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2021年重庆交通大学硕士研究生入学初试

《自动控制原理》考试大纲

一、    考试总体要求

《自动控制原理》课程考试旨在考察学生对自动控制的基本概念、基本理论、基本分析方法的掌握程度。主要内容有传递函数和信号流图等数学模型的建立;系统稳定性、动态性能、稳态性能的时域分析;频域法和根轨迹法;系统串联校正的设计方法。要求学生能够运用经典控制理论分析、设计和校正控制系统。

考试范围

1.自动控制的一般概念

(1)自动控制系统的定义、构成;      

(2)自动控制系统的基本控制方式;自动控制系统的分类;

(3)对控制系统的基本要求;

2.控制系统的数学模型

(1)传递函数:传递函数的定义、性质及典型环节的传递函数;

(2)信号流图:信号流图的组成、建立及梅森增益公式;

(3)闭环系统的传递函数:输入量及扰动量作用下的传递函数、误差传递函数。

3.线性系统的时域分析法

(1)典型一阶系统动态性能:数学模型和单位阶跃响应;        

(2)典型二阶系统的动态性能:典型二阶系统的数学模型、欠阻尼阶跃响应、二阶系统的动态性能指标、二阶系统性能的改善(包括比例——微分控制;速度反馈控制;两者的比较);

(3)控制系统的稳定性分析:稳定的充分必要条件、代数稳定判据;

(4)控制系统的稳态性能分析:输入端误差的定义、稳态误差的定义、系统类型、稳态误差分析与静态误差系数。

4.线性系统的根轨迹法

(1)根轨迹方程:幅值条件和辐角条件;           

(2)根轨迹作图的一般规则、典型的零、极点分布及其相应的根轨迹;

(3)系统性能分析:稳定性分析、增加零、极点对根轨迹的影响、利用主导极点估计系统的性能指标。

5.线性系统的频域分析法

(1)频率特性的定义;           

(2)对数坐标图:对数坐标图的特点、典型环节的Bode图、绘制Bode图的一般步骤、非最小相位系统的Bode图;

(3)极坐标图:典型环节的极坐标图、系统的极坐标图、非最小相位系统的极坐标图;          

(4)奈奎斯特稳定判据:奈奎斯特稳定判据、奈奎斯特稳定判据在开环系统含有积分环节时的应用、奈奎斯特判据在Bode图中的应用;

(5)稳定裕量:幅值裕量及相位裕量;

6.线性系统的校正法

(1)校正装置:超前、滞后网络的特性;           

(2)系统校正的频率响应法:超前、滞后校正设计;           

(3)PID控制器:控制法则及对系统性能的影响。

二、考试形式与试卷结构

(一)考试形式

考试形式为笔试,考试时间为3小时,满分为150分。

(二)试卷结构

1. 选择题

2. 判断题

3. 计算题

4. 设计题

三、主要参考书目

1.     胡寿松主编.《自动控制原理》第六版.北京:科学出版社,2013

 

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