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810 控制工程基礎

一、考試目的

《控制工程基礎》課程考試旨在考核自動控制基本概念的基礎上，注重考核學生對于基本概念和定理的理解與掌握、熟練的基本運算能力和運用自動控制相關知識分析解決簡單的實際問題的能力。

二、考試內容

第一章 自動控制系統的一般概念

理解和掌握自動控制系統的基本術語和基本概念，理解和掌握負反饋控制原理，能確定控制系統的被控對象、被控量和給定量。 掌握繪制系統方框圖的方法。了解自動控制系統的組成和分類，及對自動控制系統穩、準、快三方面的基本要求。

第二章 控制系統的數學模型

了解數學模型的概念、表達方式，掌握一般物理系統微分方程的列寫。熟悉拉氏變換的定義、性質，常見的簡單時間函數的拉氏變換式，可根據拉氏變換的性質求解較復雜時間函數的拉氏變換和拉氏反變換。

理解并掌握傳遞函數的概念、性質。 理解典型環節的概念。熟悉典型環節的傳遞函數。

理解并掌握控制系統結構圖的運算法則、相加點和分支點的移動法則以及簡化方法。 掌握控制系統的前向通道傳遞函數、反饋通道傳遞函數、開環傳遞函數、閉環傳遞函數、偏差信號傳遞函數的定義和求法。理解并掌握控制系統信號流圖及梅遜公式。

第三章 控制系統的時域分析

了解控制系統的典型輸入信號，及時域響應指標定義。熟悉并掌握一階系統的瞬態響應及性能指標。 熟悉二階系統的瞬態響應分析及其與極點之間的關系，重點掌握二階系統的瞬態響應指標與參量z、wn間的關系及計算。

理解系統穩定性概念以及穩定的充分必要條件。 重點掌握判斷穩定性的代數判據及應用。能運用勞斯-赫爾維茨穩定判據判定系統的穩定性。

了解穩態誤差的概念、定義、類型。理解并掌握系統穩態誤差的計算方法及用終值定理計算穩態誤差的前提條件。理解并掌握系統類型與靜態誤差系數的關系。掌握控制系統穩態誤差的計算。理解并掌握各靜態誤差系數的計算，動態誤差系數的計算，特別是非單位反饋系統穩態誤差的計算。

第四章 控制系統的根軌跡分析法

掌握根軌跡的基本方程和根軌跡繪制的基本條件與思路。 掌握繪制負反饋閉環控制系統根軌跡的基本規則。掌握利用根軌跡求閉環極點的方法，估算系統性能指標與改善系統品質的方法。了解廣義根軌跡的繪制方法。

第五章 控制系統的頻域分析法

掌握頻率特性的基本概念，頻率特性的兩種主要表達方式：幅相頻率特性、對數頻率特性。熟悉典型環節的頻率特性。了解最小相位系統的概念。

熟悉系統開環頻率特性(奈奎斯特圖和伯德圖)的繪制。掌握利用實測開環幅頻特性確定系統的開環傳遞函數的方法。

理解和掌握奈魁斯特穩定判據及應用。 理解并掌握系統相角裕度與幅值裕度概念、圖示及計算。掌握系統頻域性能指標與時域性能指標的聯系。

了解并掌握分析開環系統在低、中、高頻區域上頻率特性與控制系統性能間的關系。

第六章 控制系統的校正

了解控制系統校正的概念、校正的實質、校正的方法、校正裝置的形式。熟悉串聯相位超前校正、相位滯后校正、相位滯后-超前校正裝置的特點、頻率特性、作用。掌握串聯校正裝置的設計方法。 掌握反饋校正的特點。 掌握反饋校正裝置的設計方法。 掌握系統校正前后的性能指標的變化

三、試題結構

1、考試時間3小時，滿分150分;

2、基本概念10%，分析證明20%，綜合計算70%。