深圳大學

命題學院/部門(蓋章)：機電與控制工程學院

考試科目代碼及名稱：[904]自動控制原理

說明：可使用簡易計算器。

一、考試基本要求

本考試大綱適用于報考深圳大學控制科學與工程專業(yè)的碩士研究生入學考試�！蹲詣涌刂圃�理一》是為招收控制科學與工程專業(yè)碩士生而設(shè)置的具有選拔功能的水平考試，它的主要目的是測試考生對《自動控制原理》各章節(jié)內(nèi)容的掌握程度。要求考生熟練掌握自動控制理論的基本概念和基本理論，掌握控制系統(tǒng)分析和校正(綜合)的基本思想和分析設(shè)計方法, 具有一定的抽象思維能力、較強的邏輯推理能力和分析運算能力。

二、考試內(nèi)容和考試要求

1. 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型

(1)掌握控制系統(tǒng)數(shù)學模型的概念及種類;

(2)掌握用微分方程描述系統(tǒng)數(shù)學模型的建模方法，了解非線性方程的線性化方法;

(3)牢固掌握系統(tǒng)傳遞函數(shù)的概念、定義及和微分方程的關(guān)系;

(4)牢固掌握典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，明確常用控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)形式。特別是兩種標準形式表示的傳遞函數(shù)(時間常數(shù)型和零極點型);

(5)牢固掌握控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、信號流圖和系統(tǒng)表示方法;

(6)掌握由系統(tǒng)微分方程建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的方法;

(7)熟練應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖等效變換和Mason公式求解系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。

2. 線性系統(tǒng)的時域分析法

(1)牢固掌握控制系統(tǒng)時域指標的概念及定義，熟練掌握一、二階系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的計算公式，特別是欠阻尼情況下系統(tǒng)的性能指標計算;

(2)牢固掌握控制系統(tǒng)誤差的定義及穩(wěn)態(tài)誤差的概念;熟練掌握用終值定理求解穩(wěn)態(tài)誤差的方法;熟練掌握靜態(tài)誤差系數(shù)法;熟悉減小、消除穩(wěn)態(tài)誤差的方法;

(3)深刻理解穩(wěn)定性概念及穩(wěn)定的充要條件，熟練掌握Routh-Hurwitz穩(wěn)定性判據(jù)及其應(yīng)用;

(4)掌握改善系統(tǒng)動態(tài)性能及提高系統(tǒng)控制精度的措施。(例如測速反饋控制，比例微分控制，按輸入補償?shù)膹秃峡刂�，按擾動補償?shù)膹秃峡刂?;

(5)掌握三階系統(tǒng)的時域分析方法，牢固掌握高階系統(tǒng)的主導極點分析方法，掌握高階系統(tǒng)中非主導極點及系統(tǒng)零點對控制系統(tǒng)性能的影響(只需要定性分析，不需要精確計算)。

3. 線性系統(tǒng)的根軌跡法

(1)理解根軌跡、根軌跡方程的有關(guān)概念;

(2)熟練掌握繪制概略根軌跡的方法，能利用根軌跡定性分析系統(tǒng)性能隨參數(shù)變化的趨勢;

(3)掌握廣義根軌跡和零度根軌跡的有關(guān)概念，掌握其判別方法，會繪制其根軌跡;

(4)會應(yīng)用根軌跡方法分析系統(tǒng)特性。

4. 線性系統(tǒng)的頻域分析法

(1)理解頻率響應(yīng)的物理意義和數(shù)學定義。熟悉典型環(huán)節(jié)頻率特性的特點和相應(yīng)頻率特性曲線;熟練掌握繪制開環(huán)系統(tǒng)頻率特性曲線(奈奎斯特曲線和伯德圖，重點是對數(shù)頻率特性曲線)的方法;

(2)理解奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的原理，牢固掌握運用此判據(jù)判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法;

(3)牢固掌握穩(wěn)定裕度的概念和定義，熟練掌握計算穩(wěn)定裕度的方法(特別是在漸進對數(shù)頻率特性曲線上的相位穩(wěn)定裕度的計算);

(4)掌握開環(huán)對數(shù)頻率特性與系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性、動態(tài)特性之間的關(guān)系;了解閉環(huán)頻率特性與系統(tǒng)性能的關(guān)系。

5. 線性系統(tǒng)校正方法

(1)掌握比例、微分、積分及其組合控制器的特點;

(2)熟悉常用超前、遲后校正網(wǎng)絡(luò)裝置和頻率特性;

(3)掌握串聯(lián)超前校正、遲后校正頻域設(shè)計的原理和方法。

6. 非線性系統(tǒng)

(1)了解典型非線性特性;

(2)正確理解描述函數(shù)法的基本思想和應(yīng)用條件，掌握運用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自激振蕩的方法(非線性環(huán)節(jié)的描述函數(shù)給定，不需計算)。

7. 離散控制系統(tǒng)

(1)正確理解連續(xù)信號的采樣與復現(xiàn)的概念，正確理解采樣定理，熟悉零階保持器的傳遞函數(shù);

(2)熟悉z變換及與s變換的關(guān)系;

(3)熟練掌握脈沖傳遞函數(shù)的定義及求法，能求出典型離散系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù);

(4)熟練掌握離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法，會分析計算、判斷離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

三、考試基本題型

試題包括基本概念與理論計算，應(yīng)用分析計算和繪圖(根軌跡和頻率特性曲線)，題型可采用簡答，判斷，選擇，計算，畫圖，證明等方式。試卷滿分為150分 。