江苏《30587机械控制工程基础》自学考试大纲：第5章控制系统的性能分析

第5章  控制系统的性能分析
一、学习目的与要求
掌握劳斯稳定性判据、奈奎斯特稳定性判据、相位裕度和幅值裕度、稳态误差等分析计算方法；了解赫尔维兹稳定性判据、开环频率特性与稳定性之间的关系。
二、课程内容
控制系统的稳定性分析；控制系统的误差分析。根据稳定性、稳态误差等性能要求，分析计算开环增益、时间常数等参数等的取值范围。
三、考核知识点与考核要求
1.控制系统的稳定性
识记：稳定与不稳定；系统稳定的充分必要条件；代数稳定性判据的必要条件；劳斯表；闭环特征函数；穿越；相位裕度；幅值裕度。
领会：系统稳定的充分必要条件；劳斯表的建立方法；用劳斯判据判断系统的稳定性方法；劳斯判据中的特殊情况处理；用劳斯判据分析系统闭环极点在s复平面上的分布情况；特征函数的特点；奈奎斯特稳定性判据；开环极坐标曲线围绕（-1，j0）点的圈数N的意义；基于穿越概念的开环极坐标曲线围绕（-1，j0）点的圈数N的意义；基于Bode图的奈奎斯特稳定性判据；相位裕度和幅值裕度的意义。
应用：用劳斯判据判断系统的稳定性；用劳斯判据求取使系统稳定时参数的取值范围；用稳定性判据对系统进行稳定性判断；用相位裕度和幅值裕度分析系统的稳定性。
2.控制系统的误差分析
识记：误差；偏差；动态误差；静态误差；稳态误差；误差传递函数；跟随误差；扰动误差；位置静态误差系数；速度静态误差系数；加速度静态误差系数。
领会：稳态误差与系统结构、参数，以及作用量的大小、参数等之间的关系；零型系统跟踪各类输入信号的稳态误差；稳态误差随输入信号的变化情况；稳态误差随系统类型的变化情况；改善系统稳态精度的方法；系统的开环特性与稳态误差的关系。
应用：根据不同的输入求系统的稳态误差；根据稳态误差确定系统的开环增益、时间常数等。
四、本章重点、难点
重点：利用劳斯稳定性判据、奈奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性；相位裕度和幅值裕度的分析计算；稳态误差的分析计算。
难点：奈奎斯特稳定性判据；系统的相位裕度和幅值裕度的分析计算。