26考研|清华大学深研院智能制造822控制工程基础考研重点考点梳理

盛世清北专注清北硕博辅导已逾十余年，凭借对清华大学考研考情的深入钻研与精准把握，在《控制工程基础》这门专业课的辅导上积累了丰富且独到的经验。以下是对该科目重点考点的梳理，希望能为备考清华相关专业的考生提供有力帮助（以下考点仅供参考，可能会随年份变化，考生可咨询盛世清北老师获取最新信息）。
自动控制理论基础要点
自动控制理论发展概况
了解自动控制理论从诞生到逐步发展的历程，熟悉不同阶段的关键理论突破和代表人物。这有助于考生构建对学科的整体认知框架，理解当前理论体系的形成背景。
反馈控制理论
明确反馈控制理论的研究对象，即各类自动控制系统；掌握其研究方法，包括数学建模、系统分析与综合等。这是深入学习后续内容的基础。
自动控制系统基本概念
系统组成与分类
深入理解自动控制系统的基本概念、常用术语，如输入量、输出量、反馈量等。熟悉自动控制系统的组成，包括控制器、执行器、被控对象和检测装置等，并能清晰区分不同类型的系统，如开环控制系统和闭环控制系统。
应用举例
通过实际的应用案例，如温度控制系统、液位控制系统等，加深对自动控制系统工作原理和应用场景的理解，体会其在工程实践中的重要性。
对自动控制系统的基本要求
掌握对自动控制系统性能的基本要求，即稳定性、快速性和准确性。稳定性是系统正常工作的前提，快速性反映了系统对输入信号的响应速度，准确性则体现了系统输出与期望输出之间的接近程度。
数学模型与建模方法
数学模型基础
理解数学模型的基本概念和表达方式，包括微分方程、传递函数、频率特性等。掌握建模方法的简述，如机理建模和实验建模，能够根据不同的系统选择合适的建模方法。
微分方程与拉氏变换
熟练掌握微分方程的列写方法，这是建立系统数学模型的重要步骤。理解微分方程线性化的基本思想，将非线性系统近似为线性系统进行分析。同时，回顾拉氏变换的相关知识，包括其定义、性质，记住常见简单函数的拉氏变换式，并掌握拉氏反变换的计算方法。
传递函数与方框图
明确传递函数的概念，掌握基本环节的传递函数形式。学会绘制控制系统的方框图，并能够对方框图进行简化，掌握梅逊增益公式的应用（选讲），以便更清晰地分析系统的结构和性能。
时域响应分析
典型输入信号与时域响应指标
熟悉控制系统的典型输入信号，如阶跃信号、斜坡信号、正弦信号等，以及时域响应指标，如上升时间、峰值时间、超调量、调节时间等，这些指标是评价系统性能的重要依据。
一阶与二阶系统瞬态响应
深入分析一阶系统的瞬态响应及指标，理解其响应特点和性能参数。对于二阶系统，要重点掌握其瞬态响应分析方法，以及瞬态响应指标与极点之间的关系，同时明确二阶系统瞬态响应指标与参量ζ、wn间的关系及计算方法。
高阶系统瞬态响应
简单分析高阶系统的瞬态响应，理解闭环主导极点的概念，这对于简化高阶系统的分析具有重要意义。
频率特性分析
频率特性基础
理解频率特性的基本概念，掌握其两种主要表达方式，即幅相频率特性（奈奎斯特图）和对数频率特性（伯德图）。熟悉典型环节的频率特性，以及最小相位系统的概念。
系统开环频率特性
学会绘制系统开环频率特性的奈奎斯特图和伯德图，了解系统辨识的概念，掌握利用实测开环幅频特性确定系统开环传递函数的方法。
闭环频率特性与频域性能指标
理解闭环频率特性及频域性能指标的含义，掌握频域指标与时域指标之间的关系，这有助于从不同角度分析和评价系统的性能。
系统稳定性分析
稳定概念与充要条件
明确稳定的概念，掌握系统稳定的充要条件，这是判断系统稳定性的理论基础。
稳定性判据
熟练掌握判断系统稳定性的代数判据，如Routh判据、Hurwitz判据及其应用。同时，掌握判断系统稳定性的几何判据，如乃奎斯特稳定判据，包括利用幅相频率特性曲线和对数频率特性曲线进行判断的方法。
相对稳定性
理解控制系统的相对稳定性概念，掌握相角裕度、幅值裕度的定义和计算方法，以及影响系统稳定性的主要因素。
稳态误差与动态误差分析
稳态误差
明确稳态误差的概念、定义和类型，掌握给定稳态误差终值的计算方法，以及减小稳态误差的基本方法，如提高系统开环增益、引入积分环节等。
动态误差
理解动态误差的概念，掌握其计算方法，以便更全面地评价系统的性能。
控制系统校正
校正基础
理解控制系统校正的概念、校正的实质、校正的方法以及校正装置的形式，明确校正的目的是改善系统的性能。
串联校正装置
掌握串联相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后 - 超前校正装置及其特性，能够利用频率特性法确定串联校正装置的参数，实现系统的优化设计。
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