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931自動控制原理考試大綱

一、考試組成

自動控制原理占90分; 理論力學占60分，總分150分。

二、自動控制原理部分考試大綱

1.自動控制的一般概念

主要內容：自動控制的任務;基本控制方式：開環、閉環(反饋)控制;自動控制的性能要求：穩、快、準。

基本要求：反饋控制原理與動態過程的概念;由給定物理系統建原理方塊圖。

2.數學模型

主要內容：傳遞函數及動態結構圖;典型環節的傳遞函數;結構圖的等效變換、梅遜公式。

基本要求：典型環節的傳遞函數;閉環系統動態結構圖的繪制;結構圖的等效變換。

3.時域分析法

主要內容：典型響應及性能指標、一、二階系統的分析與計算。系統穩定性的分析與計算：勞斯、古爾維茨判據。穩態誤差的計算及一般規律。

基本要求：典型響應(以一、二系統的階躍響應為主)及性能指標計算;系統參數對響應的影響;勞斯、古爾維茨判據的應用;系統穩態誤差、終值定理的使用條件。

4.根軌跡法

主要內容：根軌跡的概念與根軌跡方程;根軌跡的繪制法則;廣義根軌跡;零、極點分布與階躍響應性能的關系;主導極點與偶極子。

基本要求：根軌跡法則(法則證明只需一般了解)及根軌跡的繪制;主導極點、偶極子等的概念;利用根軌跡估算階躍響應的性能指標。

5.頻率響應法

主要內容：線性系統的頻率響應;典型環節的頻率響應及開環頻率響應;Nyquist穩定判據和對數頻率穩定判據;穩定裕度及計算;閉環幅頻與階躍響應的關系，峰值及頻寬的概念;開環頻率響應與階躍響應的關系，三頻段(低頻段，中頻段和高頻段)的分析方法。

基本要求：典型環節和開環系統頻率響應曲線(Nyquist曲線和對數幅頻、相頻曲線)的繪制;系統穩定性判據(Nyquist判據和對數判據);等M、等N圓圖，尼柯爾斯圖僅作一般了解;相穩定裕度和模穩定裕度的計算;明確最小相位和非最小相位系統的差別，明確截止頻率和帶寬的概念。

6.線性系統的校正方法

主要內容：系統設計問題概述;串聯校正特性及作用：超前、滯后;校正設計的頻率法及根軌跡法;反饋校正的作用及計算要點;復合校正。

基本要求：校正裝置的作用及頻率法的應用;以串聯校正為主，反饋校正為輔;以頻率法為主，根軌跡法為輔;復合校正的應用。

7.線性連續系統的狀態空間分析方法

主要內容：狀態方程的列寫;狀態方程的解(矩陣指數及其性質);系統等價變換;狀態方程與傳遞函數的關系;系統的可控性、可觀性及其判據;動態方程的標準形(可控標準型、可觀標準型);可控性、可觀性分解;對偶原理，傳遞函數的最小實現;狀態反饋及極點配置;狀態觀測器及其設計;有界輸入有界輸出穩定性。

基本要求：上述主要內容中各點均要求，但僅限于單輸入單輸出線性定常連續系統。

8. 非線性系統理論

主要內容：非線性系統動態過程的一般特征;典型非線性特性及其影響;諧波線性化及描述函數;用描述函數法研究系統穩定性和自激振蕩;相軌跡的一般特點及繪制方法;線性系統的相軌跡;非線性系統的相軌跡繪制及分析。

基本要求：明確描述函數法的使用限制條件;典型環節描述函數;用描述函數法分析非線性系統的穩定性和自激振蕩;一、二階非線性系統的相軌跡繪制及運動分析。

三、理論力學部分的考試大綱

1、幾何靜力學

靜力學的基本公理，受力分析，力系簡化的基本方法和有關力學量的基本計算，平衡方程的建立與求解，摩擦(滑動摩擦和滾動摩擦)問題，桁架內力的計算，平衡結構的靜定性問題。

2、分析靜力學

各種力(重力、彈性力、有勢力、摩擦力、合力、等效力系)的功，約束及其分類、廣義坐標和自由度、虛位移與虛功、理想約束、虛位移原理及其應用、有勢力作用下質點系平衡位置的穩定性。