引言

自动控制原理是自动控制专业及相关专业考研的必备科目之一,它涉及了自动控制系统的基本概念、原理、设计方法和应用等。本文将对考研必备的自动控制原理教材进行详细解析,帮助考生全面掌握这门学科。

第一章 自动控制系统的基本概念

1.1 自动控制系统的定义

自动控制系统是指由被控对象、控制器和执行机构组成的,能够自动完成控制任务的系统。

1.2 自动控制系统的类型

自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统两大类。

  • 开环控制系统:系统的输出不反馈到输入端,即控制器的输入信号仅由给定值决定。
  • 闭环控制系统:系统的输出反馈到输入端,控制器的输入信号由给定值和输出值共同决定。

1.3 自动控制系统的性能指标

自动控制系统的性能指标主要包括稳态误差、稳态速度、稳态精度、过渡过程时间等。

第二章 自动控制系统的数学模型

2.1 线性时不变系统

线性时不变系统是指系统的输入输出关系满足叠加原理和齐次性原理的系统。

2.2 系统的传递函数

传递函数是描述系统输入输出关系的数学模型,它反映了系统动态特性的基本规律。

2.3 系统的频率响应

频率响应是描述系统在不同频率下响应特性的数学模型,它反映了系统对不同频率信号的滤波特性。

第三章 自动控制系统的分析与设计

3.1 稳定性分析

稳定性分析是研究系统在扰动作用下能否保持稳定运行的问题。

3.2 速度性能分析

速度性能分析是研究系统在稳态时输出信号的响应速度。

3.3 精度性能分析

精度性能分析是研究系统在稳态时输出信号的稳态误差。

3.4 系统设计方法

系统设计方法主要包括频率域设计、根轨迹设计、状态空间设计等。

第四章 自动控制系统的应用

4.1 工业自动化

工业自动化是自动控制技术的核心应用领域,涉及生产过程自动化、检测与控制等。

4.2 交通运输

交通运输领域应用自动控制技术,实现自动驾驶、交通信号控制等功能。

4.3 医疗卫生

医疗卫生领域应用自动控制技术,实现医疗器械控制、手术机器人等功能。

第五章 自动控制原理考研复习建议

5.1 理解基本概念

熟练掌握自动控制系统的基本概念、原理和性能指标。

5.2 掌握数学模型

掌握线性时不变系统、传递函数、频率响应等数学模型。

5.3 熟悉设计方法

熟悉稳定性分析、速度性能分析、精度性能分析等设计方法。

5.4 关注应用领域

关注自动控制技术在各个领域的应用,提高实践能力。

通过以上对自动控制原理考研教材的解析,希望考生能够全面掌握这门学科,为考研顺利通过打下坚实基础。