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同等学力人员申请硕士学位

机械工程学科综合水平

全国统一考试大纲

机械工程控制基础考点

第一节绪论

一、机械工程控制论的研究对象控制论及机械工程控制论研究的对象及要解决的问题

二、机械工程系统中的信息传递、反馈以及反馈控制信息及信息的传递，系统及控制系

统，反馈及反馈控制系统以及对控制系统的基本要求

三、机械工程控制的应用举例

第二节拉普拉斯变换的数学方法

一、复数和复变函数的概念

二、拉氏变换和拉氏反变换的定义

１.拉氏变换的定义

２.拉氏反变换的定义

三、典型时间函数的拉氏变换

四、拉氏变换的重要性质线性性质，实数域的位移定理（延时定理），复数域的位移定

理，微分定理，积分定理，初值定理，终值定理

五、拉氏反变换的数学方法

１.采用部分分式法对无重极点和有重极点的象函数求出原函数

２.对一些简单的象函数利用对照表求出原函数

六、用拉氏变换解常微分方程

第三节机械工程系统的数学模型

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一、概述

１.系统数学模型的概念

２.线性系统和非线性系统

（１）线性系统具有的重要特性

（２）对非线性系统处理的方法

二、系统微分方程的建立

１.机械系统

（１）应用达朗贝尔原理建立机械系统的数学模型

（２）会选取系统中间变量建立多自由度系统的数学模型

（３）等效转动惯量、等效阻尼系数和等效输出扭矩等概念

２.电网络系统

应用基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律建立电网络系统的数学模型

３.微分方程的增量化表示方法

三、传递函数

１.传递函数的基本概念

传递函数的定义及主要特点

２.传递函数的零点和极点

３.传递函数的典型环节

四、方块图及动态系统的构成

１.方块图

２.动态系统的构成

（１）串联连接

（２）并联连接

（３）反馈连接

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反馈传递函数、开环传递函数、误差传递函数、前向传递函数和闭环传递函数的含义

五、方块图的简化规则

六、画系统方块图及求传递函数的步骤

第四节控制系统的时域分析

一、时间响应

１.时间响应的概念

（１）时间响应的含义

（２）瞬态响应和稳态响应的含义

２.脉冲响应函数（权函数）

脉冲响应函数的含义及其与系统传递函数之间的关系

二、一阶系统的时间响应

１.一阶系统的数学模型

２.一阶系统的单位阶跃响应

时间常数与系统动态品质的关系

三、二阶系统的时间响应

１.二阶系统的数学模型

２.二阶系统的单位阶跃响应

（１）二阶系统的特征方程和特征根

（２）欠阻尼下的单位阶跃响应

（３）临界阻尼下的单位阶跃响应

（４）过阻尼下的单位阶跃响应

四、三阶和高阶系统的时间响应

主导极点的概念及其对系统动态性能的关系

五、瞬态响应的性能指标

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１.瞬态响应的性能指标

系统瞬态响应的假设条件及其常用瞬态响应性能指标的定义

２.二阶系统的瞬态响应指标

（１）二阶系统瞬态响应的五个性能指标

（２）二阶系统中阻尼比、阻尼自然频率与各性能指标的关系

六、系统误差分析

１.误差和稳态误差的概念

２.系统的类型

影响稳态误差的因素