華南理工大學(xué)自動(dòng)控制原理考試大綱及歷年真題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——華南理工大學(xué)自動(dòng)控制原理考試大綱及歷年真題813自動(dòng)控制原理考試大綱

碩士研究生招生考試《自動(dòng)控制原理》考試大綱考試科目代碼：813

適用招生專業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化機(jī)械電子工程機(jī)械設(shè)計(jì)及理論特別提醒：需帶無(wú)儲(chǔ)存功能的計(jì)算器一、考試內(nèi)容

1.自動(dòng)控制的一般概念

把握自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般概念,重點(diǎn)是開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制的概念,理解對(duì)控制性能的基本要求,了解各種典型控制系統(tǒng)的工作原理及控制理論的發(fā)展過(guò)程。2.自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

把握控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的基本概念,了解微分方程一般建立方法,理解傳遞函數(shù)的定義和性質(zhì),把握動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的建立和化簡(jiǎn)規(guī)則。知識(shí)點(diǎn)為:傳遞函數(shù)的定義和性質(zhì),典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù),動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的建立,動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的化簡(jiǎn),自動(dòng)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。3.自動(dòng)控制系統(tǒng)的時(shí)域分析方法

了解和把握經(jīng)典控制理論最基本的方法之一時(shí)域分析法,能夠用該方法分析控制系統(tǒng)的各種控制性能(包括穩(wěn)定性,快速性和穩(wěn)態(tài)精度)。知識(shí)點(diǎn)為:典型控制過(guò)程及性能指標(biāo),一階系統(tǒng)分析,二階系統(tǒng)分析,高階系統(tǒng)的低階化，穩(wěn)定性與代數(shù)判據(jù),穩(wěn)態(tài)誤差分析。4.自動(dòng)控制系統(tǒng)的頻域分析方法

要求把握各種系統(tǒng)和環(huán)節(jié)的幅相頻率特性和對(duì)數(shù)頻率特性的畫法,并能通過(guò)頻率特性分析控制系統(tǒng)的控制性能。知識(shí)點(diǎn)為:典型環(huán)節(jié)的頻率特性，系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性，乃奎斯特穩(wěn)定判據(jù)及對(duì)數(shù)穩(wěn)定判據(jù)，穩(wěn)定裕度及計(jì)算，系統(tǒng)閉環(huán)頻率特性。

5.自動(dòng)控制系統(tǒng)的校正裝置綜合

在對(duì)控制系統(tǒng)的控制性能進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,對(duì)控制性能的改進(jìn)就涉及到系統(tǒng)的校正。要求在建立控制系統(tǒng)校正的一般概念的基礎(chǔ)上,對(duì)串聯(lián)校正,反饋校正,前置校正有較為全面的理解。把握頻率法校正的一般方法。知識(shí)點(diǎn)為:控制

系統(tǒng)校正的概念，串聯(lián)校正、反饋校正和前置校正在校正中的應(yīng)用。二、考試題型（分值，按150分計(jì)）

1、填空（25分）2、簡(jiǎn)答題（15分）3、計(jì)算及分析題（80分）4、綜合應(yīng)用題（30分）

一、填空題（每空1.5分，共24分）：

1、寫出控制系統(tǒng)的三種典型輸入信號(hào)：、、。2、線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)取決于系統(tǒng)本身的。

3、最小相位系統(tǒng)的重要特征在于：其相頻特性與對(duì)數(shù)幅頻特性之間存在著的關(guān)系。4、比例—積分—微分（PID）控制規(guī)律的傳遞函數(shù)為。5、按輸入信號(hào)的變化規(guī)律不同，控制系統(tǒng)可分為和。6、控制系統(tǒng)的基本控制方式為和。

7、振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為性為。

，則其幅頻特性為，相頻特

8、系統(tǒng)的加速度誤差系數(shù)定義為。

9、開(kāi)環(huán)穩(wěn)定的系統(tǒng)，其閉環(huán)穩(wěn)定;開(kāi)環(huán)不穩(wěn)定的系統(tǒng)，其閉環(huán)穩(wěn)定。10、兩個(gè)二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)的超調(diào)量相等，則此兩個(gè)系統(tǒng)具有一致的。

二、簡(jiǎn)答題：（共16分）

反饋控制系統(tǒng)的主要組成部分有哪些？對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能有哪三個(gè)方面的基本要

求？（6分）

2、PI及PD各屬于什么性質(zhì)的校正？各具有什么特點(diǎn)？（5分）

3．系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的三個(gè)頻段一般如何劃分？各個(gè)頻段對(duì)于系統(tǒng)的性能有何影響？（5分）

三、（15分）某最小相位系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)極坐標(biāo)圖如圖1所示，試判斷各系統(tǒng)閉環(huán)的穩(wěn)定性，其中P表示不穩(wěn)定極點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

四、（15分）試用信號(hào)流圖方法求如圖2所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

。

(1)畫出相應(yīng)的信號(hào)流圖；(2)求出系

統(tǒng)的傳遞函數(shù)。

圖2

五、(15分)已知單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為

試確定系統(tǒng)穩(wěn)定的條件。

六、（25分）已知某單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為

求系統(tǒng)的阻尼系數(shù)及無(wú)阻尼振蕩圓頻率；

試求出該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量和調(diào)整時(shí)間(

，

取5%)；

為了改善系統(tǒng)性能，對(duì)該系統(tǒng)實(shí)施速度反饋，如圖3中虛線部分所示。為使系統(tǒng)的阻尼

系數(shù)為0.7，速度反饋系數(shù)Kt為多少？

圖3

七、(25分)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為

(1)當(dāng)K=5時(shí)，繪制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻漸近特性曲線；(2)求開(kāi)環(huán)剪切頻率

和相角裕度；

(3)用頻率分析法求出系統(tǒng)處于