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《控制工程基础》考试知识点
一、控制工程基础考试的总体要求:
控制工程基础是以控制理论为基础,密切结合工程实际的— 门专业基础课。本
课程主要内容包含相关的数学模型的建立、时域分析、频域分析、综合校正的基本
理论及基本分析计算方法。
二、需掌握的课程基本内容和具体要求
(一)控制系统的基本概念
(1)控制的任务,被控制对象、输入量、输出量、扰动量的概念。
(2)开环控制系统、闭环控制系统及反馈的概念。
(3)控制系统的组成、分类、基本环节及对控制系统的基本要求。
(4)三种基本控制方式及特点。
(二)控制系统的数学模型
(1)数学模型概念。简单机、电元件及系统列写微分方程式的方法。
(2)控制系统开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数的含义,控制系统的
微分方程建立传递函数计算。
(3)传递函数的定义、性质、求法,典型环节的传递函数及瞬态(动态)特性。
(4)系统方框图描述及闭环传递函数推导。系统结构图绘制方法及简化原则,串
联、并联、反馈连接时传递函数的求法。用结构图简化方法及梅逊公式,求系统的
传递函数。
(三)控制系统时域分析
(1)定常系统时域性能分析的基本内容,典型输入信号和时域性能指标。
(2)时间响应概念
(3)—阶系统的瞬态响应。
(4)二阶系统的瞬态响应与性能指标。
(5)稳定性的概念,判别系统闭环稳定性的主要条件:劳斯稳定判据:稳态误差
分析计算(误差定义、静态误差系数、动态误差系数) :扰动误差:减小稳态误差方法。
(6)系统零、极点与系统瞬态响应的关系:
(7)系统的稳态误差:典型输入下的稳态误差、扰动输入下的稳态误差。
(四)控制系统的频域分析
(1)频率特性基本概念。
(2)频率特性的表示方法:极坐标图、对数频率特性图。
(3)典型环节(放大、积分、微分、惯性、—阶微分、二阶振荡环节)频率特性,
系统开环频率特性曲线绘制方法。
(4)奈魁斯特稳定判据与对数频率稳定判据。
(5)开环系统与闭环系统的频率响应;控制系统的相对稳定性:相角裕量、幅值
裕量定义及计算方法。
(6)时域性能指标与频域性能指标关系。
(五)用频率法综合控制系统
(1)校正的基本概念。
(2)系统综合的基本概念:超前校正,滞后校正,滞后—超前校正的特点及其对
系统阶跃响应的影响。
参考书目: 《机械工程控制基础》 华中科技大学出版社 杨叔子
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