一、基本內容

反饋控制系統(tǒng)，開環(huán)、閉環(huán)與復合控制系統(tǒng)，線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)，連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)等基本概念。對控制系統(tǒng)性能的基本要求和穩(wěn)定性，暫態(tài)性能，穩(wěn)態(tài)性能等基本概念。

控制系統(tǒng)數(shù)學模型的概念和建立數(shù)學模型的方法。微分方程模型及建立系統(tǒng)微分方程模型的步驟和方法。傳遞函數(shù)概念，傳遞函數(shù)與脈沖響應函數(shù)的定義，傳遞函數(shù)的表達形式，控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型的建立。線性系統(tǒng)基本環(huán)節(jié)，控制系統(tǒng)的結構圖，結構圖的等價變換與化簡?？刂葡到y(tǒng)頻率特性的定義、物理意義及求取，典型環(huán)節(jié)、開環(huán)頻率特性的伯德圖(Bode)，由伯德圖確定系統(tǒng)的頻率特性和傳遞函數(shù)。

控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的定義與穩(wěn)定性條件(連續(xù)/離散系統(tǒng))，勞思(Routh)穩(wěn)定判據(jù)，朱利(Jury)穩(wěn)定判據(jù)，奈奎斯特(Nyquist)穩(wěn)定判據(jù)，相對穩(wěn)定性分析(幅值裕度和相位裕度)。控制系統(tǒng)穩(wěn)定判據(jù)的應用。

典型輸入信號及拉氏變換、控制系統(tǒng)動態(tài)性能指標的定義。連續(xù)一階控制系統(tǒng)、典型二階系統(tǒng)的動態(tài)性能計算。

控制系統(tǒng)誤差與穩(wěn)態(tài)誤差的定義，控制系統(tǒng)型號的定義，終值定理法、誤差系數(shù)法求控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，擾動作用下的穩(wěn)態(tài)誤差分析，復合控制系統(tǒng)及誤差分析。

控制系統(tǒng)的頻域性能要求，控制系統(tǒng)校正的概念。超前校正(滯后校正，滯后—超前校正，PID校正)的概念，校正網(wǎng)絡，校正的方法、步驟與效果。

非線性系統(tǒng)描述函數(shù)的概念，描述函數(shù)法的基本思想與條件，典型非線性特性描述函數(shù)的推導，用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的自激振蕩。

信號的采樣與保持，差分方程的概念、微分方程描述的差分化。Z變換的定義，Z變換基本定理，Z變換的基本方法，Z反變換的部分分式法，控制系統(tǒng)Z傳遞函數(shù)，帶有擾動的系統(tǒng)的輸出Z變換式。線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。差分方程的遞推解法，差分方程Z變換解法，離散系統(tǒng)極點分布與動態(tài)響應的關系。線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析。

狀態(tài)空間模型，傳遞函數(shù)和狀態(tài)空間模型間的轉換，線性系統(tǒng)的運動分析，線性系統(tǒng)的能控性和能觀性，線性系統(tǒng)的Lyapunov穩(wěn)定性，狀態(tài)反饋控制器設計，極點配置。

二、考試要求(包括考試時間、總分、考試方式、題型、分數(shù)比例等)

試卷共150分，考試時間3小時，閉卷考試。

填空 30% (共45分)

簡答 20% (共30分)

計算分析和證明題 50% (共75分)

三、主要參考書目

《自動控制原理》(第2版)王萬良編著，高等教育出版社 2014;

《現(xiàn)代控制理論》(第1版)俞立編著， 清華大學出版社2007。