【自动控制原理】是自动化、电气工程及其自动化、航空航天等相关专业的重要课程,它主要研究如何通过控制系统使系统在各种干扰下稳定运行,并达到预定的性能指标。971自动控制原理是北京航空航天大学(北航)研究生入学考试的专业科目,对于备考北航的学子来说,掌握这部分知识至关重要。
自动控制原理主要包括以下几个核心知识点:
1. **控制系统的数学模型**:传递函数、微分方程、状态空间模型等,是分析和设计控制系统的工具,能够描述系统动态响应特性。
2. **稳定性分析**:劳斯判据、赫尔维茨判据、根轨迹法等,用于判断系统在所有初始条件下的稳定性,保证系统在运行过程中不会出现振荡或不稳定现象。
3. **频率响应法**:通过分析系统对不同频率输入信号的响应来评估系统性能,包括幅频特性和相频特性,对控制器参数进行优化。
4. **控制系统的性能指标**:上升时间、超调量、调节时间、稳态误差等,用于评价系统的快速性、准确性及抗干扰能力。
5. **控制器设计**:PID控制器是最常见的一种,通过比例、积分和微分三个部分的组合来改善系统性能。此外,还有最优控制、自适应控制、滑模控制等多种先进控制策略。
6. **线性系统的状态空间分析与设计**:状态变量的选择、状态反馈、状态观测器设计等,为复杂系统提供更灵活的控制方法。
7. **非线性控制系统**:针对非线性系统的特点,如饱和、死区、非线性环节等,研究非线性系统的分析方法和设计策略。
8. **现代控制理论**:李雅普诺夫稳定性理论、鲁棒控制、H无穷控制等,是解决复杂环境和不确定性问题的重要理论。
9. **控制系统的数字实现**:基于微处理器或数字信号处理器的控制系统设计,包括采样理论、Z变换和数字控制器设计。
10. **实际应用案例**:如飞行控制系统、机器人控制、电力系统控制等,将理论知识应用于实际问题,提升解决实际工程问题的能力。
在准备北航考研971的过程中,考生需要深入理解以上各个知识点,并通过大量练习和实例分析来提高解决问题的能力。同时,阅读相关的教材、参考书和历年真题,参加模拟考试,以提升应试水平。祝各位考生在自动控制原理的学习道路上取得优异成绩,成功迈入北航的大门!