02185机械设计基础考试说明

02185机械设计基础考试说明第1页共4页27235自动控制原理考试说明一、本课程使用教材、大纲自动控制原理课程使用的教材为《自动控制原理简明教程》，胡寿松编著，科学出版社，2008年第二版；考试大纲为全国高等教育自学考试指导委员会制定的《自动控制原理》自学考试大纲。二、本课程的试卷题型结构及试题难易度1、试卷题型结构表课程代号27235课程名称自动控制原理题型单选题填空题简答题计算题绘图分析题综合应用题合计每题分值1156810题数1510342236合计分值1510152416201002、试卷按识记、领会、简单应用、综合应用四个认知层次命制试题，四个认知层次在试卷中所占比例大致分别为：识记占20%，领会占35%，简单应用占25%，综合应用占20%。3、试题难易度大致可分为“易、中、难”。根据课程的特点，每份试卷中，不同难易度试题所占的分数比例大致依次为易占30%，中占50%、难占20%。三、各章内容分数的大致分布章次内容分值第一章自动控制的基本概念5分左右第二章拉氏变换，传递函数，结构图20分左右第三章时域分析法20分左右第四章根轨迹分析法20分左右第五章频域分析法20分左右第六章控制系统的校正15分左右四、各章内容的重、难点章次重点难点第一章控制系统导论自动控制的基本原理、分类、基本要求基本原理第二章控制系统的数学模型拉氏变换、传递函数、结构图传递函数的等效变换第三章线性系统的时域分析法一阶、二阶系统的时域分析，稳定性分析，稳态误差计算二阶系统的性能分析02185机械设计基础考试说明第2页共4页第四章线性系统的根轨迹法根轨迹的基本概念，绘制法则及性能分析根轨迹的绘制第五章线性系统频域分析法频率特性的概念，对数频率特性，幅相频率特性，频域稳定判据，稳定裕度对数频率特性曲线图，幅相频率特性曲线图，频域稳定判据，第六章控制系统的校正方法串联超前校正、滞后校正串联超前校正、滞后校正的设计五、各题型试题范例及解题要求1、单选题（每小题1分，共15分）要求：在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。范例：根据控制系统的微分方程的系数是否是时间变量的函数，将系统分为（）系统和时变系统。A.定常B.连续C.离散D.恒值解答：A2、填空题（每小题1分，共10分）例：劳斯稳定判据是根据传递函数特征方程的系数判断系统的稳定性。要求：直接将答案填在试题的空格上。解答：闭环3、简答题（每小题5分，共15分）要求：直接写出相关问题的要点，不要展开议论。范例：用拉氏变换法解线性定常微分方程包括哪些？解答：(1)考虑初始条件，对微分方程中的每一项分别进行拉氏变换（2分）（2）由代数方程求出输出拉氏变换函数的表达式（1分）（3）对拉氏变换的函数求反变换（2分）4、计算题（每小题6分，共24分）要求：写出主要计算过程，只写出答案的只给答案分。范例：设单位负反馈系统的开环传递函数为)50s5(s)s(GK，求出闭环阻尼比为0.5时所对应的K值下的%,rt。解答：5/105/505)505(1)505()s(22KssKKssKssKssK105Kn5.0210n500K(2分)24.01arccos2nrt(2分)02185机械设计基础考试说明第3页共4页%16%100%21e(2分)5、绘图分析题（每小题8分，共16分）要求：写出绘制图形的主要步骤。范例：设单位负反馈系统的开环传递函数)22s(s)()s(G2*sKsH，试绘制出系统的根轨迹。解答：（1）jpp1,03,21，0,3mn(1分)（2）3211mnzpnimjjia，35,,3312ka(2分)（3）与虚轴的交点：2,42,1*sK(2分)（4）出射角：45,4532pp(1分)6、综合题（每小题10分，共20分）要求：写出计算的主要步骤。范例：已知具有局部反馈回路的控制系统结构图如题35图所示，求：(1)系统稳定时Kf的取值范围；(2)求输入为221)(ttx时，系统的静态加速度误差系数Ka；(3)说明系统的局部反馈Kfs对系统的稳态误差ess的影响。题35图)1(1ssss1Xi(s)X0(s)sKf--P1P3P2σjω(2分)02185机械设计基础考试说明第4页共4页解答：(1)系统的开环传递函数为：)1(1)(2fKssssG(2分)系统的特征方程为：01)1()(23sKsssDf(1分)由劳斯稳定性判据得：0fK(2分)(2)11)1(1lim)(lim22020ffssaKKsssssGsK(2分)(3)11fassKKe（1分）由上式可知：只要fK0，系统的稳态误差ess就增大，说明利用局部负反馈改善系统稳定性是以牺牲系统的稳态精度为代价的。(2分)六、考试注意事项本课程考试为闭卷、笔试，考试时间为150分钟。考生参加考试时只允许携带钢笔、签字笔、圆珠笔、铅笔、橡皮、圆规、三角板等文具用品，必须自己准备有计算数学函数（三角函数、对数函数、指数函数）功能的普通计算器，不允许携带具有记忆功能的计算设备、有关教材、参考书等。