dǎo)極點估計系統(tǒng)的性能指標(biāo)；

5．線性系統(tǒng)的頻域分析法

（1）頻率特性的定義；

（2）對數(shù)坐標(biāo)圖：對數(shù)坐標(biāo)圖的特點、典型環(huán)節(jié)的Bode圖、繪制Bode圖的一般步驟、非最小相位系統(tǒng)的Bode圖；

（3）極坐標(biāo)圖：典型環(huán)節(jié)的極坐標(biāo)圖、系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖、非最小相位系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖；

（4）奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)：奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)、奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)在開環(huán)系統(tǒng)含有積分環(huán)節(jié)時的應(yīng)用、奈奎斯特判據(jù)在Bode圖中的應(yīng)用；

（5）穩(wěn)定裕量：幅值裕量及相位裕量；

6．線性系統(tǒng)的校正法

（1）校正裝置：超前、滯后網(wǎng)絡(luò)的特性；

（2）系統(tǒng)校正的頻率響應(yīng)法：超前、滯后校正設(shè)計；

（3）PID控制器：控制法則及對系統(tǒng)性能的影響。

二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

（一）考試形式

考試形式為筆試，考試時間為3小時，滿分為150分。

（二）試卷結(jié)構(gòu)

1.選擇題（40分）

2.判斷題（20分）

3.計算題、設(shè)計題（90分）

三、主要參考書目

1.《自動控制原理》（第三版），夏德鈐，機械工業(yè)出版社，2007