1、电气工程及其自动化专业本科插班生考试大纲 1 自动控制原理考试大纲 一、考试对象 电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业本科插班生 二、考试目的 自动控制原理课程考试旨在考察学生对自动控制系统的基本概念、基本原理及基本分析方法的掌握和运用,着重考察学生应用适当数学工具和基本原理,用不同方法对系统进行分析的能力。本门课程考核要求由低到高共分为“了解”、“掌握”、“熟练掌握”三个层次。其含义:了解,指学生能懂得所学知识,能在有关问题中认识或再现它们;掌握,指学生清楚地理解所学知识(例如定理的条件与结论,公式的表述与使用范围等),并且 能在基本分析和简单应用中正确地使用它们;熟练掌握,指学生能较为
2、深刻理解所学知识,在此基础上能够准确、熟练地使用它们分析解决较为简单的实际问题。 三、考试方法和考试时间 1、考试方法:(闭卷 笔试) 2、记分方式:百分制,满分为 100 分 3、考试时间: 120 分钟 4、试题总数:五大题(部分大题中含有若干个小题) 5、命题的指导思想和原则 命题的总的指导思想是:全面考查学生对本课程的基本原理、基本概念和主要知识点学习、理解和掌握的情况。命题的原则是:最基本的知识一般要占 60%左右,稍 微灵活一点的题目要占 20%左右,较难的题目要占 20%左右,其中大多数是大题目。客观性的题目占的分量较少。 6、题目类型 ( 1)填空题(每题 3 分,约 15 分
3、) ( 2)选择题(每题 3 分,约 15 分) ( 3)简答题(每题 10 分,约 10 分) ( 4)分析计算题(约 40 分) ( 5)作图题(每题 10 分,约 20 分) 7、答题要求 ( 1)简答题:只要求答出要点,如果本身所表示的意思不明确,则需要对要点稍作说明。若要点本身所表示的意思已经很明确,就无需再作说明。 电气工程及其自动化专业本科插班生考试大纲 2 ( 2)分析计算题:分析思路清晰,公式表述清楚;解题时思路清楚,步骤完 整,格式规范化。这类题一般按演算步骤记分,如果计算结果不对,但演算步骤对了,仍可得一定分数。 ( 3)作图题:要求作图步骤清楚,若图未做完,可按作图步骤
4、得一定分数。 四、考试内容、要求 第一部分 控制系统导论 1.自动控制的基本原理 ( 1)掌握自动控制的基本方式和基本组成 ( 2)了解自动控制技术的应用 ( 3)了解自动控制的发展 2.自动控制系统示例 了解几种典型的自动控制系统的具体形式 3.自动控制系统的分类 熟练掌握自动控制 系统的分类 4.自动控制系统的基本要求 ( 1)掌握评价自动控制系统的基本要求 ( 2)掌握几种典型的外作用 第二部分 控制系统的数学模型 1.傅立叶变换与拉普拉斯变换 掌握拉普拉斯变换的基本概念及其在控制系统数学模型上的应用 2.控制系统的时域数学模型 掌握线性系统微分方程的建立及求解的方法 3.控制系统的复数
5、域数学模型 ( 1)熟练掌握传递函数的概念、性质及基本形式 ( 2)掌握各典型环节的传递函数形式 ( 3)了解传递函数零极点对输出的影响 4.控制系统的结构图 ( 1)掌握结构图的绘制、组成和等效变换法则 ( 2)掌握闭环传递函数的形式 5.数学模型的实验测定法 ( 1)了解数学模型实验测定的主要方法 ( 2)了解实验测定结果的数据处理方法 第三部分 线性系统的时域分析法 1.系统的时域性能指标 电气工程及其自动化专业本科插班生考试大纲 3 ( 1)熟练掌握系统的时域性能指标 ( 2)掌握系统的单位阶跃响应 ( 3)了解系统的单位脉冲、斜坡及加速度响应 2.系统动态性能分析 ( 1)熟练掌握一
6、阶、二阶及高阶系统单位阶跃响应的动态性能分析方法 ( 2)了解 一阶、二阶及高阶系统在其他响应下的动态性能分析方法 3.线性系统的稳定性分析 ( 1)掌握稳定的基本概念 ( 2)熟练掌握稳定的充要条件及劳斯判据的应用 4.线性系统的稳态误差计算 ( 1)熟练掌握稳态误差的概念及计算方法 ( 2)了解消除误差的常用方法 第四部分 线性系统的根轨迹法 ( 1)掌握根轨迹的概念、根轨迹方程及根轨迹的绘制法则 ( 2)掌握利用根轨迹分析系统的方法 第五部分 线性系统的频域分析法 1.频率特性 ( 1)掌握频率特性的基本概念、图示法及各典型环节的频率特性 ( 2)掌握奈氏图及伯德图的绘制 2.频域稳定判
7、据 熟练掌握奈氏判据的应用及稳定裕度的概念及求法 3.闭环系统的频域性能指标 了解带宽的选择及时域与频域指标的转换 第七部分 线性离散系统的分析 1.离散系统的基本概念 ( 1)掌握离散系统的基本概念、采样定理及零阶保持器 ( 2)了解离散系统的特点及研究方法 2.离散系统的数学模型 ( 1)掌握脉冲传递函数的求取 ( 2)掌握 Z 变换的基本概念与理论 3.离散系统分析 ( 1)掌握连续系统与离散系统的对应关系 ( 2)掌握离散系统的稳定充要条件及判定方法 ( 3)掌握离散系统的稳态误差求 取办法 电气工程及其自动化专业本科插班生考试大纲 4 ( 4)掌握离散系统的动态性能分析方法 五、试题
8、结构(内容、题型、分数分配) 序号 题 型 考试内容 分数分配 备 注 1 填空 课程全部内容 15 分( 5 小题 3 分) 2 选择 课程全部内容 15 分( 5 小题 3 分) 3 简答 控制系统的组成与工作原理 10 分( 1 小题 10 分) 4 分析计算 线性系统的分析、系统数学模型的求取及动态性能计算 40 分( 3 小题) 5 作图 根轨迹绘制、 BODE 图绘制 20分( 1小题 10分) 总分数 100 分 六、考试要求 本课程采取闭卷 考试的方式进行,考生不得携带任何纸张、教材、笔记本、作业本、参考资料、电子读物、和工具书等进入考场,考试有计算内容,要求学生自带计算器。 七、指定参考书 自动控制原理简明教程,胡寿松主编,科学出版社