2017考研已經悄然到來了,考生們期待已久的考研大綱也相繼出臺了。下面是小編為大家整理收集的關于2017年沈陽理工大學自動控制原理二考研大綱的相關內容,歡迎大家的閱讀。
科目代碼:803 科目名稱:自動控制原理二
適用專業:081105導航、制導與控制
自動控制原是導航制導與控制類專業的一門重要基礎理論課,本科目的考試內容包括自動控制原理的基本概念,控制系統的數學描述方法,控制系統時域分析,根軌跡法,頻率分析法及控制系統校正方法等部分。要求考生能熟練掌握自動控制原理的基本理論,具有分析和處理一些基本問題的能力。
一、考試基本內容
(一)自動控制系統概述:
開環控制與閉環控制,自動控制系統的組成及定義,受控對象、參考輸入、控制量、輸出量、偏差信號、擾動信號、前向通道、反饋通道、控制器、執行元件、比較元件定值元件、測量變送元件;恒值控制系統與隨動控制系統;線性系統與非線性系統;連續系統與離散系統;系統響應、動態過程、穩態過程;控制系統設計原則和方法。
(二)控制系統的數學描述方法:
控制系統的微分方程建立;非線性微分方程的線性化方法;拉氏變換及應用;拉氏變換法求解微分方程;傳遞函數定義、性質;控制系統傳遞函數典型環節;比例環節、積分環節、微分環節、一階慣性環節、二階振蕩環節、延遲環節;系統傳遞函數建立;動態結構圖建立、化簡;單位反饋控制系統、開環傳遞函數、閉環傳遞函數、系統輸出、誤差傳遞函數;比例、積分、微分控制。
(三)控制系統的時域分析:
系統實驗信號;單位脈沖信號、單位階躍信號、單位斜坡信號、單位均勻加速信號、單位正弦信號;系統響應:單位脈沖響應、單位階躍響應、單位斜坡響應;控制系統性能指標:上升時間、峰值時間、超調量、調節時間、穩態誤差;一階系統分析;二階系統分析:二階系統的數學模型,過阻尼運動,臨界阻尼運動,欠阻尼運動,無阻尼運動;性能指標計算;二階系統響應特性改善;控制系統穩定性分析;代數穩定性判據;勞斯判據,控制系統穩態誤差分析。
(四)根軌跡法:
根軌跡法基本概念;控制系統根軌跡,根軌跡條件方程,控制系統根軌跡圖;繪制根軌跡圖的基本法則;控制系統根軌跡繪制;控制系統根軌跡法分析
(五)頻率分析法:
頻率特性基本概念;頻率特性的數學表示及作圖;幅頻特性,相頻特性;典型環節頻率特性;控制系統開環頻率特性作圖;頻域穩定性判據;伯德圖上的穩定性判據;穩定裕度:幅值裕度,相位裕度;由開環頻率特性確定系統的穩態性能;由開環頻率特性確定系統動態性能。
(六)控制系統校正方法
系統校正基礎;性能指標,穩態性能指標,動態性能指標,校正結構;根軌跡法校正:積分校正,微分校正,微分-積分校正特點及校正方法;頻率法校正;超前校正,滯后校正,超前-滯后校正的特點及校正方法;參考模型法校正,二階參考模型校正,四階參考模型校正;頻率法反饋校正。
二、考試要求
(一)自動控制系統概述:
(1)深入理解并掌握自動控制系統的組成及定義,受控對象、參考輸入、控制量、輸出量、偏差信號、擾動信號、前向通道、反饋通道、控制器等概念。
(2)深入理解并掌握系統響應、動態過程、穩態過程,控制系統設計原則和方法。
(3)熟練掌握開環控制與閉環控制,恒值控制系統與隨動控制系統;線性系統與非線性系統;連續系統與離散系統特點。
(4)了解執行元件、比較元件,定值元件、測量變送元件。
(二)控制系統的數學描述方法:
(1)深入理解并掌握控制系統傳遞函數典型環節;比例環節、積分環節、微分環節、一階慣性環節、二階振蕩環節、延遲環節物理意義;單位反饋控制系統、開環傳遞函數、閉環傳遞函數、系統輸出、誤差傳遞函數形成;比例、積分、微分控制含義和方法。
(2)熟練掌握系統傳遞函數建立、化簡。
(3)理解并掌握拉氏變換法求解微分方程;非線性微分方程的線性化方法。傳遞函數定義、性質。
(4)掌握控制系統的微分方程建立;拉氏變換及應用。
(5)了解動態結構圖建立。
(三)控制系統的時域分析:
(1)熟練掌握控制系統性能指標:上升時間、峰值時間、超調量、調節時間、穩態誤差的計算。
(2)深入理解二階系統的數學模型,過阻尼運動,臨界阻尼運動,欠阻尼運動,無阻尼運動特點。
(3)熟練掌握系統響應:單位脈沖響應、單位階躍響應、單位斜坡響應分析。
(4)理解并掌握系統實驗信號;單位脈沖信號、單位階躍信號、單位斜坡信號、單位均勻加速信號、單位正弦信號使用。
(5)理解并掌握二階系統響應特性改善方法。
(6)熟練掌握一階系統分析;二階系統分析。
(7)理解并掌握控制系統穩態誤差分析。
(8)熟練掌握代數穩定性判據;勞斯判據,赫爾維次判據,林納得。奇帕特判據。
(四)軌跡法:
(1)理解并掌握根軌跡法基本概念;控制系統根軌跡,根軌跡條件方程。
(2)熟練掌握繪制根軌跡圖的基本法則;控制系統根軌跡繪制。
(3)熟練掌握控制系統根軌跡分析方法。
(五)頻率分析法:
(1)理解并掌握頻率特性基本概念,幅頻特性,相頻特性物理意義。
(2)熟練掌握頻率特性的幅頻特性,相頻特性伯德圖制作。
(3)熟練掌握控制系統開環頻率特性作圖,伯德圖上的穩定性判據;穩定裕度:幅值裕度,相位裕度。
(4)了解由開環頻率特性確定系統的穩態性能;由開環頻率特性確定系統動態性能。
(六)控制系統校正方法:
(1)熟練掌握頻率法校正;超前校正,滯后校正特點及校正方法。
(2)理解掌握系統校正基礎;性能指標,穩態性能指標,動態性能指標,校正結構。
(3)了解根軌跡法校正:積分校正,微分校正,微分-積分校正特點及校正方法。
(4)了解參考模型法校正,二階參考模型校正,四階參考模型校正;頻率法反饋校正方法。
三、題型
(一)選擇題(10分):主要考察基本概念、基本術語等。
(二)填空題(10分):主要考察自動控制基礎理論等。
(三)簡答題(5小題,每小題6分,共30分):以書后思考題為例,考察自動控制系統設計與分析中包含的主要問題。
(四)計算題(5小題,每小題10分,共50分):以簡單計算題為主。
(六)計算題(20分):考察自動控制原理分析能力,主要章節每章各一題。
(七)設計題(20分):考察自動控制原理設計能力
(八)綜合題(10分):考察自動控制原理分析與設計能力