浙理：自动控制原理（考试大纲）

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1、《自动控制原理》考试大纲本《◎动控制原理》考试大纲适用丁-浙江理工大学机械与口动控制学院口动化系口动化专业本科学生考试。自动控制理论是现代控制系統的匝要基础，是许多学科专业的基础理论课程，它的主要内容包括控制系統的数学模型、时域分析法、根轨迹法、频率响应法、线性系统的校正方法、非线性系统的描述两数法和相平面分析法六大部分。要求考生对其基本概念冇较深入的了解，能够系统地学握它们的经典内容和推理的基本方法，熟练掌握基本定理和应用，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。一、考试内容(一)线性控制系統的数学模型1.线

2、性系统的输入一输出时间函数描述2.线性系统的输入一输出传递函数描述3.典型环节的数学模型4.方框图(方块图)5.信号流程图6.梅逊公式(二)线性控制系统的时域分析1.典型输入信号：阶跃函数、斜坡函数、抛物线函数、脉冲函数、脉冲函数2.线性定常系统的时域响应：系统响应=零状态响应+零输入响应3.控制系统的稳态谋差：误差的两种定义及其相互关系；稳态误羌；计算稳态误差的一般方法与葩态误差系数法；系统的位登误差、速度误差和加速度误差；要反映稳态误差随时间变化的规律，可用动态误差系数法MMp(o%)◎%=—xlOO%4.给定稳态

3、误差和扰动稳态误差c(g)5.控制系统暂态响应的性能指标：(1)、最大超调量Mp(a%)(2)、峰值时间tp(1)、上升时间tr（4）、调査时间ts（误差带2%或5%）1.一阶系统的暂态响应2.二阶系统的暂态响应3.高阶系统的暂态响应4.线性系统的稳定性5.劳斯一赫尔维茨（Routh-Hurwitz）稳定判据（三）线性系统的根轨迹法1.根轨迹的基木概念2.绘制根轨迹的基木条件和基木规则3.根轨迹方程：模值条件、相角条件4参数根轨迹和多回路系统的根轨迹5.正反馈回路和零度根轨迹6.迟后系统的根轨迹（四）控制系统的频域分析

4、1.频率特性及其与时域响应的关系2.频率特性的儿何表示：幅相频率特性曲线、对数频率特性曲线（Bode图）、对数幅相频率特性曲线（尼柯尔斯曲线）3.典型环节的频率特性的绘制及故小相位系统4.奈奎斯特稳定判据和系统的相对稳定性：截止频率3C的计算、幅值裕量、相位裕量5.系统的闭环频率特性6.对数频率稳定性判据（五）系统的校正方法1.控制系统校正的概念1.线性系统的基木控制规律2.相位超前与相位迟后校正装究及其特性3.根轨迹法在系统校正中的应用4.频率特性法在系统校正中的应用5.反馈和前馈复合控制6.线性系统校正方法实际应用

5、问题（六）非线性系统分析1.关于非线性系统的基木概念：线性系统可以使用矗加原理，而菲线性系统不能使用腔加原理；线性系统的稳定性与初值、输入无关，而非线性系统的稳定性与初值、输入有关2.二阶系统的分析3.非线性系统的相平面分析：等倾线法、&方法4.非线性特性的一种线性近似表示一一描述函数5.典型非线性特性的描述函数6.描述函数法分析系统的稳定性和口振：判断非线性系统的稳定性、确定口振点、确定口振点参数3,X0二、考试要求（-）控制系統的数学模型1.掌握建立系统微分方程的--般方法；2.掌握运用拉氏变换解微分方程的方法；3

6、.牢I占I掌握传递函数的概念、定义和性质，明确传递函数与微分方程间的关系；4.能熟练地进行结构图等效变换，明确结构图与信号流图间的关系；5.能熟练运用梅逊公式求系统传递函数；（二）线性系统的时域分析法1.稳定性判断：正确理解系统稳定性概念及稳定的充要条件；能熟练运用代数稳定判据判定系统的稳定性,并进行有关的分析计算。1.稳态误差计算：正确理解有关稳态渓差的概念,熟悉终值定理应川的限制条件,牢固拿握讣算稳态误差的一般方法，牢固拿握静态误差系数法及其应用的限制条件。2.动态性能计算：呱世欠阻尼二阶系统特征参数、极点位置与动

7、态性能间的相耳关系；了解附加闭环冬极点对动态性能的影响；正确理解主导极点的概念，会佔算高阶系统动态性能。（三）线性系统的根轨迹法1.正确理解根轨迹的概念，学握根轨迹的绘制法则，并能熟练绘制系统的根轨迹；2.熟练应用等效开环传递函数概念，绘制非K*参数根轨迹；3.止确区分并绘制Oo根轨迹，能根据根轨迹迅性分析系统指标随参数变化的趋势；4.掌握确圧闭环零极点及计算系统动态指标的方法。（四）频率响应分析法1.运用频率特性分析系统的稳态响应，确定系统的动态误差系数；2.能够正确绘制Nyquist

8、111线图，Bode图：3.熟

9、练掌握Nyquist稳定性判据；4.相位裕量、幅值裕量的计算；5.闭环频率特性的基木知识和有关指标；6.用实验数据确处传递函数，由Bode图得到系统的传递两数。（五）系统的校正方法1.理解控制系统校正的概念和基本方式，掌握校正网络频率特性及其作用；2.正确选择校止网络，重点掌握串联校正的设计方法；3.学握反馈校正、复合校正设计方法