《机电控制工程》考试内容包含“控制工程基础”和“机电控制工程”两大部分,其考试大纲如下。
一、需要掌握内容:
1、 控制系统的动态数学模型
1) 控制系统的微分方程
2) 微分方程的线性化
3) 拉氏变换和反变换
4) 传递函数以及典型环节的传递函数
5) 系统函数方块图及其简化
2、 时域瞬态响应分析
1) 时域响应以及典型输入信号
2) 一阶系统的瞬态响应
3) 二阶系统的瞬态响应
3、 控制系统频率特性
1) 频率特性的基本概念
2) 频率响应的极坐标图(Nyquist)
3) 频率响应的对数坐标图(Bode)
4) 由频率特性曲线求系统传递函数
5) 由单位脉冲响应求系统的频率特性
4、 控制系统的稳定性分析
1) 系统稳定性的基本概念
2) 系统的稳定条件
3) 代数稳定判据
4) Nyquist稳定判据
5) 应用Nyquist分析延时系统的稳定性
6) 对数幅相频率特性的稳定判据
7) 控制系统的相对稳定性
5、 控制系统的误差分析与计算
1) 稳态误差的基本概念
2) 控制系统稳态误差的计算
6、 控制系统的性能分析与校正
1) 系统的性能指标
2) 串联校正
3) 反馈校正
7、 机电控制系统的基础知识
1) 机电系统的数学模型
2) 系统响应
3) 系统的性能指标
4) 控制器的设计(包括PID控制器、LL控制器、复合控制器)
8、 受控机械系统动态模型
1) 质点平移系统
2) 定轴旋转系统
3) 机械传动系统
4) 微型机电系统
9、 电动机转矩转速控制
1) 直流电动机驱动电路
2) 直流电动机转矩转速控制
二、具体要求:
1、 掌握控制系统动态数学模型建立的方法;
2、 掌握控制系统时域分析方法和性能指标;
3、 掌握控制频域分析方法;
4、 掌握控制系统稳定性分析方法以及系统识别方法;
5、 掌握系统误差分析与计算方法;
6、 掌握控制系统的综合与校正方法;
7、 掌握受控机械动力学分析方法;
8、 掌握机电反馈控制系统数学模型分析以及机电系统设计方法;
9、 掌握PID、LL和复合控制器分析与设计方法;
10、 掌握直流电动机转矩转速控制的方法。
要求考生能根据所学的知识建立控制系统的数学模型,能利用稳定、准确、快速的概念对控制系统进行分析、设计和识别。正确理解和掌握系统分析、最优控制、最优设计、滤波与预测、系统辨识的问题。能利用机械动力学分析的概念分析机电系统,并能建立机电系统的数学模型,具有综合分析问题和简单机电控制系统设计的能力。
三、参考书籍
1) 董景新,赵长得编著《控制工程基础》,清华大学出版社,1992年
2) 高钟毓编著《机电控制工程》(第二版),清华大学出版社
2002年汪谊臣,《自动控制原理习题集》,冶金工业出版社,1983年
一、需要掌握内容:
1、 控制系统的动态数学模型
1) 控制系统的微分方程
2) 微分方程的线性化
3) 拉氏变换和反变换
4) 传递函数以及典型环节的传递函数
5) 系统函数方块图及其简化
2、 时域瞬态响应分析
1) 时域响应以及典型输入信号
2) 一阶系统的瞬态响应
3) 二阶系统的瞬态响应
3、 控制系统频率特性
1) 频率特性的基本概念
2) 频率响应的极坐标图(Nyquist)
3) 频率响应的对数坐标图(Bode)
4) 由频率特性曲线求系统传递函数
5) 由单位脉冲响应求系统的频率特性
4、 控制系统的稳定性分析
1) 系统稳定性的基本概念
2) 系统的稳定条件
3) 代数稳定判据
4) Nyquist稳定判据
5) 应用Nyquist分析延时系统的稳定性
6) 对数幅相频率特性的稳定判据
7) 控制系统的相对稳定性
5、 控制系统的误差分析与计算
1) 稳态误差的基本概念
2) 控制系统稳态误差的计算
6、 控制系统的性能分析与校正
1) 系统的性能指标
2) 串联校正
3) 反馈校正
7、 机电控制系统的基础知识
1) 机电系统的数学模型
2) 系统响应
3) 系统的性能指标
4) 控制器的设计(包括PID控制器、LL控制器、复合控制器)
8、 受控机械系统动态模型
1) 质点平移系统
2) 定轴旋转系统
3) 机械传动系统
4) 微型机电系统
9、 电动机转矩转速控制
1) 直流电动机驱动电路
2) 直流电动机转矩转速控制
二、具体要求:
1、 掌握控制系统动态数学模型建立的方法;
2、 掌握控制系统时域分析方法和性能指标;
3、 掌握控制频域分析方法;
4、 掌握控制系统稳定性分析方法以及系统识别方法;
5、 掌握系统误差分析与计算方法;
6、 掌握控制系统的综合与校正方法;
7、 掌握受控机械动力学分析方法;
8、 掌握机电反馈控制系统数学模型分析以及机电系统设计方法;
9、 掌握PID、LL和复合控制器分析与设计方法;
10、 掌握直流电动机转矩转速控制的方法。
要求考生能根据所学的知识建立控制系统的数学模型,能利用稳定、准确、快速的概念对控制系统进行分析、设计和识别。正确理解和掌握系统分析、最优控制、最优设计、滤波与预测、系统辨识的问题。能利用机械动力学分析的概念分析机电系统,并能建立机电系统的数学模型,具有综合分析问题和简单机电控制系统设计的能力。
三、参考书籍
1) 董景新,赵长得编著《控制工程基础》,清华大学出版社,1992年
2) 高钟毓编著《机电控制工程》(第二版),清华大学出版社
2002年汪谊臣,《自动控制原理习题集》,冶金工业出版社,1983年