第一章 绪 论
自动控制和自动控制系统的基本概念;反馈控制系统的组成、工作原理和特点;控制系统的分类;经典控制的主要研究内容
第二章 系统的数学模型
数学模型:数学模型的建立方法;非线性系统的线性化
线性系统的微分方程:系统微分方程的建立;用拉氏变换解线性微分方程
传递函数:传递函数的定义;传递函数的性质;典型环节的传递函;传递函数的求法
结构图:组成和特点;结构图的连接方式;结构图的等效变换;画结构图的步骤
信号流图:基本术语;梅逊公式
状态变量模型:基本概念;建立动态方程的方法;传递函数与动态方程之间的关系;线性变换;组合系统
第三章 控制系统的时域分析
时域分析概念:时域分析;时间响应;典型输入信号;瞬态过程;稳态过程
一阶系统动态性能分析:数学模型;典型时间响应;动态性能指标
典型二阶系统的动态性能:数学模型;典型时间响应;动态性能指标;带有零点的二阶系统;改善系统瞬态性能的方法
高阶系统的单位阶跃响应:数学模型;单位阶跃响应
稳定性及代数稳定性判据:定义;系统稳定的充要条件;代数稳定判据——劳斯判据定理
误差及稳态误差:误差;稳态误差
第四章 根轨迹法
基本概念:根轨迹;根轨迹增益;根轨迹方程
绘制常规根轨迹的基本法则:根轨迹的对称性和分支数;根轨迹的起点和终点;实轴上的根轨迹;根轨迹的渐进线;根轨迹的分离点;根轨迹的出射角和入射角;根轨迹与虚轴的交点;闭环系统极点之和
参量根轨迹的绘制
增加开环零点、极点对根轨迹的影响:增加开环零点对根轨迹的影响;增加开环极点对根轨迹的影响;增加开环偶极子对根轨迹的影响
利用根轨迹分析系统性能:利用根轨迹可确定使系统稳定的参数变化范围;瞬态性能分析;利用根轨迹确定系统的有关参数;稳态性能分析
第五章 频率响应法
频率特性:定义;频率特性与传递函数的关系;频率特性的几何表示方法
典型环节的频率特性:比例环节;积分环节;惯性环节;振荡环节;微分环节;延迟环节
非最小相位系统:定义
开环频率特性曲线的绘制:绘制对数座标图的一般步骤;绘制极座标图的一般步骤
幅角原理
有理分式F(s)的选取
封闭曲线 的选取
奈奎斯特稳定判据
奈奎斯特稳定判据在对数座标图上的应用
逆奈奎斯特稳定判据
频率域性能特性:开环频率特性性能指标;闭环频率特性性能指标;系统频域指标的计算
第六章 状态空间分析法
时间响应和状态转移矩阵:矩阵指数的定义;矩阵指数的性质;状态转移矩阵的定义;状态转移矩阵的性质;矩阵指数的求法;状态方程的解
系统的能控性:能控性定义;能控性判据;能控标准型;非奇异线性变换不改变系统的能控性
系统的能观测性:能观测性的定义;能观测性判据;能观测标准型;非奇异线性怀柔不改变系统的能观测性
传递函数与能控性和能观测性的关系
状态反馈与极点配置:状态反馈系统的结构图;定理;设计状态反馈的步骤;镇定问题
教材:
周孔章〈电路理论〉 人民教育出版社
戴梅萼〈微型计算机原理及应用〉 清华大学出版社
张嗣赢 《现代控制理论》 冶金工业出版社 1994年
自动控制和自动控制系统的基本概念;反馈控制系统的组成、工作原理和特点;控制系统的分类;经典控制的主要研究内容
第二章 系统的数学模型
数学模型:数学模型的建立方法;非线性系统的线性化
线性系统的微分方程:系统微分方程的建立;用拉氏变换解线性微分方程
传递函数:传递函数的定义;传递函数的性质;典型环节的传递函;传递函数的求法
结构图:组成和特点;结构图的连接方式;结构图的等效变换;画结构图的步骤
信号流图:基本术语;梅逊公式
状态变量模型:基本概念;建立动态方程的方法;传递函数与动态方程之间的关系;线性变换;组合系统
第三章 控制系统的时域分析
时域分析概念:时域分析;时间响应;典型输入信号;瞬态过程;稳态过程
一阶系统动态性能分析:数学模型;典型时间响应;动态性能指标
典型二阶系统的动态性能:数学模型;典型时间响应;动态性能指标;带有零点的二阶系统;改善系统瞬态性能的方法
高阶系统的单位阶跃响应:数学模型;单位阶跃响应
稳定性及代数稳定性判据:定义;系统稳定的充要条件;代数稳定判据——劳斯判据定理
误差及稳态误差:误差;稳态误差
第四章 根轨迹法
基本概念:根轨迹;根轨迹增益;根轨迹方程
绘制常规根轨迹的基本法则:根轨迹的对称性和分支数;根轨迹的起点和终点;实轴上的根轨迹;根轨迹的渐进线;根轨迹的分离点;根轨迹的出射角和入射角;根轨迹与虚轴的交点;闭环系统极点之和
参量根轨迹的绘制
增加开环零点、极点对根轨迹的影响:增加开环零点对根轨迹的影响;增加开环极点对根轨迹的影响;增加开环偶极子对根轨迹的影响
利用根轨迹分析系统性能:利用根轨迹可确定使系统稳定的参数变化范围;瞬态性能分析;利用根轨迹确定系统的有关参数;稳态性能分析
第五章 频率响应法
频率特性:定义;频率特性与传递函数的关系;频率特性的几何表示方法
典型环节的频率特性:比例环节;积分环节;惯性环节;振荡环节;微分环节;延迟环节
非最小相位系统:定义
开环频率特性曲线的绘制:绘制对数座标图的一般步骤;绘制极座标图的一般步骤
幅角原理
有理分式F(s)的选取
封闭曲线 的选取
奈奎斯特稳定判据
奈奎斯特稳定判据在对数座标图上的应用
逆奈奎斯特稳定判据
频率域性能特性:开环频率特性性能指标;闭环频率特性性能指标;系统频域指标的计算
第六章 状态空间分析法
时间响应和状态转移矩阵:矩阵指数的定义;矩阵指数的性质;状态转移矩阵的定义;状态转移矩阵的性质;矩阵指数的求法;状态方程的解
系统的能控性:能控性定义;能控性判据;能控标准型;非奇异线性变换不改变系统的能控性
系统的能观测性:能观测性的定义;能观测性判据;能观测标准型;非奇异线性怀柔不改变系统的能观测性
传递函数与能控性和能观测性的关系
状态反馈与极点配置:状态反馈系统的结构图;定理;设计状态反馈的步骤;镇定问题
教材:
周孔章〈电路理论〉 人民教育出版社
戴梅萼〈微型计算机原理及应用〉 清华大学出版社
张嗣赢 《现代控制理论》 冶金工业出版社 1994年