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2021考研大纲:沈阳大学807自动控制原理2021年硕士研究生初试自命题考试大纲

众所周知,考研大纲是全国硕士研究生入学考试命题的唯一依据,也是考生复习备考必不可少的工具书,规定了全国硕士研究生入学考试相应科目的考试范围、考试要求、考试形式、试卷结构等权威政策指导性考研用书。今天,为了方便考研的小伙伴们,小编为大家整理了“2021考研大纲:沈阳大学807自动控制原理2021年硕士研究生初试自命题考试大纲 ”的相关内容,希望对大家有所帮助!

一、基本要求
 
要求考生了解自动控制的基本概念,掌握建立自动控制系统数学模型的基本方法。特别要熟悉用结构图、信号流图、频率特性求取传递函数的方法,掌握使用时域分析法、根轨迹法和频域法对自动控制系统进行分析和综合。同时以状态空间理论为基础,掌握线性系统的状态空间分析方法。
 
二、考试形式与试卷结构
 
1.试卷成绩及考试时间
 
本试卷满分为 150 分,考试时间为 180 分钟。
 
2. 答题方式
 
答题方式为闭卷、笔试。
 
3. 使用教材
 
《自动控制原理》,胡寿松,科学出版社,2013 年第六版。
 
4. 题型结构
 
填空题:5 小题,每小题 3 分,共 15 分
 
选择题:5 小题,每小题 3 分,共 15 分
 
是非题:1 小题,共 10 分
 
图解题:2 小题,每小题 22 分,共 44 分
 
计算题:2 小题,每小题 13 分,共 26 分
 
简答题:1 小题,共 10 分
 
是非题:1 小题,共 30 分
 
三、考试范围
 
1. 自动控制系统的一般概念
 
了解基本概念:控制、自动控制、自动控制系统、反馈控制等。了解自动控制系统的组成,了解自动控制系统分类的几种形式。
 
掌握反馈控制的特点,正确理解和掌握负反馈控制原理,能够确定控制系统的被控对象、被控量和给定量。掌握根据工作原理图绘制系统框图(结构图)的方法。
 
掌握控制系统的典型输入信号,熟记时间域的表达形式及其拉氏变换的表达形式。
 
2. 自动控制系统的数学模型
 
了解建立系统微分方程的一般方法,掌握运用拉氏变换解微分方程的方法。
 
掌握控制系统数学模型的各种表达形式及其它们之间的相互转换。牢固掌握传递函数的概念、定义和性质,掌握从不同途径求传递函数的方法。
 
能够熟练地进行框图(结构图)的等效变换,从而求出系统的传递函数。
 
掌握信号流程图的绘制方法,明确框图(结构图)与信号流程图间的对应关系,即通过框图(结构图)绘制出系统的信号流程图。能够运用梅逊公式求控制系统的总增益。
 
3. 自动控制系统的时域法分析
 
了解时间域分析法的特点。
 
牢固掌握一阶系统、二阶系统的数学模型及其典型响应的特点,能熟练确定一阶系统和二阶系统的特征参数。重点掌握二阶欠阻尼系统的单位阶跃响应。
 
了解控制系统性能指标的含义,明确上升时间、最大超调量、峰值时间、过度过程时间和震荡次数的有关定义及其计算公式,牢固掌握一阶系统及二阶欠阻尼系统动态性能计算方法。
 
了解典型欠阻尼二阶系统的特征参数,了解极点位置与动态性能间的相互关系,了解附加闭环零极点对动态性能的影响。了解高阶系统的主导极点分析法,正确理解主导极点的概念,会估算高阶系统动态性能指标。
 
正确理解有关稳态误差的概念,了解终值定理应用的限制条件,牢固掌握计算稳态误差的一般方法,牢固掌握静态误差系数及其应用的限制条件。能够掌握系统动态误差的计算方法。
 
4. 自动控制系统的频域法分析
 
了解频率域分析法的特点。了解幅频特性、相频特性和频率特性的概念,了解什么是对数频率特性。运用频率特性的方法分析系统的稳态响应。
 
掌握 Nyquist 曲线的绘制方法,能够绘制出简单系统的 Nyquist 曲线图。
 
掌握 Bode 的绘制方法,能够熟练地绘制 Bode 图。
 
能够进行相位裕量、幅值裕量的计算。了解闭环频率特性的基本知识和有关指标,能进行系统指标的近似估算。
 
能够用实验数据确定系统的传递函数,或由 Bode 图得到系统的传递函数。
 
5. 自动控制系统的根轨迹
 
了解根轨迹分析法的特点。正确理解根轨迹的概念,掌握根轨迹绘制的各种基本法则,重点掌握根轨迹的绘制方法,能熟练绘制系统的根轨迹。
 
熟练应用等效开环传递函数概念,绘制参数根轨迹和零度根轨迹。根据根轨迹定性分析,分析控制系统指标随参数变化的发展趋势。
 
掌握根轨迹法稳定性的分析,通过系统的根轨迹分析稳定性,求出稳定时的 K 的取值范围。
 
6. 自动控制系统的稳定性分析
 
掌握稳定性的代数判别法,正确理解系统稳定性概念及稳定的充要条件,能熟练运用代数稳定判据判定系统的稳定性,并进行有关的分析计算。
 
掌握劳斯(Routh)稳定性判据,包括正常情况和两种特殊情况。掌握霍尔维兹稳定性判据。了解稳定性的频率域和根轨迹法的判别。
 
7. 控制系统的校正
 
了解校正的意义,一般掌握控制系统的校正方法。明确常用的校正装置,掌握超前校正装置的特性,掌握迟后校正装置的特性。
 
能够对控制系统进行简单的校正。
 
8. 非线性控制系统
 
非线性的特点是什么,非线性和线性的主要区别在那里。典型非线性特性,主要指的有哪些。
 
了解相平面法,能绘制简单系统的相平面图,并结合相平面图分析系统。掌握描述函数的概念,了解典型非线性的描述函数。
 
了解非线性系统的典型结构,并能够把非线性系统转化为典型结构的形式。掌握判断非线性系统稳定性的方法。判断非线性系统是否产生自振,对存在自振的非线性系统,能够计算出自振的频率和振幅。
 
9. 采样控制系统
 
了解采样控制系统特点及其应用,了解采样开关和采样定理。了解常见采样控制系统的结构图。
 
了解 Z 变换和 Z 反变换的概念,掌握 Z 变换的计算(变换)公式,并能够记忆常用信号的 Z 变换和 Z 反变换。
 
明确脉冲传递函数的概念,掌握闭环采样系统脉冲传递函数的求法。
 
10. 状态空间法分析
 
明确控制系统的状态方程表示法,能够化状态方程为各种标准形式。掌握传递函数和状态方程的相互转换。
 
掌握系统的能控性和能观测性的概念,能够判断系统的能控性和能观测性。了解输出能控性的概念及其判别。
 
掌握输出反馈的控制方法,重点掌握状态反馈的控制方法,并能够利用状态反馈进行极点的任意配置。
 
了解状态观测器设计的有关方法。

原文标题:2021年硕士研究生初试自命题考试大纲

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