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自動控制原理綜合上海理工大學考研大綱

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1. 自動控制的一般概念

自動控制原理綜合上海理工大學考研大綱

主要內容:自動控制的基本原理(反饋);自動控制系統的基本組成、基本控制方式(開環、閉環);自動控制系統的基本要求:穩、快、準。

基本要求:反饋控制的概念;由給定物理系統原理圖建立控制系統方塊圖。

2. 控制系統的數學模型

主要內容:微分方程;傳遞函數;控制系統結構圖與信號流圖。

基本要求:傳遞函數的定義;典型環節的傳遞函數;結構圖等效變換法則;信號流圖的繪製;用梅遜公式求閉環系統的傳遞函數。

3. 時域分析法

主要內容:控制系統時間響應的動態、靜態性能指標;一階、二階系統的時域分析;線性系統的.穩定性分析;穩態誤差。

基本要求:一階、二階系統的典型響應(以階躍響應爲主);性能指標的分析與計算;穩定性的概念;線性系統穩定的充要條件;應用勞斯—赫爾維茨判據判斷系統穩定性;系統穩態誤差的定義、計算及一般規律。

4. 根軌跡法

主要內容:根軌跡法的基本概念、基本任務;根軌跡繪製的基本法則;廣義根軌跡;系統性能的分析。

基本要求:根軌跡方程;根軌跡的繪製;廣義根軌跡的繪製;主導極點;利用根軌跡分析系統的性能。

5.線性系統頻域分析法

主要內容:頻率特性;頻率域穩定判據;穩定裕度;閉環系統的頻域指標。

基本要求:頻率特性的概念;典型環節和開環系統的頻率響應曲線(Nyquist曲線和對數幅頻漸近特性曲線)的繪製;Nyquist穩定判據和對數頻率穩定判據的應用;幅值裕度和相角裕度的計算;最小相位系統、截止頻率、穿越頻率、帶寬等概念。

6. 線性系統的校正方法

主要內容:系統的設計與校正;常用校正裝置及其特性;串聯校正;反饋校正;複合校正;控制系統校正設計

基本要求:系統帶寬的確定及基本控制規律;無源校正網絡,有源校正裝置,及PID控制器;串聯校正;反饋校正;複合校正;控制系統校正設計

7. 線性離散系統分析法

主要內容:Z變換理論;離散系統的數學模型;離散系統的穩定性與穩態誤差;離散系統的動態性能分析

基本要求:Z變換及Z反變換的方法、性質;開環、閉環脈衝傳遞函數的定義及求法;離散系統穩定性判據(w變換與勞斯穩定判據);離散系統穩態誤差的計算;離散系統的時間響應。

8. 非線性控制系統分析

主要內容:常見非線性特性;相平面法;描述函數法。

基本要求:相軌跡的一般特點及繪製方法;線性系統的相軌跡;非線性系統的相平面分析;典型非線性環節的描述函數;用描述函數法研究系統穩定性和自激振盪,求自激振盪的振幅和頻率。

9. 線性控制系統的狀態空間分析與綜合

主要內容:狀態空間描述;可控性與可觀測性;線性定常系統的反饋結構及狀態觀測器;李雅普諾夫穩定性分析

基本要求:狀態空間表達式的建立;傳遞函數的可控標準型建立;狀態方程的解(狀態轉移矩陣);線性定常系統的線性變換;傳遞函數矩陣;可控性、可觀性及其判據;對偶原理;狀態反饋及極點配置;狀態觀測器及其設計;Lyapunov漸近穩定性判斷。

10. 動態系統的最優控制方法

主要內容:最優控制的一般概念;最優控制中的變分法;極小值原理及其應用;線性二次型問題的最優控制;動態規劃;控制系統優化設計

基本要求:最優控制問題,最優控制應用類型及最優控制的研究方法;變分法解最優控制問題;連續系統和離散系統的極小值原理;最小時間控制和最小能量控制;線性二次型問題;有限時間與無限時間情況下的各種狀態調節器;離散動態規劃與連續動態規劃;控制系統優化設計