810控制工程基础

一、考试目的

《控制工程基础》课程考试旨在考核自动控制基本概念的基础上，注重考核学生对于基本概念和定理的理解与掌握、熟练的基本运算能力和运用自动控制相关知识分析解决简单的实际问题的能力。

二、考试内容

第一章自动控制系统的一般概念

理解和掌握自动控制系统的基本术语和基本概念，理解和掌握负反馈控制原理，能确定控制系统的被控对象、被控量和给定量。掌握绘制系统方框图的方法。了解自动控制系统的组成和分类，及对自动控制系统稳、准、快三方面的基本要求。

第二章控制系统的数学模型

了解数学模型的概念、表达方式，掌握一般物理系统微分方程的列写。熟悉拉氏变换的定义、性质，常见的简单时间函数的拉氏变换式，可根据拉氏变换的性质求解较复杂时间函数的拉氏变换和拉氏反变换。

理解并掌握传递函数的概念、性质。理解典型环节的概念。熟悉典型环节的传递函数。

理解并掌握控制系统结构图的运算法则、相加点和分支点的移动法则以及简化方法。掌握控制系统的前向通道传递函数、反馈通道传递函数、开环传递函数、闭环传递函数、偏差信号传递函数的定义和求法。理解并掌握控制系统信号流图及梅逊公式。

第三章控制系统的时域分析

了解控制系统的典型输入信号，及时域响应指标定义。熟悉并掌握一阶系统的瞬态响应及性能指标。熟悉二阶系统的瞬态响应分析及其与极点之间的关系，重点掌握二阶系统的瞬态响应指标与参量z、wn间的关系及计算。

理解系统稳定性概念以及稳定的充分必要条件。重点掌握判断稳定性的代数判据及应用。能运用劳斯-赫尔维茨稳定判据判定系统的稳定性。

了解稳态误差的概念、定义、类型。理解并掌握系统稳态误差的计算方法及用终值定理计算稳态误差的前提条件。理解并掌握系统类型与静态误差系数的关系。掌握控制系统稳态误差的计算。理解并掌握各静态误差系数的计算，动态误差系数的计算，特别是非单位反馈系统稳态误差的计算。

第四章控制系统的根轨迹分析法

掌握根轨迹的基本方程和根轨迹绘制的基本条件与思路。掌握绘制负反馈闭环控制系统根轨迹的基本规则。掌握利用根轨迹求闭环极点的方法，估算系统性能指标与改善系统品质的方法。了解广义根轨迹的绘制方法。

第五章控制系统的频域分析法

掌握频率特性的基本概念，频率特性的两种主要表达方式：幅相频率特性、对数频率特性。熟悉典型环节的频率特性。了解最小相位系统的概念。

熟悉系统开环频率特性（奈奎斯特图和伯德图）的绘制。掌握利用实测开环幅频特性确定系统的开环传递函数的方法。

理解和掌握奈魁斯特稳定判据及应用。理解并掌握系统相角裕度与幅值裕度概念、图示及计算。掌握系统频域性能指标与时域性能指标的联系。

了解并掌握分析开环系统在低、中、高频区域上频率特性与控制系统性能间的关系。

第六章控制系统的校正

了解控制系统校正的概念、校正的实质、校正的方法、校正装置的形式。熟悉串联相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后-超前校正装置的特点、频率特性、作用。掌握串联校正装置的设计方法。掌握反馈校正的特点。掌握反馈校正装置的设计方法。掌握系统校正前后的性能指标的变化

三、试题结构

1、考试时间3小时，满分150分；

2、基本概念10%，分析证明20%，综合计算70%。