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2014年上海大学0811控制科学与工程考研大纲

  考试科目:840自动控制理论(含经典和现代)
  适用专业:控制科学与工程
  一、复习要求:
  要求考生全面掌握自动控制理论和现代控制理论的基本概念、基本原理和基本方法,具有定性分析能力、定量计算能力、综合运用能力、数形结合能力以及联系工程实际的能力。
  二、主要复习内容:
  1.自动控制的一般概念
  自动控制的基本原理;控制系统的组成与分类;根据工作原理图绘制系统方框图的方法。
  重点:系统和反馈的概念;负反馈控制的基本原理;典型输入;被控对象、被控量和给定量之间的关系。
  2.控制系统的数学模型
  控制系统的时域数学模型;控制系统的复数域数学模型;控制系统的结构图与信号流图。
  重点:方框图、信号流图、传递函数的概念;简单物理系统的微分方程和传递函数的列写及计算;输入信号,干扰信号、输出信号之间的关系;结构图和信号流图的变换与化简;梅森公式的应用。
  3.线性系统的时域分析法
  系统时间响应的性能指标;一阶、二阶系统的时域分析;线性系统的稳定性分析;线性系统的稳态误差的定义及计算。
  重点:稳定性、动态性能指标、稳态误差的概念;二阶系统的运动特征和分析;代数稳定判据在线性系统中的应用,稳态误差的分析和计算;动态性能计算,阻尼系数与动态性能的对应关系。
  4.线性系统的根轨迹法
  根轨迹法的基本概念;根轨迹绘制的基本法则;广义根轨迹。
  重点:根轨迹、主导极点的概念;根轨迹的基本特性及典型系统根轨迹的绘制;运用等效开环传递函数概念,绘制参数根轨迹;根据根轨迹定性分析系统指标随参数变化的趋势。
  5.线性系统的频域分析法
  频率特性;典型环节与开环系统的频率特性;频率域稳定判据;稳定裕度;闭环系统的频域性能指标。
  重点:频率特性、稳定裕量的概念;伯德图和奈奎斯特图的绘制;相角稳定裕度的计算;运用频率特性分析系统的稳态响应;奈奎斯特稳定判据及应用;由开环频率特性分析系统的主要动态和静态特性;定性了解系统的超调量、调节时间与开环、闭环频率特性参数的对应关系。
  6.线性系统的校正方法
  常用校正装置及其特性;串联校正;反馈校正。
  重点:校正和综合的概念;线性系统串联校正中的超前、迟后、迟后-超前等三种网络的基本原理及设计方法;反馈校正的基本原理及设计方法。
  7.线性离散系统的分析与校正
  离散系统的基本概念;信号的采样与保持;Z变换理论;离散系统的数学模型;离散系统的稳定性与稳态误差;离散系统的动态性能分析。
  重点:采样控制、Z变换、脉冲传递函数的概念;采样系统与连续系统的区别与联系;采样定理;系统的响应求法;采样系统的稳定性分析。
  8.非线性控制系统分析
  常见非线性系统特性及其对系统运动的影响;相平面法;描述函数法。
  重点:典型非线性特性、描述函数、相平面、自持振荡的概念;相平面图形绘制及其奇点确定方法;用相平面分析系统的稳定性和自振;描述函数及其性质;用描述函数法分析系统的稳定性和周期运动。
  9.线性系统的状态空间分析与综合
  线性系统的状态空间描述;线性系统的可控性与可观测性;线性定常系统的反馈结构与状态观测器;李亚普诺夫稳定性分析。
  重点:线性系统的状态空间表达式的建立,状态空间表达式的线性变换及各种标准型实现;系统状态方程的求解方法;传递函数矩阵及其实现;系统的对偶原理、最小实现,判定系统可控性与可观测性的充要条件及有关方法;状态空间表达式的线性变换,线性定常系统的规范分解;极点配置,按系统指标要求确定状态反馈矩阵K和输出反馈矩阵H的方法;用李亚普诺夫函数判定系统稳定性的方法。
  三、参考书目:
  1.《自动控制原理》(第5版)胡寿松北京:科学出版社2007年
  2.《自动控制原理习题精解与考研指导》徐薇莉上海:上海交通大学出版社2009年

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