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石家莊鐵道大學2015年碩士研究生復試《控制工程基礎》課程考試大綱
來源:石家莊鐵道大學研究生學院 閱讀:1148 次 日期:2015-03-04 13:39:22
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一、考試的總體要求

要求考生比較系統地掌握《控制工程》各個章節的基礎理論和基本知識,能夠運用所學知識來分析和解決機械、電氣等領域的工程實際問題。

二、考試的內容及比例

第一章 緒論(5%~10%)

了解機械工程控制論的基本含義和研究對象

了解系統、廣義系統的概念;了解系統動態模型和靜態模型之間的關系。

掌握反饋的含義,掌握系統或過程中存在的反饋。

了解正反饋、負反饋、內反饋、外反饋的概念。

了解廣義系統的幾種分類方法;掌握閉環控制系統的工作原理、組成;學會繪制控制系統的方框圖。

了解對控制系統的基本要求。

第二章 控制系統的數學模型(10%~20%)

了解數學模型的基本概念。能夠運用動力學、電學及專業知識,列寫機械系統、電網絡的微分方程。

掌握傳遞函數的概念、特點,了解傳遞函數的零點、極點及放大系數對系統性能的影響。

能夠用分析法求系統的傳遞函數。

掌握各個典型環節的特點,傳遞函數的基本形式及相關參數的物理意義。

了解傳遞函數方框圖的組成及意義;能夠根據系統微分方程,繪制系統傳遞函數方框圖,并實現簡化,從而求出系統傳遞函數。

掌握閉環系統中前向通道傳遞函數、開環傳遞函數、閉環傳遞函數的定義及求法。掌握干擾作用下,系統的輸出及傳遞函數的求法和特點。

了解相似原理的概念。

第三章 時間響應分析(20%~30%)

了解系統時間響應的組成;初步掌握系統的特征根的實部和虛部對系統自由響應項的影響情況,掌握系統穩定性與特征根實部的關系。

了解控制系統時間響應分析中常用的典型輸入信號及其特點。

掌握一階系統的定義和基本參數,能夠求解一階系統的單位脈沖相應、單位階躍相應。

掌握二階系統的定義和基本參數,會求二階系統響應的性能指標。

掌握系統誤差的定義,掌握系統誤差與系統偏差的關系,掌握誤差及穩態誤差的求法;能夠分析系統的輸入、系統的結構和參數以及干擾對系統偏差的影響。

第四章 頻率特性分析(15%~25%)

掌握頻率特性的定義和代數表示法及與傳遞函數之間的相互關系;掌握頻率特性和頻率響應的求法。

掌握頻率特性的Nyquist和Bode圖的組成原理,熟悉典型環節的Nyquist和Bode圖的特點及其繪制,掌握一般系統的Nyquist和Bode圖的特點和繪制。

掌握頻域中性能指標的定義和求法。

了解最小相位系統和非最小相位系統的概念。

第五章 系統的穩定性(15%~25%)

了解系統穩定性的定義、系統穩定的條件。

掌握Routh判據的必要條件和充要條件,學會應用Routh判據判定系統是否穩定,對于不穩定系統,能夠指出系統包含不穩定特征根的個數。

掌握Nyquist判據。

理解Nyquist和Bode圖之間的對應關系。

了解Bode判據。

理解相對穩定性的概念,會求相位裕度和幅值裕度,并能夠在Nyquist和Bode圖上加以表示。

第六章 系統的性能與校正(5%~10%)

了解系統時域性能指標、頻域性能指標和綜合指標的概念;了解頻域性能指標和時域性能指標之間的關系。

了解系統校正的基本概念。

掌握增益校正的特點;熟練掌握相位超前校正裝置、相位滯后校正裝置和相位滯后-超前校正裝置的模型、頻率特性及有關量的概念、求法及意義。

掌握反饋校正、順饋校正的定義、基本形式、作用和特點。

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