810控制工程基礎

一、考試目的

《控制工程基礎》課程考試旨在考核自動(dòng)控制基本概念的基礎上，注重考核學(xué)生對于基本概念和定理的理解與掌握、熟練的基本運算能力和運用自動(dòng)控制相關(guān)知識分析解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題的能力。

二、考試內容

第一章 自動(dòng)控制系統的一般概念

理解和掌握自動(dòng)控制系統的基本術(shù)語(yǔ)和基本概念，理解和掌握負反饋控制原理，能確定控制系統的被控對象、被控量和給定量。 掌握繪制系統方框圖的方法。了解自動(dòng)控制系統的組成和分類(lèi)，及對自動(dòng)控制系統穩、準、快三方面的基本要求。

第二章 控制系統的數學(xué)模型

了解數學(xué)模型的概念、表達方式，掌握一般物理系統微分方程的列寫(xiě)。熟悉拉氏變換的定義、性質(zhì)，常見(jiàn)的簡(jiǎn)單時(shí)間函數的拉氏變換式，可根據拉氏變換的性質(zhì)求解較復雜時(shí)間函數的拉氏變換和拉氏反變換。

理解并掌握傳遞函數的概念、性質(zhì)。 理解典型環(huán)節的概念。熟悉典型環(huán)節的傳遞函數。

理解并掌握控制系統結構圖的運算法則、相加點(diǎn)和分支點(diǎn)的移動(dòng)法則以及簡(jiǎn)化方法。 掌握控制系統的前向通道傳遞函數、反饋通道傳遞函數、開(kāi)環(huán)傳遞函數、閉環(huán)傳遞函數、偏差信號傳遞函數的定義和求法。理解并掌握控制系統信號流圖及梅遜公式。

第三章 控制系統的時(shí)域分析

了解控制系統的典型輸入信號，及時(shí)域響應指標定義。熟悉并掌握一階系統的瞬態(tài)響應及性能指標。 熟悉二階系統的瞬態(tài)響應分析及其與極點(diǎn)之間的關(guān)系，重點(diǎn)掌握二階系統的瞬態(tài)響應指標與參量z、wn間的關(guān)系及計算。

理解系統穩定性概念以及穩定的充分必要條件。 重點(diǎn)掌握判斷穩定性的代數判據及應用。能運用勞斯-赫爾維茨穩定判據判定系統的穩定性。

了解穩態(tài)誤差的概念、定義、類(lèi)型。理解并掌握系統穩態(tài)誤差的計算方法及用終值定理計算穩態(tài)誤差的前提條件。理解并掌握系統類(lèi)型與靜態(tài)誤差系數的關(guān)系。掌握控制系統穩態(tài)誤差的計算。理解并掌握各靜態(tài)誤差系數的計算，動(dòng)態(tài)誤差系數的計算，特別是非單位反饋系統穩態(tài)誤差的計算。

第四章 控制系統的根軌跡分析法

掌握根軌跡的基本方程和根軌跡繪制的基本條件與思路。 掌握繪制負反饋閉環(huán)控制系統根軌跡的基本規則。掌握利用根軌跡求閉環(huán)極點(diǎn)的方法，估算系統性能指標與改善系統品質(zhì)的方法。了解廣義根軌跡的繪制方法。

第五章 控制系統的頻域分析法

掌握頻率特性的基本概念，頻率特性的兩種主要表達方式：幅相頻率特性、對數頻率特性。熟悉典型環(huán)節的頻率特性。了解最小相位系統的概念。

熟悉系統開(kāi)環(huán)頻率特性(奈奎斯特圖和伯德圖)的繪制。掌握利用實(shí)測開(kāi)環(huán)幅頻特性確定系統的開(kāi)環(huán)傳遞函數的方法。

理解和掌握奈魁斯特穩定判據及應用。 理解并掌握系統相角裕度與幅值裕度概念、圖示及計算。掌握系統頻域性能指標與時(shí)域性能指標的聯(lián)系。

了解并掌握分析開(kāi)環(huán)系統在低、中、高頻區域上頻率特性與控制系統性能間的關(guān)系。

第六章 控制系統的校正

了解控制系統校正的概念、校正的實(shí)質(zhì)、校正的方法、校正裝置的形式。熟悉串聯(lián)相位超前校正、相位滯后校正、相位滯后-超前校正裝置的特點(diǎn)、頻率特性、作用。掌握串聯(lián)校正裝置的設計方法。 掌握反饋校正的特點(diǎn)。 掌握反饋校正裝置的設計方法。 掌握系統校正前后的性能指標的變化

三、試題結構

1、考試時(shí)間3小時(shí)，滿(mǎn)分150分;

2、基本概念10%，分析證明20%，綜合計算70%。