30587机械控制工程基础 - 江苏省教育考试院.DOC

高纲1514 江苏省高等教育自学考试大纲 30587 扬州大学编 江苏省高等教育自学考试委员会办公室 Ⅰ 课程性质与课程目标 （含实践） 四、课程的重点和难点 1.课程的学习重点 Ⅱ 考核目标 Ⅲ 课程内容与考核要求 ）领会：不同类型系统ω=0及ω=∞时的幅频特性和相频特性的意义；v≠0时系统在ω=0即ω从0－→0＋的极坐标图；开环极坐标图的起点和终点渐近线（或切线）；最小相位系统和非最小相位系统频率特性的特点；非最小相位系统的极坐标图；开环对数幅率特性和开环对数相频特性；开环对数幅频特性起始段渐近线的斜率与系统类型的对应关系；不同典型环节转折频率后渐近线对应的斜率变化；最小相位系统由开环幅率特性图求开环传递函数的方法；一阶系统和二阶系统的闭环频域性能分析。 应用：计算开环极坐标图的起点、终点，以及与实轴、虚轴交点的频率特性；绘制开环极坐标图的；绘制非最小相位系统的极坐标图；绘制开环对数频率特性（Bode）图；由系统开环幅频特性图求系统开环传递函数；计算二阶系统的闭环频域性能指标。 四、本章重点、难点 重点：频率特性的计算；开环极坐标图及开环对数频率特性图的绘制。 难点：开环极坐标图的绘制；最小相位系统和非最小相位系统的特点。 第5章 控制系统的性能分析 一、学习目的与要求 掌握劳斯稳定性判据、奈奎斯特稳定性判据、相位裕度和幅值裕度、稳态误差等分析计算方法；了解赫尔维兹稳定性判据、开环频率特性与稳定性之间的关系。 二、课程内容 控制系统的稳定性分析；控制系统的误差分析。根据稳定性、稳态误差等性能要求，分析计算开环增益、时间常数等参数等的取值范围。 三、考核知识点与考核要求 1.控制系统的稳定性 识记：稳定与不稳定；系统稳定的充分必要条件；代数稳定性判据的必要条件；劳斯表；闭环特征函数；穿越；相位裕度；幅值裕度。 领会：系统稳定的充分必要条件；劳斯表的建立方法；用劳斯判据判断系统的稳定性方法；劳斯判据中的特殊情况处理；用劳斯判据分析系统闭环极点在s复平面上的分布情况；特征函数的特点；奈奎斯特稳定性判据；开环极坐标曲线围绕（-1，j0）点的圈数N的意义；基于穿越概念的开环极坐标曲线围绕（-1，j0）点的圈数N的意义；基于Bode图的奈奎斯特稳定性判据；相位裕度和幅值裕度的意义。 应用：用劳斯判据判断系统的稳定性；用劳斯判据求取使系统稳定时参数的取值范围；用稳定性判据对系统进行稳定性判断；用相位裕度和幅值裕度分析系统的稳定性。 2.控制系统的误差分析 识记：误差；偏差；动态误差；静态误差；稳态误差；误差传递函数；跟随误差；扰动误差；位置静态误差系数；速度静态误差系数；加速度静态误差系数。 领会：稳态误差与系统结构、参数，以及作用量的大小、参数等之间的关系；零型系统跟踪各类输入信号的稳态误差；稳态误差随输入信号的变化情况；稳态误差随系统类型的变化情况；改善系统稳态精度的方法；系统的开环特性与稳态误差的关系。 应用：根据不同的输入求系统的稳态误差；根据稳态误差确定系统的开环增益、时间常数等。 四、本章重点、难点 重点：利用劳斯稳定性判据、奈奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性；相位裕度和幅值裕度的分析计算；稳态误差的分析计算。 难点：奈奎斯特稳定性判据；系统的相位裕度和幅值裕度的分析计算。 第6章 控制系统的综合校正 一、学习目的与要求 掌握控制系统的串联校正方法、相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后-超前校正、PID校正；了解反馈或并联校正方法；利用串联校正方法设计改善控制系统性能的综合校正控制器。 二、课程内容 控制系统的串联校正；控制系统的并联校正。 三、考核知识点与考核要求 1.控制系统的串联校正 识记：相位超前校正；相位滞后校正；相位滞后-超前校正；PID校正；PD校正；PI校正。 领会：校正后系统的开环频率特性特点；相位超前校正原理；相位滞后校正原理；滞后-超前校正原理；PD校正的特点；PI校正的特点；PID校正的特点；极点配置原理。 应用：用不同的校正装置对系统进行综合校正。 2.控制系统的并联校正 识记：位置反馈校正；速度反馈校正；顺馈校正。 领会：用位置反馈包围积分、惯性等环节对改善系统性能的作用；用速度（微分）反馈包围系统对改善系统性能的作用。 四、本章重点、难点 重点：利用机械控制系统的相位超前、相位滞后、相位-滞后超前以及PID等校正装置对系统进行串联校正；用极点配置方法对系统进行串联或并联校正。 难点：相位-滞后超前校正；串、并联综合校正。 Ⅳ 关于大纲的说明与考核实施要求 1.考试采用闭卷方式，考试时间为150分钟。试卷一律用钢笔或圆珠笔书写，作图可用铅笔和直尺。可带普通计算器。 2 3.命题不应有超出大纲中考核知识点范围的题目，考核目标不高于大纲中所规定的相应的最高能力层次要求。命题应着