812--《自动控制原理》考试大纲

一、基本要求

掌握控制系统分析和综合基本方法，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;线性离散系统的分析;系统状态空间建模及其求解;系统可控性和可观测性;线性定常系统状态反馈及观测器设计;李雅普诺夫稳定性理论。

二、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

(2)传递函数的定义、性质及典型环节的传递函数;

(3)信号流图的组成、建立及梅森增益公式;

(4)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)一阶系统动态性能;

(2)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;

(3)控制系统的稳定性分析及代数稳定判据;

(4)控制系统的稳态性能分析：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：幅值条件和相角条件;

(2)180度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;

(4)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;

(2)典型环节与开环系统的频率特性;

(3)奈奎斯特稳定判据及应用;

(4)稳定裕度;

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。

7. 线性离散系统的分析

(1) 信号采样和保持;

(2) 离散系统数学模型：差分方程和脉冲传递函数;

(3) 离散系统稳定性及稳定性判据;

(4) 离散系统稳态误差及动态性能分析;

8. 线性系统的状态空间分析与综合

(1) 线性系统的状态空间描述：建立、转换、标准型;线性系统的运动分析---状态方程的解;

(2) 线性系统的可控性和可观测性;

(3) 线性定常系统的线性变换;

(4) 线性定常系统的状态反馈极点配置和全维状态观测器设计;

(5) 李雅普诺夫稳定性分析。