上交2008年《自動控制原理》考試大綱

1、自動控制理論 參考書目： 自動控制理論與設計 ( 新世紀版 ) 徐薇莉、曹柱中、田作華編 上海交通大學出版社 2005 ；現(xiàn)代控制理論基礎 施松椒、陳學中、杜秀華編著 高等教育出版社 2005 ；自動控制原理胡壽松編著 國防工業(yè)出版社 第四版   復習大綱： 經(jīng)典控制部分：第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念； 自動控制系統(tǒng)的組成； 控制系統(tǒng)常用的典型測試信號； 對反饋控制系統(tǒng)的基本要求。第二章 系統(tǒng)微分方程式的建立； 傳遞函數(shù)的定義及求取方法 方塊圖變換的基本法則，轉(zhuǎn)換為信號流圖的方法； 用梅遜公式求取系統(tǒng)變量間的傳遞函數(shù)。第三章 實際物理系統(tǒng)數(shù)學模型建立； 機電控制系統(tǒng)數(shù)學模型建立 ；

2、第四章 反饋控制系統(tǒng)穩(wěn)定的基本概念； 勞斯判據(jù)的應用； 反饋控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的概念及求??； 控制系統(tǒng)動態(tài)性能指標的定義； 一階、二階系統(tǒng)動態(tài)性能指標的求?。?掌握主導極點、附加零極點和偶極子的概念； 掌握高階系統(tǒng)簡化為二階系統(tǒng)的條件； 掌握速度反饋控制、比例微分、比例積分控制的組成及作用。第五章 根軌跡的概念； 控制系統(tǒng)根軌跡的繪制； 利用根軌跡進行系統(tǒng)分析及計算系統(tǒng)性能指標。第六章 頻率特性的定義，求法； 極坐標圖及伯德圖的繪制； 利用奈氏判據(jù)判別系統(tǒng)穩(wěn)定性； 頻域性能指標的定義及求??； 由實驗曲線求取系統(tǒng)傳遞函數(shù)。第七章 系統(tǒng)校正的一般方法和基本概念； 常用校正網(wǎng)絡特性；據(jù)原系統(tǒng)特性和期望

3、性能指標正確選擇校正網(wǎng)絡形式，熟練掌握根軌跡圖和頻率特性方法，設計超前網(wǎng)絡、滯后網(wǎng)絡和超前滯后網(wǎng)絡。第八章 非線性系統(tǒng)描述函數(shù)的定義，求??；應用描述函數(shù)在極坐標圖上判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性，是否存在極限環(huán)，求取穩(wěn)定極限環(huán)的振幅、頻率； 相平面圖的繪制，利用相平面圖對典型非線性系統(tǒng)進行分析； 現(xiàn)代控制部分：1  線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述、坐標變換（線性變換）及狀態(tài)方程求解。2  線性定常系統(tǒng)的能控性與能觀性，標準型以及能控性與能觀性分解。3  狀態(tài)空間描述與傳遞函數(shù)的關(guān)系，單變量系統(tǒng)的狀態(tài)空間實現(xiàn)。4  單變量系統(tǒng)的極點配置及觀測器設計?？刂评碚摶A < 控

4、制理論基礎 > 是上海交通大學碩士研究生入學考試中的一門專業(yè)基礎課，將考核對自動控制理論（經(jīng)典控制理論 、 采樣控制理論等）的掌握程度，及進行系統(tǒng)建模 、 系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設計的應用能力。依據(jù)相應課程教學大綱和上海交通大學研究生院碩士研究生入學命題原則特制定本考試大綱。 一、考試內(nèi)容范圍   自動控制系統(tǒng)的反饋工作原理，控制系統(tǒng)的組成，具體的控制系統(tǒng)的系統(tǒng)方塊圖表示。   拉普拉斯變換（定義 、 基本性質(zhì)定理定理 、求取及求逆、應用 ）。   控制系統(tǒng)建模（運動方程 、 微分方程及線性化，傳遞函數(shù)，傳遞函數(shù)表示的系統(tǒng)方塊圖）。   控制系統(tǒng)頻率特性：

5、基本概念、典型環(huán)節(jié)的頻率特性波德圖、奈魁斯特圖；開環(huán)系統(tǒng)的頻率特性、閉環(huán)系統(tǒng)的頻率特性、頻率特性與系統(tǒng)品質(zhì)；系統(tǒng)頻率特性的實驗確定法。   控制系統(tǒng)穩(wěn)定性：基本概念、穩(wěn)定條件；勞斯霍爾維茨穩(wěn)定判據(jù)、系統(tǒng)特征矢量的幅角變化與穩(wěn)定性的關(guān)系、奈魁斯特穩(wěn)定性判據(jù)、對數(shù)判據(jù)，系統(tǒng)穩(wěn)定裕量、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。 （五）控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析。 （六）控制系統(tǒng)的瞬態(tài)響應指標；一階系統(tǒng) 、 二階系統(tǒng)和高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應。 （七）控制系統(tǒng)的頻域法設計與校正：控制系統(tǒng)設計的過程；常用校正裝置及其對系統(tǒng)的影響；希望頻率特性的繪制；系統(tǒng)串聯(lián)校正裝置的設計（超前、滯后、滯后 - 超前校正）。   根

6、軌跡法分析系統(tǒng)動態(tài)響應：根軌跡法及控制系統(tǒng)根軌跡繪制方法；控制系統(tǒng)的根軌跡分析；根軌跡法設計與校正控制系統(tǒng)（超前、滯后、滯后 - 超前校正）。   采樣控制基礎： 采樣定理；零階保持器的功能和性能； Z 變換（定義 、 基本性質(zhì)定理 、 求取 、應用 ）； Z 傳遞函數(shù)的定義和求?。?線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析； 線性離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析； 線性離散極點（實軸點 / 共軛復數(shù)極點）與系統(tǒng)瞬態(tài)響應的關(guān)系； 采樣控制系統(tǒng)的設計：模擬法設計（含 D(s) 至 D(z) 的離散， D(z) 的連續(xù)法實現(xiàn)和編程實現(xiàn)） 、 數(shù)字化設計（頻域法，即 W 域法）。   非線性控制 非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的描述函數(shù)分析（擴展奈魁斯特穩(wěn)定性判據(jù)，非線性系統(tǒng)的自持振蕩的穩(wěn)定性分析）； 基于描述函數(shù)的非線性系統(tǒng)分析設計與校正（對于自持振蕩采用 減小開環(huán)增益、串聯(lián)校正、速度反饋等線性校正方法）。   * 鑒于以一級學科招生，故控制系統(tǒng)工作原理分析 、 系統(tǒng)建模 、系統(tǒng) 分析等的具體系統(tǒng)均限制為一般的電學系統(tǒng)（含模電 、 數(shù)電） 、 力學系統(tǒng)和運動學系統(tǒng)。 二、考題形式及評分準則 六到八個題，每題針對一個控制系統(tǒng)，對之分幾個小題遂步考核考生的應用 、 分析 、 設計能力。全卷盡可能多地覆蓋知識點。 按步驟計分。多種解題方法的，