學(xué)長(zhǎng)講堂|中國海洋大學(xué)842自動(dòng)控制理論考研歷年真題考點(diǎn)...

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學(xué)長(zhǎng)介紹

駿德學(xué)長(zhǎng)

專業(yè)課成績(jī)優(yōu)異，初試面試成績(jī)排名前5，對(duì)考試內(nèi)容有深入的理解，具有帶教經(jīng)驗(yàn)。專業(yè)課基礎(chǔ)扎實(shí)，熟悉真題重難點(diǎn)，能夠切實(shí)提高專業(yè)課備考效率。

課程內(nèi)容：

1、考點(diǎn)剖析

2、真題剖析

3、復(fù)習(xí)規(guī)劃

考點(diǎn)剖析01自動(dòng)控制的一般概念

1.自動(dòng)控制和自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念，負(fù)反饋控制的原理;

2.控制系統(tǒng)的組成與分類;（這個(gè)地方要會(huì)畫圖、基本框圖及組成部分功能，20年真題）

3.根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的工作原理畫控制系統(tǒng)的方塊圖。（真題考過多次，比如飛機(jī)在空中遇到氣流，如何保持恒定的方向飛行。比如開車如何避免路上的障礙。比如第一章的課后習(xí)題大門怎么自動(dòng)開關(guān)，電路的方塊圖要會(huì)畫，原理要會(huì)敘述）

4.控制要求:穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性。

補(bǔ)充：控制方式的特點(diǎn)、適應(yīng)范圍。

02控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

1.控制系統(tǒng)微分方程的建立，拉氏變換求解微分方程。

2.傳遞函數(shù)的概念、定義和性質(zhì)。（非常重要。給你一個(gè)典型的系統(tǒng)，它的開環(huán)傳函、閉環(huán)傳函、誤差傳函都要記住，不要到時(shí)候再去另推。幾乎每個(gè)后面的計(jì)算題都要用到。）

3.控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，結(jié)構(gòu)圖的等效變換。（常考、重點(diǎn)，每隔幾年考一個(gè)）

4.控制系統(tǒng)的信號(hào)流圖，結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖間的關(guān)系，由梅遜公式求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。如果真題中遇到讓你去化簡(jiǎn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，為了保證準(zhǔn)確性，你可以用梅遜公式來檢驗(yàn)一下你求的傳遞函數(shù)對(duì)不對(duì)。

補(bǔ)充：

①如何建立控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，包括兩種方法。

②什么是控制系統(tǒng)的模態(tài)？臨界點(diǎn)對(duì)于模態(tài)的影響。

03線性系統(tǒng)的時(shí)域分析

1.穩(wěn)定性的概念，系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件，Routh穩(wěn)定判據(jù)。（每年必考）

2.穩(wěn)態(tài)性能分析

(1)穩(wěn)態(tài)誤差的概念，根據(jù)定義求取誤差傳遞函數(shù)，由終值定理計(jì)算穩(wěn)態(tài)誤差。（終值定理的應(yīng)用條件，并不是每一種情況下都能用終值定理去計(jì)算穩(wěn)態(tài)誤差）

(2)靜態(tài)誤差系數(shù)和動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)，系統(tǒng)型別與靜態(tài)誤差系數(shù)，影響穩(wěn)態(tài)誤差的因素。

（靜態(tài)誤差系數(shù)是比較常用的，在真題中出現(xiàn)的也比較多。比如給你兩個(gè)輸入信號(hào)，一個(gè)是階躍信號(hào)，一個(gè)斜坡信號(hào)，然后算出在這兩個(gè)信號(hào)的作用下，系統(tǒng)的門檻誤差是多少。穩(wěn)態(tài)誤差肯定是有一定的局限性的，我們?yōu)榱巳ジ淖冞@種局限性，我們需要用動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)）

3.動(dòng)態(tài)性能分析

(1)一階系統(tǒng)特征參數(shù)與動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)間的關(guān)系；

(2)典型二階系統(tǒng)的特征參數(shù)與性能指標(biāo)的關(guān)系；（重點(diǎn)）

(3)附加閉環(huán)零極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響；

(4)主導(dǎo)極點(diǎn)的概念，用此概念分析高階系統(tǒng)。

補(bǔ)充：

減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差的措施。

改變二階系統(tǒng)的系統(tǒng)性能的方法。

影響穩(wěn)態(tài)誤差的因素中串級(jí)控制和復(fù)合控制的優(yōu)缺點(diǎn)，學(xué)會(huì)舉一反三。

04線性系統(tǒng)的根軌跡法

1.根軌跡的概念，根軌跡方程，幅值條件和相角條件。（真題中會(huì)考到，給你一個(gè)點(diǎn)，不讓你畫根軌跡，讓你判斷這個(gè)點(diǎn)是否在這個(gè)系統(tǒng)的根軌跡上）

2.繪制根軌跡的基本規(guī)則。（分0度和180度，他們?cè)谀膸讉€(gè)規(guī)則下是有區(qū)別的，考試做題時(shí)不要用錯(cuò)）

3.等效開環(huán)傳遞函數(shù)的概念，參數(shù)根軌跡。（不用根軌跡定義來作為參數(shù)，用其他的參數(shù)的時(shí)候怎么去處理）

4.用根軌跡分析系統(tǒng)的性能。（首先要分析的是穩(wěn)定性，21年真題：畫出根軌跡，再分析系統(tǒng)的性能。）

05線性系統(tǒng)的頻域分析

1.頻率特性的定義，幅頻特性與相頻特性。（如何得到系統(tǒng)的頻率特性）

2.用頻率特性的概念分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。

3.頻率特性的幾何表示方法。（3種分析方法，極坐標(biāo)圖、伯德圖、尼柯爾斯圖。大家在復(fù)習(xí)時(shí)可能重點(diǎn)都放在了極坐標(biāo)圖和伯德圖中，忽略了尼柯爾斯圖，但是有一年就考到了尼柯爾斯圖，所以大家復(fù)習(xí)不要有遺漏。）

4.Nquisty穩(wěn)定性判據(jù)。（數(shù)圈）

5.穩(wěn)定裕量

6.閉環(huán)頻率特性的有關(guān)指標(biāo)及近似估算。

7.頻域指標(biāo)與時(shí)域指標(biāo)的關(guān)系。

補(bǔ)充：胡壽松書上的頻域分析法是什么，特點(diǎn)。

典型環(huán)節(jié)的結(jié)合圖。

06系統(tǒng)校正

1.校正的基本概念，校正的方式，常用校正裝置的特性。

2.根據(jù)性能指標(biāo)的要求，設(shè)計(jì)校正裝置，用頻率法確定串聯(lián)超前校正、遲后校正和遲后-超前校正裝置的參數(shù)。（三種校正方式的原理、步驟，真題中出現(xiàn)過）（本章目前還沒有在真題中出到過這種題型：給你一個(gè)系統(tǒng)，讓你選擇一種校正方法去分析。但是如果考到了原理和步驟，也是可以根據(jù)步驟考計(jì)算題的。）

3.將性能指標(biāo)轉(zhuǎn)換為期望開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性，根據(jù)期望特性設(shè)計(jì)最小相位系統(tǒng)的校正裝置。

4.了解反饋校正和復(fù)合校正的基本思路與方法。

補(bǔ)充：基本控制規(guī)律（PID）（非常重要，簡(jiǎn)答題每年都會(huì)考）以及延伸出來的問題。比如積分、積分飽和的現(xiàn)象，如何去應(yīng)對(duì)積分飽和的現(xiàn)象。

07離散系統(tǒng)的分析與校正（基本每年都會(huì)出一個(gè)計(jì)算題）

1.離散系統(tǒng)的基本概念，脈沖傳遞函數(shù)及其特性，信號(hào)采樣與恢復(fù)。（結(jié)合第二章傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)記憶）

2.Z變換的定義，Z變換的方法。

3.離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述，差分方程與脈沖傳遞函數(shù)

4.離散系統(tǒng)的性能、和穩(wěn)態(tài)誤差分析。

(1)穩(wěn)定性分析。Z傳遞函數(shù)經(jīng)W變換后，用勞斯判據(jù)分析其穩(wěn)定性。

(2)連續(xù)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能分析方法在離散系統(tǒng)中的推廣。

(3)動(dòng)態(tài)性能分析。離散系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)，采樣器和保持器對(duì)動(dòng)態(tài)性能的影響閉環(huán)極點(diǎn)與動(dòng)態(tài)性能的關(guān)系。（基本真題中都會(huì)碰到零階保持器，它的傳函要記熟）

5.離散系統(tǒng)的綜合，無紋波最少拍系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

08非線性控制系統(tǒng)分析

（本章考試內(nèi)容比較多，21年考了一個(gè)計(jì)算題，所以需要重視一下）（可以和第五章頻域分析結(jié)合起來）

1.非線性系統(tǒng)的特征，非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系（本質(zhì)區(qū)別，能否運(yùn)用疊加原理）。

2.相平面法的基本概念和作用。（相平面法只能分析一階和二階，為了應(yīng)對(duì)這個(gè)局限性，就要用到描述函數(shù)）

3.描述函數(shù)及其性質(zhì)，用描述函數(shù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、自振及有關(guān)參數(shù)。（描述函數(shù)法的基本思想是什么）

補(bǔ)充：21真題：給你一個(gè)系統(tǒng)，給你Xy或者給你xy和t的關(guān)系，你怎么去把非線性部分和描述函數(shù)求出來。

09線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合

（本章內(nèi)容比較多，主要是在答題中，占了30分左右）

1.狀態(tài)空間的概念，線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述，狀態(tài)方程求解，狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣及其性質(zhì)。（21真題：給你一個(gè)lc電路，讓你選擇不同的狀態(tài)變量，讓你求取狀態(tài)空間的表達(dá)式）（狀態(tài)方程的解也出過證明題）（狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣及其性質(zhì)的9個(gè)性質(zhì)要會(huì)推導(dǎo)）

2.線性系統(tǒng)的可控性與可觀性，狀態(tài)可控與輸出可控的概念，可控與可觀標(biāo)準(zhǔn)型。（判斷系統(tǒng)可控或者客觀判據(jù)）

3.線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)。（狀態(tài)反饋和輸出反饋）

4.最優(yōu)控制的基本概念。（20真題：最優(yōu)控制的四部分有哪些）

補(bǔ)充：李雅普諾夫穩(wěn)定性（經(jīng)常出計(jì)算題）

10章節(jié)總結(jié)

前八章：經(jīng)典控制(自動(dòng)控制的一般概念、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法、線性系統(tǒng)的根軌跡法、線性系統(tǒng)的頻域分析法、線性系統(tǒng)的校正方法、線性離散系統(tǒng)的分析與校正、非線性控制系統(tǒng)分析)

后兩章：現(xiàn)代控制(線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的最優(yōu)控制方法)(對(duì)應(yīng)大綱第九大部分)

真題剖析01題型

簡(jiǎn)答題8*6分：每章都會(huì)有

論述題1*12分：每章都會(huì)有

計(jì)算題90分：（6-7個(gè)）

第三章：穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差

第四章：根軌跡

第五章：頻域分析

第六章：系統(tǒng)校正

第七章：離散系統(tǒng)

第八章：非線性控制系統(tǒng)分析

第九章：線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合

02歷年真題題目分布復(fù)習(xí)規(guī)劃

01每日時(shí)間安排（10月-12月）

英語：2小時(shí)

專業(yè)課：3小時(shí)

數(shù)學(xué)：4.5小時(shí)

政治：2小時(shí)

總時(shí)長(zhǎng)：11-12小時(shí)

大家可以根據(jù)自己的復(fù)習(xí)進(jìn)行查漏補(bǔ)缺