上海应用技术大学自动控制原理2018考研大纲

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1、上海应用技术大学自动控制原理2018考研大纲科目名称：自动控制原理适用专业：仿生装备与控制工程参考书目：《自动控制原理》丁肇红等，西安电子科技大学出版社；《现代控制理论基础》，王孝武主编，机械工业出版社《自动控制原理》胡寿松，科学出版社考试时间：3小时考试方式：笔试总　　分：150分考试范围：包括经典控制理论（不包含非线性部分）与现代控制理论两部分，经典控制理论内容占70%，现代控制理论内容占30%。　　经典控制理论部分　　第一章绪论　　1.掌握自动控制系统的工作原理、自动控制系统的组成与几种不同分类。　　2.重点掌握反馈的概念、基本控制方式、对控

2、制系统的基本要求。　　第二章线性系统的数学模型　　控制理论的两大任务是系统分析与系统设计，系统分析和设计中首先要建立被研究系统的数学模型。本章主要给出古典控制理论使用的系统数学模型——传递函数的建立。　　本章要求：　　1．掌握的概念：传递函数；极点、零点；开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数；典型环节的传递函数。　　2．重点掌握建立电气系统、机械系统的微分方程和传递函数模型的方法。　　3．重点掌握方框图化简或信号流图梅森增益公式获得系统传递函数的建模方法。　　第三章控制系统时域分析　　根据研究系统采用的不同数学模型，分析方法是不同的，本章给出利

3、用系统传递函数数学模型求取时间响应的系统时域分析法。主要是分析系统的三大基本性能，即系统的稳（稳定性）、准（准确性）、快（快速性）。稳定性是系统工作的必要条件；快速性和相对稳定程度（振荡幅度）是评价系统动态响应的性能指标；准确性是指系统稳态响应的稳态精度，用稳态误差来衡量，需注意：讨论的稳态误差是指由输入信号和系统结构引起的系统稳态时的误差。　　本章要求：　　1．掌握的概念：稳定性；动态（或暂态）性能指标（最大超调量、上升时间、峰值时间、调整时间）；稳态（静态）性能指标（稳态误差）；一阶、二阶系统的主要特征参量；欠阻尼、临界阻尼、过阻尼系统特点；主

4、导极点。　　2．重点掌握系统稳定性判别（Routh判据）；稳态误差终值计算（包括三个稳态误差系数的计算）；二阶系统动态性能指标计算。　　　　第四章根轨迹法　　闭环系统特征方程的根（系统闭环极点）在S平面的分布完全决定了系统的稳定性、主要决定了系统的动态性能，因此利用根轨迹（闭环系统特征方程的根随系统参数变化在S平面所形成的轨迹）可对系统性能进行分析。根轨迹法是经典控制理论系统分析与设计的两大主要方法之一，是利用开环传递函数分析闭环系统性能。根轨迹绘制依据根轨迹方程（由根轨迹方程演变为绘制根轨迹的基本条件、基本规则）。根轨迹方程的不同导致了180度（

5、负反馈）根轨迹和零度（正反馈）根轨迹的分类，系统变化参数的不同导致了常规根轨迹和参数根轨迹的分类。　　本章要求：　　1．掌握的概念：根轨迹；常规根轨迹；相角条件、幅值条件；根轨迹增益。　　2．重点掌握常规根轨迹的绘制及对控制系统分析。3．掌握增加开环零、极点对根轨迹的影响；利用根轨迹分析系统稳定性与具有一定的动态响应特性（如衰减振荡、无超调等特性）的方法。4.重点掌握参量、广义根轨迹的绘制。　　第五章控制系统频域分析　　频域分析是经典控制理论系统分析与设计的另一主要方法，使用的系统数学模型是频率特性。频率特性描述了正弦输入作用下系统稳态响应的幅值和

6、相位与输入信号幅值和相位之间的关系，其表现形式是以jω代替传递函数G(s)中的s而得到的G(jω)。频域分析方法包括采用开环频率特性分析闭环系统性能和直接采用闭环频率特性分析系统性能，但主要是指利用开环频率特性的分析方法。频域分析是一种图解分析方法，利用开环频率特性的幅相频率特性图（Nyquist图）和对数频率特性图（Bode图）分析系统性能（稳定性、动态性能、稳态性能）；系统的动态性能指标是频域指标（幅值穿越频率、相角穿越频率和相角裕度、幅值裕度等），与时域指标（超调量、调整时间）有着密切关系。　　本章要求：　　1．掌握的概念：频率特性；开环频率

7、特性、闭环频率特性；最小相位系统；幅值穿越频率（剪切频率）、相角穿越频率、相角裕度、幅值裕度；谐振频率、谐振峰值；截止频率、频带宽度；三频段。　　2．重点掌握开环频率特性Nyquist图、Bode图的绘制；由Bode图确定系统传递函数。　　3．重点掌握Nyquist稳定判据；借助Bode图对幅值、相角穿越频率和幅值、相角裕度的计算。　　第六章控制系统的校正　　当系统的性能指标达不到要求时，就要给系统加入一些附加装置，使系统的性能达到规定指标的要求，所引入的装置称为校正装置，相应的设计校正装置的过程称为校正。根据校正装置的作用分为相位滞后校正、相位超

8、前校正和相位滞后—超前校正装置；按校正装置在系统中所处的位置校正方式分为串联校正、并联校正和反馈校正。校正设计采用的方法有