科目代碼、名稱:922自動控制理論 (II)
專業類別：□學術型 ■專業學位
適用專業:控制工程
一、基本內容
反饋控制系統，開環、閉環與復合控制系統，線性系統與非線性系統，連續系統與離散系統等基本概念。對控制系統性能的基本要求和穩定性、暫態性能、穩態性能等基本概念。系統極點分布與控制性能的關系。
控制系統數學模型的概念和建立數學模型的方法。微分方程模型，建立系統微分方程模型的步驟和方法。傳遞函數概念，傳遞函數與脈沖響應函數的定義，傳遞函數的表達形式，控制系統傳遞函數模型的建立。線性系統基本環節，控制系統的結構圖，結構圖的等價變換與化簡。控制系統頻率特性的定義、物理意義、求取，典型環節開環頻率特性的伯德圖(Bode)，由伯德圖確定系統的頻率特性和傳遞函數。
控制系統穩定性的定義與穩定性條件，勞思(Routh)穩定判據，朱利(Jury)穩定判據，奈奎斯特(Nyquist)穩定判據，相對穩定性分析(幅值裕度和相位裕度)。控制系統穩定判據的應用。
典型輸入信號及拉氏變換、控制系統動態性能指標的定義。連續一階控制系統、典型二階系統的動態性能計算。
控制系統誤差與穩態誤差的定義，控制系統型號的定義，終值定理法、誤差系數法求控制系統的穩態誤差，擾動作用下的穩態誤差分析，復合控制系統及誤差分析。
控制系統的頻域性能要求，控制系統校正的概念。超前校正(滯后校正，滯后—超前校正，PID校正)的概念，校正網絡。
非線性系統描述函數的概念，描述函數法的基本思想與條件，用描述函數法分析非線性系統的自激振蕩。
信號的采樣與保持，差分方程的概念、微分方程描述的差分化，Z變換的定義，Z變換基本定理，Z變換的基本方法，Z反變換的部分分式法，控制系統Z傳遞函數，線性離散系統的穩定性分析與穩態性能計算。
狀態空間模型，傳遞函數和狀態空間模型間的轉換，線性連續定常系統的運動分析、能控能觀性與Lyapunov穩定性分析。
二、考試要求(包括考試時間、總分、考試方式、題型、分數比例等)
試卷總分共150分，考試時間3小時，閉卷考試。
考試題型及分數比例：
填空 30% (共45分)
簡答 20% (共30分)
計算分析和證明題 50% (共75分)
三、主要參考書目
《自動控制原理》(第2版) 王萬良編著，高等教育出版社 2014
《現代控制理論》 俞立編著， 清華大學出版社2007
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