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西京學(xué)院2015年
碩士研究生入學(xué)考試自命題科目考試大綱
| 科目代碼、名稱: | 813，自動控制原理 |
| 專業(yè)類別： | □學(xué)術(shù)型 √專業(yè)學(xué)位 |
| 適用專業(yè): | 控制工程專業(yè) |
一、基本內(nèi)容
1.自動控制的一般概念
考試內(nèi)容：控制系統(tǒng)的基本概念；系統(tǒng)的分類；對控制系統(tǒng)的基本要求。
考試要求：
（1）掌握反饋控制系統(tǒng)的基本組成；
（2）了解基本控制方式；
（3）會畫控制系統(tǒng)原理框圖。
2. 線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
考試內(nèi)容：動態(tài)方程（微分方程和傳遞函數(shù)）的建立；傳遞函數(shù)定義和性質(zhì)；方框圖的繪制及其等效變換；信號流圖。
考試要求：
（1）了解微分方程的建立和求解方法；
（2）掌握傳遞函數(shù)的概念、定義和性質(zhì)和方框圖的概念和等效變換；
（3）掌握利用方框圖等效變換建立系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；
（4）掌握梅遜公式；
（5）理解方框圖與信號流圖的關(guān)系；
（6）理解典型環(huán)節(jié)的概念。
3. 控制系統(tǒng)的時域分析方法
考試內(nèi)容：典型的輸入信號；線性系統(tǒng)時間響應(yīng)的性能指標(biāo)；一階系統(tǒng)在典型輸入信號下的響應(yīng)；二階系統(tǒng)在單位階躍函數(shù)作用下的響應(yīng)及欠阻尼二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)計算；系統(tǒng)的穩(wěn)定性的分析與計算；Routh穩(wěn)定判據(jù)；穩(wěn)態(tài)誤差的計算及一般規(guī)律。
考試要求：
（1）掌握一階系統(tǒng)在典型輸入信號下的響應(yīng)；
（2）掌握典型二階系統(tǒng)在單位階躍函數(shù)作用下的響應(yīng)；
（3）欠阻尼情況下典型二階系統(tǒng)在單位階躍函數(shù)作用下的性能指標(biāo)計算；
（4）掌握系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念、分析與計算和Routh穩(wěn)定判據(jù)；
（5）能熟練計算系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。
4. 根軌跡法
考試內(nèi)容：根軌跡的概念及繪制根軌跡的基本規(guī)則；利用根軌跡對控制系統(tǒng)性能進行分析；廣義根軌跡。
考試要求：
（1）理解根軌跡的概念，掌握繪制根軌跡的基本條件；
（2）掌握繪制根軌跡的基本原則；
（3）要求能熟練繪制系統(tǒng)的常規(guī)根軌跡；
（4）能利用根軌跡方法對控制系統(tǒng)的性能進行分析；
（5）了解參數(shù)根軌跡。
5. 控制系統(tǒng)的頻率域分析方法
考試內(nèi)容：頻率特性的概念；典型環(huán)節(jié)的頻率特性及開環(huán)頻率特性；利用奈氏判據(jù)和對數(shù)頻率判據(jù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性；穩(wěn)定裕度的計算；閉環(huán)頻率特性及閉環(huán)頻率性能指標(biāo)。
考試要求：
（1）掌握頻率特性的基本概念及典型環(huán)節(jié)的頻率特性；
（2）能繪制系統(tǒng)的頻率特性圖和Bode圖以及根據(jù)Bode圖求傳遞函數(shù)；
（3）熟練利用Nyquist穩(wěn)定判據(jù)和對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)對線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行分析；
（4）穩(wěn)定裕度及其計算。
6. 控制系統(tǒng)的設(shè)計與校正
考試內(nèi)容：系統(tǒng)的設(shè)計與校正；線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律；常用校正裝置及其特性；根軌跡法和頻率法進行串聯(lián)校正；反饋和復(fù)合校正。
考試要求：
（1）了解校正的基本概念；
（2）掌握無源超前/滯后校正網(wǎng)絡(luò)頻率特性及其作用；
（3）能用頻率法串接校正網(wǎng)絡(luò)；
（4）掌握反饋校正的方法與設(shè)計；
（5）掌握線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律及PID校正的特點；
（5）理解復(fù)合校正。
7. 非線性系統(tǒng)分析
考試內(nèi)容：非線性系統(tǒng)的特點；典型非線性特性；相平面法的基本知識及線性二階系統(tǒng)的相平面分析；利用相平面法對非線性系統(tǒng)進行分析；簡單非線性特性及其組合的描述函數(shù)；描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性；自振蕩的判斷與分析。
考試要求：
（1）理解相平面法的基本知識，并能繪制簡單系統(tǒng)的相軌跡；
（2）了解簡單非線性特性及其組合的描述函數(shù)；
（3）了解描述函數(shù)法對非線性系統(tǒng)進行穩(wěn)定性分析；
（4）了解自振蕩的判斷與分析；
（5）理解非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系。
8. 采樣控制系統(tǒng)
考試內(nèi)容：采樣-保持過程；零階保持器；Z變換及Z反變換；采樣系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立；穩(wěn)定性分析與誤差計算；最小拍系統(tǒng)設(shè)計。
考試要求：
（1）了解理想的采樣開關(guān)與采樣過程的數(shù)學(xué)描述；
（2）掌握零階保持器的數(shù)學(xué)描述及特點；
（3）掌握Z變換及其基本定理；
（4）掌握Z反變換；
（5）求采樣系統(tǒng)的開環(huán)、閉環(huán)脈沖函數(shù)；
（6）能對離散系統(tǒng)進行穩(wěn)定性分析，并計算穩(wěn)態(tài)誤差；
（7）理解最小拍系統(tǒng)的設(shè)計方法。
二、考試要求（包括考試時間、總分、考試方式、題型、分?jǐn)?shù)比例等）
考試時間：180分鐘；
考試方式：閉卷考試；
分?jǐn)?shù)：總分150分，其中簡答題約占20%，計算題約占80%。
其它要求：考生自備考試用品。
三、主要參考書目
謝克明主編．自動控制原理（第2版）．電子工業(yè)出版社，2009.1
胡壽松主編．自動控制原理（第五版）．科學(xué)出版社，2007.6
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