一、基本內(nèi)容
反饋控制系統(tǒng),開環(huán)、閉環(huán)與復(fù)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(duì)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。系統(tǒng)極點(diǎn)分布與控制性能的關(guān)系。
控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的概念和建立數(shù)學(xué)模型的方法。微分方程模型,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(yīng)函數(shù)的定義,傳遞函數(shù)的表達(dá)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(jié)構(gòu)圖,結(jié)構(gòu)圖的等價(jià)變換與化簡??刂葡到y(tǒng)頻率特性的定義、物理意義、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,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(duì)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(yīng)用。
典型輸入信號(hào)及拉氏變換、控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的定義。連續(xù)一階控制系統(tǒng)、典型二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能計(jì)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(hào)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(dòng)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差分析,復(fù)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(luò)。
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,用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的自激振蕩。
信號(hào)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),線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與穩(wěn)態(tài)性能計(jì)算。
狀態(tài)空間模型,傳遞函數(shù)和狀態(tài)空間模型間的轉(zhuǎn)換,線性連續(xù)定常系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析、能控能觀性與Lyapunov穩(wěn)定性分析。
二、考試要求(包括考試時(shí)間、總分、考試方式、題型、分?jǐn)?shù)比例等)
試卷總分共150分,考試時(shí)間3小時(shí),閉卷考試。
考試題型及分?jǐn)?shù)比例:
填空 30% (共45分)
簡答 20% (共30分)
計(jì)算分析和證明題 50% (共75分)
三、主要參考書目
《自動(dòng)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》 俞立編著, 清華大學(xué)出版社2007