武汉工程大学2021年硕士研究生入学考试
《自动控制原理》考试大纲
一、参考教材
1、胡寿松主编. 《自动控制原理》(第六版). 北京:科学出版社,2013.
2、胥布工主编. 《自动控制原理》. 北京:电子工业出版社,2011.
3、刘豹,唐万生主编. 《现代控制理论》(第3版). 北京:机械工业出版社,2011.
(备注:以1为主,2、3为辅。)
二、考试形式与试题类型
1、答卷方式:闭卷,笔试;
2、答题时间:180分钟;
3、满分:150分;
4、题型:填空题、判断题、选择题、简答题、计算题。
三、考试内容及要求
考试范围包括经典控制理论和现代控制理论两个部分。考生须掌握如下内容:
1、自动控制的一般概念
1)自动控制系统的基本概念,负反馈控制的原理;
2)控制系统的组成与分类;
3)根据实际系统的工作原理画控制系统的方块图。
2、控制系统的数学模型
1)控制系统的建模;
2)传递函数的概念、定义和性质;
3)控制系统的结构图,结构图的等效变换;
4)控制系统的信号流图,结构图与信号流图间的关系,由梅逊公式求系统的传递函数。
3、线性系统的时域分析
1)稳定性的概念,系统稳定的充要条件,Routh稳定判据;
2)稳态性能分析
稳态误差的概念,根据定义求取误差传递函数,由终值定理计算稳态误差,包括给定误差和扰动误差的分析与计算;
系统型别与静态误差系数,影响稳态误差的因素;
3)动态性能分析
一阶系统特征参数与动态性能指标间的关系;
典型二阶系统的特征参数与性能指标的关系;
附加闭环零极点对系统动态性能的影响;
闭环主导极点的概念,用此概念分析高阶系统。
4、线性系统的根轨迹法
1)根轨迹的概念,根轨迹方程,幅值条件和相角条件;
2)绘制根轨迹的基本规则;
3)零度根轨迹:非最小相位系统的根轨迹及正反馈系统的根轨迹的绘制;
4)等效开环传递函数的概念,参数根轨迹;
5)用根轨迹分析系统的性能。
5、线性系统的频域分析
1)频率特性的定义,幅频特性与相频特性;
2)用频率特性的概念分析系统的稳态响应;
3)频率特性的几何表示方法
典型环节及开环系统幅相频率特性曲线(又称奈氏曲线或极坐标图)的绘制;
典型环节及开环系统对数频率特性曲线(Bode图)的绘制;
由对数幅频特性求最小相位系统的开环传递函数;
4)奈奎斯特稳定性判据
根据奈氏曲线判断系统的稳定性;
由对数频率特性曲线判断系统的稳定性;
5)稳定裕量
当系统稳定时,系统相对稳定性的概念;
幅值裕量和相角裕量的定义及计算。
6)频域指标与时域指标的关系
6、系统校正
1)校正的基本概念,校正的方式,常用校正装置的特性;
2)根据性能指标的要求,设计校正装置,用频率法确定串联超前校正、滞后校正和滞后-超前校正装置的参数;
3)将性能指标转换为期望开环对数幅频特性,根据期望特性设计最小相位系统的校正装置;
4)了解反馈校正和复合校正的基本思路与方法。
7、离散系统的分析与校正
1)离散系统的基本概念,信号采样与复现;
2)Z变换的定义,Z变换的方法;
3)离散系统的数学描述,差分方程与脉冲传递函数;
4)离散系统的性能分析
稳定性分析。离散系统稳定的充要条件,W变换及Routh稳定判据的应用;
稳态误差分析。离散系统终值定理的应用,离散系统的型别与静态误差系数;
动态性能分析。离散系统的时间响应,闭环极点与动态性能的关系。
8、非线性控制系统分析
1)非线性系统的特点,非线性系统与线性系统的区别与联系;
2)相平面分析法、奇点的确定及分类;
3)用描述函数分析系统的稳定性、自振及有关参数。
9、线性系统的状态空间分析与综合
1)状态空间的概念,线性系统的状态空间描述,状态方程的解,状态转移矩阵及其性质;
2)线性系统的能控性与能观性,状态可控与输出可控的概念,可控与可观标准型;
3)线性定常系统的状态反馈与状态观测器设计。
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原文标题:武汉工程大学2021年硕士研究生入学考试自命题考试大纲
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