自動控制(控制系統)

　　重點整理
　　◎文字敘述簡潔扼要，配合圖形輔助說明。
　　◎各章節構完整，囊括命題重點。

　　精選範例
　　◎匯集完整基本試題，幫助內容了解。
　　◎詳盡試題解析，突破學習盲點。

　　歷屆試題
　　◎收錄近年相關試題，掌握考試趨勢。
　　◎考題附有精要解析，熟習基本作答方式。

第一部分　內容整理

Chapter 1控制系統概論與導論3
1-1控制系統之描述3
1-2開迴路與閉迴路控制系統（open loop and close loop control system）4
1-3系統的探討5
1-4系統導論11

Chapter 2拉氏轉換26
2-1拉氏轉換26
2-2拉氏轉換重要定理29
2-3反拉氏轉換（inverse Laplace transform）34
2-4轉移函數（Transfer function）44

Chapter 3基本矩陣理論50
3-1矩陣運算50
3-2線性獨立與基底轉換56
3-3特性值、特性向量與特性方程式59
3-4eAt之求法67

Chapter 4系統描述79
4-1方塊圖（block diagram）79
4-2訊號流程圖（signal flow graphs）86
4-3動態方程式（dynamic equation）94
4-4轉移函數的分解（decomposition）100
4-5動態方程式的解114
4-6 ＝AX的形態上的分解（modal decomposition）119
4-7多輸入多輸出（MIMO）系統124

Chapter 5離散系統131
5-1線性差分方程式（linear difference equation）131
5-2Z轉換（Z-transform）134
5-3離散系統的反Z轉換140
5-4離散時間系統的描述147
5-5離散資料系統的轉移函數 （transfer function of discrete data system）159

Chapter 6可控制性與可觀察性178
6-1狀態完全可控制性（complete state controllability）178
6-2可觀察性（observability）180
6-3可控制性與可觀察性之判斷182
6-4可控制性與可觀察性的不變性定理189
6-5轉移函數與可控制性、可觀察性之關係190
6-6狀態回授（state feedback）195
6-7觀察器（observer）之設計201
6-8分離原理203

Chapter 7物理系統之數學模式206
7-1機械系統（mechanical systems）206
7-2電機系統210
7-3馬達的位置或轉速控制222

Chapter 8時域特性分析237
8-1概述237
8-2穩態誤差（Steady state error, ess）238
8-3暫態響應的性能規格253
8-4標準二階系統之特性根與工作性能的關係261
8-5模式簡化（model reduction）273
8-6在閉迴路轉移函數加入零點、極點的影響276
8-7系統的性能指標（performance index）281

Chapter 9穩定度與靈敏度288
9-1穩定性（stability）288
9-2羅斯－赫維茲穩定準則（Routh Hurwitz stability criterion）293
9-3離散資料系統的穩定性判斷307
9-4靈敏度（Sensitivity）310

Chapter 10根軌跡法318
10-1根軌跡基本概念318
10-2開路轉移函數G（s）H（s）加入極點或零點對根軌跡的影響336
10-3根廓線（root contour）348
10-4例題精選351

Chapter 11頻率響應法360
11-1頻率響應與時間響應的關係360
11-2極座標圖（polar plot）368
11-3波德圖（Bode plot）376
11-4繪製波德圖384
11-5系統型式與Bode圖關係389
11-6極小相系統392
11-7由波德圖判別轉移函數393

Chapter 12頻域特性分析399
12-1頻域的穩定度399
12-2奈氏穩定準則（Nyquist stability criterion）402
12-3增益邊限與相位邊限415
12-4閉迴路頻率響應──尼可士圖420
12-5具有時間延遲系統的探討427

Chapter 13控制系統設計與補償436
13-1補償器（compensator）436
13-2領先落後在頻域中之補償442
13-3領先、落後之時域補償449
13-4PID控制器461
13-5極點－零點互消補償器（pole-zero cancellation compensation）465

Chapter 14線性化與相平面474
14-1線性化（linearization）474
14-2平衡態（equilibrium state）或平衡點（equilibrium point）477
14-3相平面（phase plane）483

第二部分　歷屆試題與解析

九十五學年度技術校院二年制統一入學測驗「自動控制（含實習）、計算機概論」試題507
九十五年經濟部辦理台電公司及中油公司新進職員甄試「控制系統」試題521
九十六學年度技術校院二年制統一入學測驗「自動控制（含實習）、計算機概論」試題536
九十六年經濟部所屬事業機構新進職員甄試「控制系統」試題547
九十七學年度技術校院二年制統一入學測驗「自動控制（含實習）、計算機概論」試題553
九十七年經濟部所屬事業機構新進職員甄試「控制系統」試題567
九十七年特種考試交通事業鐵路∕公路人員（高員三級）考試「自動控制」試題570
九十八學年度技術校院二年制統一入學測驗「自動控制（含實習）、計算機概論」試題575
九十八年臺灣菸酒股份有限公司第3至5職等新進從業人員甄試「自動控制」試題587
九十八年經濟部所屬事業機構新進職員甄試「控制系統」試題593
九十九年公務人員特種考試關務人員（三等）考試「控制系統」試題599
一○○年公務人員高等考試三級考試「自動控制」試題605
一○○年度桃園大眾捷運公司行車籌備人員甄試「控制概論」試題614
一○一年經濟部所屬事業機構新進職員甄試「自動控制」試題630
一○一年特種考試地方政府公務人員（三等）考試「自動控制」試題634