上海大學(xué)2018年自動(dòng)控制理論(含經(jīng)典和現(xiàn)代)(專)考研初試大綱

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考試科目：919自動(dòng)控制理論(含經(jīng)典和現(xiàn)代)(專)

一、復(fù)習(xí)要求：

要求考生全面掌握自動(dòng)控制理論和現(xiàn)代控制理論的基本概念、基本原理和基本方法，具有定性分析能力、定量計(jì)算能力、綜合運(yùn)用能力、數(shù)形結(jié)合能力以及聯(lián)系工程實(shí)際的能力。

二、主要復(fù)習(xí)內(nèi)容：

1. 自動(dòng)控制的一般概念

自動(dòng)控制的基本原理;控制系統(tǒng)的組成與分類;根據(jù)工作原理圖繪制系統(tǒng)方框圖的方法。

重點(diǎn)：系統(tǒng)和反饋的概念;負(fù)反饋控制的基本原理;典型輸入;被控對(duì)象、被控量和給定量之間的關(guān)系。

2. 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

控制系統(tǒng)的時(shí)域數(shù)學(xué)模型;控制系統(tǒng)的復(fù)數(shù)域數(shù)學(xué)模型;控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖。

重點(diǎn)：方框圖、信號(hào)流圖、傳遞函數(shù)的概念;簡單物理系統(tǒng)的微分方程和傳遞函數(shù)的列寫及計(jì)算;輸入信號(hào)，干擾信號(hào)、輸出信號(hào)之間的關(guān)系;結(jié)構(gòu)圖和信號(hào)流圖的變換與化簡;梅森公式的應(yīng)用。

3. 線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法

系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的性能指標(biāo);一階、二階系統(tǒng)的時(shí)域分析;線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析;線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差的定義及計(jì)算。

重點(diǎn)：穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)、穩(wěn)態(tài)誤差的概念;二階系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特征和分析;代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)在線性系統(tǒng)中的應(yīng)用，穩(wěn)態(tài)誤差的分析和計(jì)算;動(dòng)態(tài)性能計(jì)算，阻尼系數(shù)與動(dòng)態(tài)性能的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

4. 線性系統(tǒng)的根軌跡法

根軌跡法的基本概念;根軌跡繪制的基本法則;廣義根軌跡。

重點(diǎn)：根軌跡、主導(dǎo)極點(diǎn)的概念;根軌跡的基本特性及典型系統(tǒng)根軌跡的繪制;運(yùn)用等效開環(huán)傳遞函數(shù)概念，繪制參數(shù)根軌跡;根據(jù)根軌跡定性分析系統(tǒng)指標(biāo)隨參數(shù)變化的趨勢。

5. 線性系統(tǒng)的頻域分析法

頻率特性;典型環(huán)節(jié)與開環(huán)系統(tǒng)的頻率特性;頻率域穩(wěn)定判據(jù);穩(wěn)定裕度;閉環(huán)系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)。

重點(diǎn)：頻率特性、穩(wěn)定裕量的概念;伯德圖和奈奎斯特圖的繪制;相角穩(wěn)定裕度的計(jì)算;運(yùn)用頻率特性分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng);奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)及應(yīng)用;由開環(huán)頻率特性分析系統(tǒng)的主要?jiǎng)討B(tài)和靜態(tài)特性;定性了解系統(tǒng)的超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間與開環(huán)、閉環(huán)頻率特性參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

6. 線性系統(tǒng)的校正方法

常用校正裝置及其特性;串聯(lián)校正;反饋校正。

重點(diǎn)：校正和綜合的概念;線性系統(tǒng)串聯(lián)校正中的超前、遲后、遲后—超前等三種網(wǎng)絡(luò)的基本原理及設(shè)計(jì)方法;反饋校正的基本原理及設(shè)計(jì)方法。

7. 線性離散系統(tǒng)的分析與校正

離散系統(tǒng)的基本概念;信號(hào)的采樣與保持;Z變換理論;離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差;離散系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能分析。

重點(diǎn)：采樣控制、Z變換、脈沖傳遞函數(shù)的概念;采樣系統(tǒng)與連續(xù)系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系;采樣定理;系統(tǒng)的響應(yīng)求法;采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。

8. 非線性控制系統(tǒng)分析

常見非線性系統(tǒng)特性及其對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的影響;相平面法;描述函數(shù)法。

重點(diǎn)：典型非線性特性、描述函數(shù)、相平面、自持振蕩的概念;相平面圖形繪制及其奇點(diǎn)確定方法;用相平面分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自振;描述函數(shù)及其性質(zhì);用描述函數(shù)法分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和周期運(yùn)動(dòng)。

9. 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合

線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述;線性系統(tǒng)的可控性與可觀測性;線性定常系統(tǒng)的反饋結(jié)構(gòu)與狀態(tài)觀測器;李亞普諾夫穩(wěn)定性分析。

重點(diǎn)：線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式的建立，狀態(tài)空間表達(dá)式的線性變換及各種標(biāo)準(zhǔn)型實(shí)現(xiàn);系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解方法;傳遞函數(shù)矩陣及其實(shí)現(xiàn);系統(tǒng)的對(duì)偶原理、最小實(shí)現(xiàn)，判定系統(tǒng)可控性與可觀測性的充要條件及有關(guān)方法;狀態(tài)空間表達(dá)式的線性變換，線性定常系統(tǒng)的規(guī)范分解;極點(diǎn)配置，按系統(tǒng)指標(biāo)要求確定狀態(tài)反饋矩陣K和輸出反饋矩陣H的方法;用李亞普諾夫函數(shù)判定系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。