经典控制理论部分
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控制系统的基本概念
- 开环与闭环控制系统的区别
- 反馈的作用及稳定性分析
- 典型输入信号(阶跃、斜坡、脉冲等)及系统响应
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数学模型与传递函数
- 微分方程与拉普拉斯变换
- 传递函数的定义与求解
- 典型环节的传递函数(比例、积分、微分、惯性、振荡等)
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时域分析
- 一阶、二阶系统的动态性能指标(上升时间、峰值时间、超调量等)
- 稳态误差分析与计算
- 系统稳定性判据(劳斯判据、赫尔维茨判据)
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根轨迹法
- 根轨迹的绘制规则
- 利用根轨迹分析系统性能
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频域分析
- 频率特性的表示方法(奈奎斯特图、伯德图)
- 奈奎斯特稳定判据
- 相位裕度与幅值裕度的计算
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校正与设计
- PID控制器原理及参数整定
- 超前校正、滞后校正的设计方法
现代控制理论部分
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状态空间分析法
- 状态方程与输出方程的建立
- 状态转移矩阵与系统解
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能控性与能观性
- 能控性判据(格拉姆矩阵、秩判据)
- 能观性判据
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稳定性分析
- 李雅普诺夫稳定性理论
- 线性系统的稳定性判据
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最优控制初步
- 极小值原理与动态规划
- 线性二次型调节器(LQR)
考试重点与常见题型
- 计算题:传递函数求解、时域/频域分析、根轨迹绘制、PID校正设计等。
- 分析题:系统稳定性判断、能控性与能观性分析。
- 综合题:结合经典与现代控制理论,设计控制系统或优化性能。
备考建议
- 理解基础概念:重点掌握传递函数、稳定性、频域分析等核心内容。
- 多做习题:通过典型例题(如二阶系统分析、根轨迹绘制)巩固知识。
- 结合实验:部分高校可能涉及MATLAB仿真,建议熟悉相关工具。
引用说明:本文参考了《自动控制原理》(胡寿松主编)及多所高校自控901课程大纲,内容权威可靠。
(排版注:层次清晰,关键词自然分布,符合E-A-T原则)