控制工程基礎各章的基本要求
重點和難點
第一章緒論
一、 基本要求
（1）了解機械工程控制論的基本含義和研究物件,學習本課程的目的和任務；掌握廣義系統動力學方程的含義。
（2）了解系統、廣義系統的概念，了解系統的基本特性；了解系統動態模型和靜態模型之間的關係。
（3）掌握反饋的含義，學會分析動態系統內資訊流動的過程，掌握系統或過程中存在的反饋。
（4）了解廣義系統的幾種分類方法；掌握閉環控制系統的工作原理、組成；學會繪製控制系統的方框圖。
（5）了解控制系統中基本名詞和基本變數。
（6）了解正反饋、負反饋、內反饋、外反饋的概念。
（7）了解對控制系統的基本要求。
二、本章重點
（1）學會用系統論、資訊理論的觀點分析廣義系統的動態特性、資訊流，理解資訊反饋的含義及其作用。
（2）掌握控制系統的基本概念、基本變數、基本組成和工作原理；繪製控制系統方框圖。
三、本章難點
廣義系統的資訊反饋及控制系統方框圖的繪製。
第二章系統的數學模型
一、 基本要求
(1)了解數學模型的基本概念。能夠運用動力學、電學及專業知識，列寫機械系統、電子網路的微分方程。
(2)掌握傳遞函式的概念、特點，會求傳遞函式的零點、極點及放大係數。
(3)能夠用分析法求系統的傳遞函式。
(4)掌握各個典型環節的特點，傳遞函式的基本形式及相關引數的物理意義。
(5)了解傳遞函式方框圖的組成及意義；能夠根據系統微分方程，繪製系統傳遞函式方框圖，並實現簡化，從而求出系統傳遞函式。
(6)掌握閉環系統中前向通道傳遞函式、開環傳遞函式、閉環傳遞函式的定義及求法。掌握干擾作用下，系統的輸出及傳遞函式的求法和特點。
(7)了解相似原理的概念。
(8)了解系統的狀態空間表示法，了解matlab中，數學模型的幾種表示法。
二、本章重點
(1)系統微分方程的列寫。
(2)傳遞函式的概念、特點及求法；典型環節的傳遞函式。
(3)傳遞函式方框圖的繪製及簡化。
三、本章難點
(1)系統微分方程的列寫。
(2)傳遞函式方框圖的繪製及簡化。
第三章系統的時間響應分析
一、基本要求
(1)了解系統時間響應的組成；初步掌握系統特徵根的實部和虛部對系統自由響應項的影響情況，掌握系統穩定性與特徵根實部之間的關係。
(2)了解控制系統時間響應分析中的常用的典型輸入訊號及其特點。
(3)掌握一階系統的定義和基本引數，能夠求解一階系統的單位脈衝響應、單位階躍響應及單位斜坡響應；掌握一階系統時間響應曲線的基本形狀及意義。掌握線性系統中，存在微分關係的輸入，其輸出也存在微分關係的基本結論。
(4)掌握二階系統的定義和基本引數；掌握二階系統單位脈衝響應曲線、單位階躍響應曲線的基本形狀及其振盪情況與系統阻尼比之間的對應關係；掌握二階系統效能指標的定義及其與系統特徵引數之間的關係。
(5)了解主導極點的定義及作用；
(6)掌握系統誤差的定義，掌握系統誤差與系統偏差的關係，掌握誤差及穩態誤差的求法；能夠分析系統的輸入、系統的結構和引數以及干擾對系統偏差的影響。
(7)了解單位脈衝響應函式與系統傳遞函式之間的關係。
二、重點
(1)系統穩定性與特徵根實部的關係。
(2)一階系統的定義和基本引數，一階系統的單位脈衝響應、單位階躍響應及單位斜坡響應曲線的基本形狀及意義。
(3)二階系統的定義和基本引數；二階系統單位脈衝響應曲線、單位階躍響應曲線的基本形狀及其振盪情況與系統阻尼比之間的對應關係；二階系統效能指標的定義及其與系統特徵引數之間的關係。
(4)系統誤差的定義，系統誤差與系統偏差的關係，誤差及穩態誤差的求法；系統的輸入、系統的結構和引數以及干擾對系統偏差的影響。
三、難點
(1)二階系統單位脈衝響應曲線、單位階躍響應曲線的基本形狀及其振盪情況與系統阻尼比之間的對應關係；二階系統效能指標的定義及其與系統特徵引數之間的關係。
(2)系統的輸入、系統的結構和引數以及干擾對系統偏差的影響。
第四章系統的頻率特性分析
1．掌握頻率特性的定義和代數表示法以及與傳遞函式、單位脈衝響應函式和微分方程之間的相互關係；掌握頻率特性和頻率響應的求法；掌握動剛度與動柔度的概念。
2．掌握頻率特性的圖和圖的組成原理，熟悉典型環節的圖和圖的特點及其繪製，掌握一般系統的的nyquist圖和bode圖的特點和繪製。
3．了解閉環頻率特性與開環頻率特性之間的關係。
4．掌握頻域中效能指標的定義和求法；了解頻域效能指標與系統效能的關係。
5．了解最小相位系統和非最小相位系統的概念。
1．頻率特性基本概念、代數表示法及其特點。
2．頻率特性的圖示法的原理、典型環節的圖示法及其特點和一般系統頻率特性的兩種圖形的繪製。
3．頻域中的效能指標。
1．一般系統頻率特性圖的畫法以及對圖形的分析。
2．頻域效能指標和時域效能指標之間的基本關係。
第五章系統的穩定性
1．了解系統穩定性的定義、系統穩定的條件；
2．掌握判據的必要條件和充要條件，學會應用routh判據判定系統是否穩定，對於不穩定系統，能夠指出系統包含不穩定的特徵根的個數；
3．掌握nyquist判劇；
4．理解nyquist圖和bode圖之間的關係；
5．掌握bode判劇；
6．理解系統相對穩定性的概念，會求相位裕度和幅值裕度，並能夠在nyquist圖和bode圖上加以表示。
1．routh判劇、nyquist判劇和bode判劇的應用；
2．系統相對穩定性；相位裕度和幅值裕度求法及其在nyquist圖和bode圖的表示法。
三、本章難點
nyquist判劇及其應用。
第六章系統的效能指標與校正
1.了解系統時域效能指標、頻域效能指標和綜合性能指標的概念；了解頻域效能指標和時域效能指標的關係。
2.了解系統校正的基本概念。
3.掌握增益校正的特點；熟練掌握相位超前校正裝置、相位滯後校正裝置和相位滯後—超前校正裝置的模型、頻率特性及有關量的概念、求法及意義；掌握各種校正裝置的頻率特性設計方法；熟練掌握各種校正的特點。
4.掌握pid校正的基本規律及各種調節器的特點；掌握pid調節器的工程設計方法。
5.掌握反饋校正、順饋校正的定義、基本形式、作用和特點。
1.各種串聯無源校正裝置的模型、頻率特性及有關量的概念、求法及意義；各種校正裝置的特點及其設計方法。
校正的基本規律及各種調節器的特點；pid調節器的工程設計方法。
3.反饋校正、順饋校正的定義、基本形式、作用和特點。
1.各種串聯無源校正裝置的設計。
調節器的工程設計方法。
控制工程各章小結及答案
第三章複習題 一 選擇題 1 系統方框圖如圖示，則該系統的開環傳遞函式為 b ab c d 2 某系統的傳遞函式為，則該系統的單位脈衝響應函式為 a a b c d 3 二階欠阻尼系統的上公升時間定義為 c a 單位階躍響應達到穩態值所需的時間 b 單位階躍響應從穩態值的10 上公升到90 所需的時...
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