西北工业大学06年工程硕士(自动控制原理基础)考试大纲

2006-6-15 16:57 西北工业大学 【 】【我要纠错

  七院  动力与能源学院

  题号:307

  《自动控制原理基础》考试大纲

  一、考试内容

  1.自动控制的一般概念

  主要内容:自动控制的任务、控制系统组成,基本控制方式:开环、闭(反馈)控制。自动控制系统的性能要求:稳、快、准等。基本要求:(1)掌握反馈控制系统的基本组成;(2)了解基本控制方式;(3)会画控制系统原理方块图;

  2.控制系统的数学模型

  主要内容:动态方程 (微分方程和传递函数) 的建立,非线性系统的线性化方法,传递函数定义和性质,结构图的绘制及其等效变换,典型环节。

  基本要求:(1)了解微分方程的建立和求解方法;(2)掌握传递函数的定义、性质和结构图的概念和等效变换法则;(3)掌握利用结构图等效变换建立系统的传递函数;(4)理解典型环节的概念。

  3. 时域分析法

  主要内容:典型响应及性能指标。一、二阶系统的分析与计算。系统稳定性的分析与计算:劳斯或古尔维茨判据。稳态误差的计算及一般规律。基本要求:(1)了解在时域中利用系统微分方程或传递函数,在输入作用下,求解运动方程以获取系统响应,从而对系统进行性能分析的过程。掌握对一,二阶系统进行时域分析的方法。(2)理解为分析比较系统性能和设计系统的典型化处理方法,即在阶跃信号输入时如何定义控制系统的过渡过程与品质指标。重点掌握一阶、欠阻尼二阶系统性能指标计算。(3)理解系统的稳定性是系统的最基本的性能指标。能熟练利用劳斯判据判或古尔维茨判据别系统的稳定性以及确定K的取值范围。(4)理解系统的稳态误差是系统稳态精度的一种度量,能熟练利用终值定理与误差系数求取 给定输入时的稳态误差。理解系统型别与稳态误差的关系,提高系统型别与开环增益对提高系统稳态精度的影响。

  4.根轨迹法

  主要内容:根轨迹的概念与根轨迹方程,根轨迹的绘制法则,广义根轨迹,零、极点分布与阶跃响应性能的关系,主导极点与偶极子,阶跃响应的根轨迹分析。基本要求:(1)掌握根轨迹的概念、根轨迹方程(相角条件与模值条件),熟悉根轨迹绘制法则,了解主导极点、偶极子等的概念。(2)了解控制系统性能与系统闭环传函零、极点在与s平面分布的密切关系。初步掌握根轨迹分析法在控制系统分析与设计中的应用。(3)熟练绘制以开环增益为变量的根轨迹,了解参数根轨迹的含义。(4)了解利用根轨迹估算阶跃响应的性能指标。

  5.频率响应法

  主要内容:线性系统的频率响应,典型环节的频率响应,系统开环的频率响应,Nyquist稳定判据和对数频率稳定判据,稳定裕度及计算,闭环幅频与阶跃响应的关系,峰值及频宽,开环频率响应与阶跃响应的关系,三频段(低频段,中频段和高频段)的分析方法。基本要求:(1)重点理解频率特性基本概念以及与传递函数关系,典型环节的频率特性。(2)掌握开环系统频率特性的绘制,了解单位反馈闭环频率特性的绘制。(3)深入理解奈氏稳定判据与稳定裕量的基本概念,能由开    环频率特性判断闭环系统稳定性以及稳定裕量,从而获得增益范围,环节参数影响等重要信息,了解控制系统设计与分析的稳定裕度。(4)初步理解频域指标与时域指标的关系,即如何利用一系列转换关系得到频域分析、设计系统必须达到的技术要求。

  二、参考书目

  1.胡寿松主编,《自动控制原理》(第三版),国防工业出版社

  2.周雪琴编,《控制工程导论》,西北工业大学出版社

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