(一)自動(dòng)控制的基本原理
1.自動(dòng)控制的基本原理與方式:反饋控制原理與思想,反饋控制系統(tǒng)的基本組成,自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制方式;
2.自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類;
3.自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求;
?。ǘ┛刂葡到y(tǒng)的數(shù)學(xué)描述
1.時(shí)域模型:典型物理系統(tǒng)的時(shí)域建模;線性系統(tǒng)基本特性;線性定常微分方程分析;非線性系統(tǒng)的線性化;運(yùn)動(dòng)模態(tài)分析;
2.復(fù)數(shù)域模型:系統(tǒng)的傳遞函數(shù)定義、性質(zhì);典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù);
3.動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖:結(jié)構(gòu)圖的繪制與化簡;信號流圖的繪制;梅森增益公式及其綜合應(yīng)用;閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(開環(huán)傳遞函數(shù)、閉環(huán)傳遞函數(shù)、誤差傳遞函數(shù));
?。ㄈ┛刂葡到y(tǒng)的時(shí)域分析
1.時(shí)域分析的一般方法:基本信號及系統(tǒng)的一般響應(yīng)以及其物理意義;控制系統(tǒng)的主要時(shí)域性能指標(biāo);
2.一階系統(tǒng)分析:一階系統(tǒng)在典型信號作用下的響應(yīng)特征;
3.二階系統(tǒng)分析:二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)特征,欠阻尼二階系統(tǒng)的性能指標(biāo);二階系統(tǒng)的其它響應(yīng)特征;了解二階系統(tǒng)響應(yīng)特性的改善方法;
4.高階系統(tǒng)分析:高階系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)的分量結(jié)構(gòu)及意義;閉環(huán)極點(diǎn)與主導(dǎo)極點(diǎn);高階系統(tǒng)的二階近似;
5.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析:線性系統(tǒng)穩(wěn)定的基本概念;線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件;勞斯穩(wěn)定性判據(jù)及其應(yīng)用;
6.控制系統(tǒng)的誤差分析:控制系統(tǒng)誤差的概念與穩(wěn)態(tài)誤差的定義,典型信號作用下穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算;誤差的數(shù)學(xué)模型與穩(wěn)態(tài)誤差分析;擾動(dòng)信號誤差分析和穩(wěn)態(tài)誤差的補(bǔ)償;
?。ㄋ模└壽E法
1.根軌跡的基本概念與根軌跡方程;
2.繪制根軌跡圖的基本法則;
3.參數(shù)根軌跡的定義與基本繪制方法;
4.附件加開環(huán)零極點(diǎn)對系統(tǒng)性能的影響;
5.控制系統(tǒng)根軌跡的分析方法,根據(jù)根軌跡圖分析系統(tǒng)的性能;
(五)頻率響應(yīng)法
1.系統(tǒng)頻率特性的基本概念與求取方法;
2.最小相位系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)的頻率特性分析;
3.頻率特性函數(shù)的圖形:開環(huán)幅相曲線的繪制、Bode圖的繪制與特性(由系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)繪制Bode圖,以及Bode圖寫出系統(tǒng)就、開環(huán)傳遞函數(shù));
4.Nyquist穩(wěn)定判據(jù):Nyquist圖的粗略繪制與特性;Nyquist穩(wěn)定判據(jù)及其應(yīng)用;
5.對數(shù)頻率穩(wěn)定性判據(jù),利用開環(huán)Bode圖研究閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其它特性;利用開環(huán)幅相曲線進(jìn)行穩(wěn)定性判定;
6.穩(wěn)定裕度:相角裕度、幅值裕度的定義與計(jì)算;
7.閉環(huán)系統(tǒng)頻域性能指標(biāo):頻帶寬度定義;頻域性能指標(biāo)與時(shí)域性能指標(biāo)的轉(zhuǎn)換;
(六)控制系統(tǒng)的校正方法
1.系統(tǒng)校正的概念與結(jié)構(gòu);
2.常用校正裝置:無源超前校正網(wǎng)絡(luò)、無源滯后校正網(wǎng)絡(luò)、無源滯后-超前校正網(wǎng)絡(luò)的特性與參數(shù)計(jì)算;PID控制器的特性;
3.頻率法校正設(shè)計(jì)方法與基本思想
4.串聯(lián)超前校正與串聯(lián)滯后校正的目的、思想與計(jì)算方法;
5.串聯(lián)滯后-超前校正的目的和基本思想;
6.反饋校正的基本原理與特點(diǎn);
7.復(fù)合校正的基本概念與思想;
(七)非線性系統(tǒng)分析
1.非線性系統(tǒng)的特性、非線性系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)的主要方法
2.典型的本質(zhì)非線性因素對系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的影響;
3.相平面分析的基本概念;描述函數(shù)法的基本概念;非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的描述函數(shù)分析;負(fù)倒描述函數(shù)概念。
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