1、2019 年淮海工学院研究生入学考试自动控制原理考试大纲一、考试形式与试卷结构1、 试卷满分及考试时间试卷满分为 150 分,考试时间为 180 分钟(3 个小时) 。2、 答题方式答题方式为闭卷笔试,允许使用具有三角函数和复数运算功能的计算器。注:不得使用带有公式与文本存储功能的计算器。3、 试卷题型结构经典控制理论测试占 80%,现代控制理论测试占 20%。命题着重考察考生对基本概念和基本理论的掌握情况,以及对基本方法的运用能力。自动控制系统的基本概念 10线性控制系统的时域分析 15线性控制系统的根轨迹 10线性控制系统的频域分析 15线性控制系统的串联校正 15线性离散系统分析 15考
2、试内容现代控制理论 20基本概念题(选择、填空) 1015%计算题 4555%考试题型综合题 2535%二、考试范围与考试要求1.自动控制的一般概念:自动控制的基本原理;控制系统的组成与分类;根据工作原理图绘制系统方框图。重点:系统和反馈的概念;负反馈控制的基本原理;被控对象、被控量和给定量之间的关系;控制系统的性能要求。2、控制系统数学模型控制系统的时域数学模型:微分方程的建立;控制系统的复域数学模型:线性系统的传递函数;典型环节及其传递函数;控制系统的结构图;结构图的绘制、结构图的化简;信号流图的基本概念;梅逊增益公式。重点:线性系统传递函数的基本概念及其特性,微分方程的建立,结构图的绘制
3、,传递函数的求取(结构图的化简、梅逊增益公式) 。3、线性系统时域分析法一阶系统的时域分析;二阶系统的时域分析;高阶系统的定性分析(高阶系统的主导极点分析方法) ;线性系统的稳定性分析;线性系统的稳态误差计算;重点:阶跃输入下的一阶系统的时域性能指标、二阶系统的时域分析性能指标及其响应曲线,线性系统稳定性的判据,线性系统稳态误差的计算。4、线性系统根轨迹法根轨迹的基本概念;常规根轨迹的绘制;系统性能的分析。5、线性系统频域分析法频率特性基本的概念、定义,典型环节和开环系统的频率特性;奈奎斯特稳定判据;稳定裕度的概念及其计算,了解开环频域指标与系统时域指标的关系。重点:频率特性基本的概念、定义,
4、系统开环 Nyquist 图的绘制、Bode 图的绘制,Nyquist、Bode 稳定判据,稳定裕度的概念及其计算 。6、控制系统的校正:校正的基本概念;典型校正装置;频率法串联校正;复合校正。重点:校正的基本概念;串联校正(超前校正、迟后校正及迟后-超前校正)的作用及其设计;复合校正的作用及其设计。7.线性离散系统离散系统的基本概念;Z 变换理论;离散系统的数学模型;离散系统的时域分析; 重点:离散系统的结构图与脉冲传递函数;离散系统的动态性能分析;离散系统的稳定性分析与稳态误差。8、现代控制理论(1)线性控制系统的状态空间描述状态空间表达式及其建立,传递函数阵,状态方程的线性变换;(2)线
5、性控制系统的运动分析状态转移矩阵的定义及其求解;线性定常系统状态方程的解;(3)线性控制系统的状态空间分析线性控制系统的能控性与能观性的定义及其判别;(4)控制系统的李雅普诺夫稳定性分析理解李雅普诺夫稳定性的定义、理论,线性系统李雅普诺夫稳定性分析;(5)控制系统的状态空间设计状态反馈和输出反馈, ,状态反馈及其极点配置,状态观测器及其极点配置,带状态观测器的状态反馈系统。重点:线性定常连续系统的状态空间表达式的建立,传递函数矩阵及其实现,状态空间表达式的线性变换及标准型实现(对角标准型、约当标准形) ;系统定常连续系统状态方程的求解方法;判定系统可控性与可观测性的充要条件及有关方法;极点配置,按系统指标要求确定状态反馈矩阵 K 的方法,观测器的存在及其极点配置方法,以及二者组合带状态观测器的状态反馈系统;用李亚普诺夫第一法(间接法)与第二法(直接发)判定系统稳定性的方法。三、参考书目王划一,杨西侠编著, 自动控制原理 (第二版) ,国防工业出版社;王新生,曲延滨编, 现代控制理论基础 (第二版)哈尔滨工业大学出版社;