考试要点及常见问题

自控原理部分第一章重点掌握基本概念反馈的概念开环和闭环控制系统反馈控制的基本原理有关控制的名词、术语。如输入量、输出量、测量、比较、放大、执行、调节等第一章主要问题自动控制：无人干预开环、闭环系统的最主要区别：反馈1-9：被控对象、被控量被控对象：生产过程中需要进行控制的工作机械或生产过程。被控量：出现于被控对象中需要控制的物理量第二章微分方程是传递函数的基础微分方程的线性化传递函数及结构图变换是本章重点闭环系统的四种传递函数及其求法第二章主要问题结构图和方块图的区别结构图的规范化：信号线旁边标明信号的像函数，输入输出的明确，前向、反馈通道的指明传递函数的书写：分子、分母降幂排列的有理分式微分方程传递函数：小写a(t)大写A(s)物理系统建模问题：2-10、2-11电路阻抗（放大器）计算问题、物理系统计算问题存在扰动时，求传递函数（2-7：扰动和负反馈，2-11：SISO问题）结构图变换法≠求传递函数：目的是等效公式2-82应用的条件：以结构图变换为主(该公式作为验证)前提条件：前向通道和反馈回路有接触反馈回路彼此之间有接触第三章重点进行时域分析的基本方法：重点是判稳，动态性能指标，静态性能指标计算基本概念，稳定性和动态性能、主导极点、稳态误差、串联校正、反馈校正等。Routh判据的应用；建立系统稳定（绝对稳定和相对稳定）的概念；稳定和闭环极点的关系二阶系统的典型输入及性能指标；式（3-26）（3-27）（3-28）（3-30）（3-31）和（3-32）为参数与指标间的数学描述高阶系统重点建立主导极点概念，非主导极点及开环小时间常数影响根据稳态误差定义推导出稳态误差与系统结构参数以及输入信号形式大小的关系，引出静态误差系数。（0、I、II型系统？）增大系统开环放大系数或增加开环传递函数中所含积分环节个数，可减少或消除稳态误差，但可能使稳定性和动态性能变差，由此引出校正概念和采用补偿控制的复合控制概念。第三章习题主要问题3-3判断使系统稳定的K的范围：放大系数可否为复数？3-11(2)过阻尼系统，求ts（用欠阻尼公式？）3-11（1）主导极点分析（偶极子，模比(wn)>5）计算ts的时候，需指明Δ是5%还是2%3-14计算稳态误差3-17计算复合控制第四章主要内容重点掌握根轨迹画法，以及如何利用根轨迹分析系统稳定性，包括求相应的性能指标根轨迹法的基础：相角条件方程和幅值条件方程十一条绘制法则求分离点、会合点：重根法、极值法；切线法，牛顿余数法参量根轨迹多回路系统根轨迹正反馈系统根轨迹串联校正装置的根轨迹法设计超前校正滞后校正第四章的主要问题根轨迹绘制（要点：实轴，渐近线，分离点，出射角，与虚轴交点及相应的Kg）Kg的标注需不需要说明实轴区段走向问题（4-1法则十，4-8根轨迹法确定取值范围）根轨迹法分析、设计系统性能（4-6、6-9）如何依据给定的ζ或β计算主导极点Kv的计算主导极点的分析Kg和K的区别（4-2）第五章重点内容重点掌握Nyquist判稳，Bode图的画法及求传递函数，分析系统性能频率特性的物理概念频率特性图示法：以Nyquist曲线和Bode图主(尤为后者)☆Bode图的画法；用开环频率特性（Bode图）的信息分析闭环系统的性能☆Nyquist稳定判据，结合根轨迹的例题来理解稳定裕度的概念第五章开环频率特性和系统的时域性能低频渐近线和稳态误差中频斜率和系统稳定性：中频带宽h；☆二阶系统时域、开环频域指标换算☆高频和抗扰性能闭环频率特性和系统的时域性能闭环频率特性指标：Mp，ωp，ωb二阶系统时域、闭环频域指标换算§5-4§5-4-3一些特殊典型环节的频率特性§5-4-3含特殊典型环节系统开环频率特性第五章的主要问题5-2开环和闭环？Bode图绘制中的标注问题：低频位置（至少标注一个高度）、斜率、转折频率，ωc低频段及其延长线问题Nyquist标注问题：与虚、实轴交点；起始、中止段位置、形状、相角稳定判据：第六章重点重点掌握（串联）超前校正、滞后校正、滞后-超前校正的Bode图及其优缺点（作用）会用Bode图进行相角超前、相角滞后、相角滞后-超前校正的设计或校正，并熟悉不同校正的校正效果期望对数频率特性设计法第六章的主要问题频域指标和时域指标通过计算得到ωc和γ性能校验超前和滞后校正的应用：超前校正中的Δ第七章重点重点掌握相迹的绘制以及非线性系统的相平面分析法。相平面、相轨迹的基本概念等倾斜线法奇点类型和极限环分析在由六种奇点对应的六种类型相迹基础上，增加微分方程为，等倾斜线为水平线的相迹，以及微分方程为，相迹为互相平行直线两种类型。二阶非线性系统的阶跃响应☆和斜坡响应分析饱和特性、死区特性和继电特性第七章的主要问题7-2斜率方程和等倾斜线方程渐近线型相轨迹：α＝0的渐近线7-8f(x,x’)：判断相轨迹类型特征方程的根7-11：分区包含平面上的所有点；奇点位置为（e，e’）（不得出现复数）；两个稳定焦点补充题：分区特征（斜形区域），由e‘和分区平衡点特征分析动态响应变化相轨迹绘制、分析的要点1.列写线性部分的微分方程和非线性部分的分段线性关系2.利用微分方程转换关系和初始条件，得到转换后的分段线性微分方程，指明各分区的范围3.（按初始条件）对各分区分别进行奇点、相轨迹类型的分析4.依据初始条件，说明从起始到终止各分区的切换情况5.说明最终终止的位置及其前提条件，稳态误差情况6.说明动态响应变化情况7.图的绘制要点：分区，各区奇点及特征线，切换点，重点描绘由初始条件起始的那条线第八章重点重点是香农定理、Z变换、Z反变换，脉冲传递函数以及离散系统稳定性分析采样脉冲序列Z变换求取Z变换、