重慶交通大學(xué)2016年全國(guó)碩士研究生招生考試《自動(dòng)控制原理》考試大綱
一、考試總體要求:
《自動(dòng)控制原理》課程考試旨在考察學(xué)生對(duì)自動(dòng)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(hào)流圖等數(shù)學(xué)模型的建立;系統(tǒng)穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能的時(shí)域分析;頻域法和根軌跡法;系統(tǒng)串聯(lián)校正的設(shè)計(jì)方法。要求學(xué)生能夠運(yùn)用經(jīng)典控制理論分析、設(shè)計(jì)和校正控制系統(tǒng)。
考試范圍
1. 自動(dòng)控制的一般概念
(1)自動(dòng)控制系統(tǒng)的定義、構(gòu)成;
(2)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制方式;自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類;
(3)對(duì)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(hào)流圖:信號(hào)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(dòng)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(shí)域分析法
(1)典型一階系統(tǒng)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(diǎn)分布及其相應(yīng)的根軌跡;
(4)系統(tǒng)性能分析:穩(wěn)定性分析、增加零、極點(diǎn)對(duì)根軌跡的影響、利用主導(dǎo)極點(diǎn)估計(jì)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(duì)數(shù)坐標(biāo)圖:對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖的特點(diǎn)、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(kāi)環(huán)系統(tǒng)含有積分環(huán)節(jié)時(shí)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(jì);
(3)PID控制器:控制法則及對(duì)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(shí)間為3小時(shí),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(jì)算題、設(shè)計(jì)題(90分)
三、主要參考書(shū)目
1.《自動(dòng)控制原理》(第三版),夏德鈐,機(jī)械工業(yè)出版社,2007
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