江苏省自学考试大纲《08315控制工程基础》：第4章控制系统的频率特性

第4章 控制系统的频率特性
一、学习目的与要求
通过本章学习，明确频率特性的基本概念，频率特性与传递函数的关系，系统动刚度的概念，掌握频率特性的两种表示方法以及频率特性与时间响应的关系，各基本环节及系统的极坐标图和伯德图的画法，闭环频率特性及相应的性能指标，为频域分析系统的稳定性以及综合校正打下基础。
二、课程内容
（一）机电系统频率特性的概念及其基本实验方法
1.频率特性概述
2.频率特性的实验求取
（二）极坐标图
1.曲型环节的乃氏图
（1）比例环节
（2）积分环节
（3）微分环节
（4）一阶惯性环节
（5）二阶振荡环节
（6）延迟环节
2.乃氏图的一般作图方法
（三）对数坐标图
1.典型环节的伯德图
（1）放大环节
（2）积分环节
（3）一阶惯性环节
（4）一阶微分环节
（5）二阶振荡环节
（6）延迟环节
2.一般系统伯德图的作图方法
3.最小相位系统
（1）最小相位系统定义
（2）非最小相位系统概念
（四）由频率特性曲线求系统的传递函数
（五）由单位脉冲响应求系统频率特性
*（六）对数幅相特性图
（七）控制系统的闭环频响
1.由开环频率特性估计闭环频率特性
2.系统频域指标
（1）开环频域指标；
（2）闭环频域指标。
（八）机械系统动刚度概念
*（九）借助MATLAB进行控制系统的频率响应分析
三、考核知识点与考核要求
（一）熟练掌握频率特性
1.频率特性的定义
2.频率特性与传递函数的关系
3.系统动刚度概念
4.传递函数、频率特性和时间的关系
5.频率特性的对数坐标图和极坐标图的表示方法
（二）熟练掌握频率特性的对数坐标图
1.对数坐标图的组成及特点
2.各种典型环节的伯德图近似画法及相应的误差计算
3.绘制伯德图的一般步骤和方法
（三）熟练掌握频率特性的极坐标图
1.极坐标图的表示方法及特点
2.各种典型环节的极坐标图的画法及特点
3.系统极坐标图的一般画法及特殊点计算方法
4.系统的型次、阶次及零、极点位置对极坐标图的影响
（四）熟练掌握闭环频率特性与频域性能指标
1.系统闭环频率特性概念及其计算方法
2.频域性能指标及计算方法
（五）熟练掌握最小相位系统的概念
1.最小相位系统的定义
2.非最小相位系统中，当零、极点分布在s的右半平面时，与系统频率特性的关系
四、本章的重点和难点
1.频率特性函数的定义及其物理意义
2.频率特性的对数坐标图和极坐标图的概略绘制方法
3.系统极坐标图的特殊点计算及型次、阶次及零、极点位置对极坐标图的影响
4.频域性能指标及计算方法
5.最小相位系统的定义及意义