西南交通大學(xué)

自動控制系統(tǒng)的分類和基本工作原理；控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型——微分方程、傳遞函數(shù)、方塊圖、信號流圖；連續(xù)控制系統(tǒng)的基本分析方法：時域分析法、根軌跡法、頻域分析法；連續(xù)控制系統(tǒng)串聯(lián)校正裝置設(shè)計的基本方法。

考試要求

1）掌握自動控制的基本概念，以及自動控制系統(tǒng)的基本形式、分類和基本工作原理。

2）掌握控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型：微分方程、傳遞函數(shù)、方塊圖、信號流圖。

3）掌握典型一階、二階和高階系統(tǒng)的時域分析方法。

4）掌握線性控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)性能分析方法。

5）掌握常規(guī)根軌跡的繪制方法，熟練掌握利用根軌跡分析系統(tǒng)穩(wěn)定性、瞬態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能的方法。

6）掌握對數(shù)坐標(biāo)圖和極坐標(biāo)圖的繪制方法；能夠熟練地運(yùn)用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

7）熟練掌握穩(wěn)定裕度的概念。

8）了解閉環(huán)系統(tǒng)的頻率特性，以及閉環(huán)系統(tǒng)性能的分析方法。

9）掌握基于伯德圖的串聯(lián)校正裝置的設(shè)計方法。

2.現(xiàn)代控制理論部分

考試內(nèi)容

控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述方法——狀態(tài)變量和狀態(tài)變量模型、狀態(tài)空間表達(dá)式的建立、傳遞函數(shù)矩陣、狀態(tài)空間表達(dá)式的線性變換；線性控制系統(tǒng)的運(yùn)動分析；線性控制系統(tǒng)的狀態(tài)能控性和狀態(tài)能觀測性；狀態(tài)反饋和狀態(tài)觀測器。

考試要求

1）掌握控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型——狀態(tài)空間表達(dá)式，掌握傳遞函數(shù)矩陣和狀態(tài)空間表達(dá)式之間的關(guān)系，掌握狀態(tài)空間表達(dá)式的線性變換方法。

2）掌握線性連續(xù)定常系統(tǒng)的矩陣指數(shù)函數(shù)、狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)和計算方法，能熟練求取線性連續(xù)定常齊次和非齊次狀態(tài)方程的解。

3）掌握線性連續(xù)定常系統(tǒng)的狀態(tài)能控性、狀態(tài)能觀測性的概念及判斷方法，掌握對偶原理以及第二能控標(biāo)準(zhǔn)型、第二能觀標(biāo)準(zhǔn)型。

4）掌握狀態(tài)反饋的概念及基本性質(zhì)，掌握狀態(tài)反饋極點(diǎn)配置方法。

5）掌握狀態(tài)觀測器的原理、構(gòu)成與存在條件，掌握全維狀態(tài)觀測器的設(shè)計方法，以及帶有觀測器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)設(shè)計方法。

五、參考書目：

《自動控制原理（第2版）》，張愛民主編，清華大學(xué)出版社，2019年印刷；

《現(xiàn)代控制理論（第2版）》，楊清宇等編著，西安交通大學(xué)出版社，2020年印刷。