2018年哈工大电气工程及自动化学院自动化测试与控制专业复试指导

　　适用学科及领域：仪器科学与技术学科、仪器仪表工程领域

　　自动化测试与控制系攻读硕士学位研究生复试指导如下：

　　1．复试由笔试和面试两部分组成，外国语听力水平考核在面试中进行。复试的总成绩为350分，其中笔试200分，面试150分。

　　2．复试笔试科目：

　　以下共有四套考题供考生选择。参加复试的考生须从四套题中任选两套考题回答。每套考题100分，合计200分。

　　考试科目各科分数参考书目编（著）者出版社

　　信号与系统100《信号与系统》（(第二版上、下册）郑君里高等教育出版社

　　应用光学100《应用光学》（第三版）张以谟电子工业出版社

　　精密机械学基础100《机械学基础》（第三版）蒋秀珍马惠萍科学出版社

　　单片机原理100《单片机原理及应用》（第三版）（配光盘）张毅刚高等教育出版社

　　3．复试笔试内容：见附件

　　4．面试主要内容：

　　（1）大学阶段学习情况及成绩；

　　（2）利用所学知识发现、分析和解决问题的能力；

　　（3）外语听说能力；

　　（4）创新精神和创新能力；

　　（5）思想政治素质、道德品质、人文素养等；

　　（6）本学科以外的学习、科研、社会实践（或实际工作）表现等方面情况；

　　（7）身心健康情况、举止、表达和礼仪等。

　　考生应自行提供相关内容的证明材料。

　　附件

　　复试笔试大纲

　　第一套题：信号与系统

　　一、考试要求

　　要求考生全面系统地掌握信号与系统的概念、基本原理和分析方法，并且能灵活运用，具有较强的系统分析的能力。

　　二、考试内容

　　1．信号与系统基本概念;

　　冲激信号的定义及性质；

　　信号的运算及波形变换：平移、反褶、尺度变换、相乘、相加、微积分等；

　　信号的分解：奇、偶分量，交、直流分量的求法；

　　功率信号、能量信号的定义及其确定方法；

　　系统特性的判定：线性、时不变性、因果、稳定。

　　2．连续时间系统的时域分析

　　零输入与零状态响应：二者待定系数的确定条件，与自由响应和强迫响应的关系；

　　起始状态与线性时不变性的关系；

　　冲激响应和阶跃响应；

　　求卷积的方法；

　　利用卷积求零状态响应。

　　3．傅立叶变换

　　利用傅立叶级数的性质或借助傅立叶变换简化周期信号频谱分析；

　　灵活运用傅立叶变换的有关性质对信号进行正、反变换；

　　掌握抽样信号频谱的计算及抽样定理；

　　掌握典型信号的傅立叶级数展开系数和傅立叶变换。

　　4．傅立叶变换应用于通信系统

　　系统无失真传输的条件；

　　系统的物理可实现性；

　　调制解调、带通滤波器、抽样信号恢复模拟信号。

　　5．拉普拉斯变换

　　求拉氏逆变换的几种方法；

　　拉氏变换的基本性质；

　　利用拉氏变换求系统的零输入和零状态响应；

　　零极点与时域波形的关系；

　　由零极点与自由响应、强迫响应、瞬态响应和稳态响应的关系；

　　零极点与系统稳定性的关系，系统稳定性判定方法；

　　系统频率特性的几何确定方法。

　　6．离散时间系统的时域分析

　　离散信号的运算；

　　正弦序列周期的判定；

　　离散卷积的求法。

　　7．Z变换与离散系统的Z域分析

　　求序列的Z变换：定义法；Z变换的性质；

　　求逆Z变换：留数法；幂级数展开；部分分式展开；长除法；

　　Z变换的主要性质；

　　离散系统的系统函数，单位样值响应与频响的关系；

　　频响特性的求法及正弦稳态响应的求解方法；

　　系统稳定性、因果性与系统函数收敛域的关系。

　　三、试卷结构

　　1．题型结构

　　填空题

　　选择题

　　判断题

　　2．内容结构

　　基本概念

　　傅立叶变换及其应用

　　拉氏变换及其应用

　　离散时间信号及其运算

　　Z变换及其应用

　　四、参考书目

　　郑君里等编著，信号与系统(第二版上、下册)，高等教育出版社,2000年

　　第二套题：应用光学

　　一、考试要求：

　　充分理解与掌握几何光学的基本概念、基本理论、基本作图、基本计算方法；详细掌握共轴球面系统与理想光学系统的基本概念、基本结构形式、基本性质及具体实现形式；掌握每一种光学器件的性质、成像原理及成像特点；理解典型光学仪器的基本结构、光阑形式及作用、光路结构及光学特性，运用像差原理及光度学理论进行光学系统外形尺寸结构设计及计算。

　　二、考试内容：

　　1）几何光学的基本定律和成像的基本概念

　　a．光的描述形式；b.光的四个基本定律含义、应用及证明；c.光学系统及成像的概念。

　　2）球面和共轴球面系统

　　a．符号规则b.近轴区单个折射球面物像关系及成像特性；c.单反射球面系统的物像关系及成像特性；d.球面及共轴球面系统的放大率。

　　3）理想光学系统

　　a.理想光学系统的特性及共线成像理论；b.理想光学系统的基点、基面及各自的特性；c.理想光学系统的理论及表示方法；d.理想光学系统的图像法、解析法求像及成像特性；d.光组的组合与光焦度；e.透镜及薄透镜的光学特性。

　　4)平面镜和平面系统

　　a.单平面与双平面镜的成像特性；b:反射棱镜成像(包括与折射光组的组合)方向的确定及展开；c:平行平面板近轴区成像特点。

　　5)光学系统中的光阑

　　a.光阑的分类及作用；b.孔径光阑、入瞳、出瞳;视场光阑、入窗、出窗的基本概念及判定c.远心光路及应用。

　　6)光能及其计算

　　a.立体角的概念及其计算；b.光度学中的五个基本概念及单位；c.光学系统中光束的光亮度。

　　7)像差理论

　　a.轴上点与轴外点的像差；b.每一种像差产生的主要原因、定性描述及消除方法。

　　8)典型光学系统

　　a眼睛：视度，近视眼及远视眼的成因和矫正，明视距离，分辨本领和瞄准精度；b放大镜的放大原理、放大倍数、线视场的确定；c.显微镜的放大原理、放大倍数、成像特点、光束限制；d.照明系统的要求及两种典型照明的光学特点；e.望远系统的放大原理及光学特点，两种典型望远系统的组成及光学特性；f.照相系统及投影系统的分辨能力、光学特性。

　　三、试卷的题型结构

　　（1）填空

　　(2)选择

　　（3）作图

　　（4）计算

　　四、参考书目

　　应用光学（第三版），张以谟主编，电子工业出版社

　　第三套题：精密机械学基础

　　一、考试要求：

　　要求考生充分理解与掌握机械中通用零、部件及常用精密机械机构的工作原理及设计方法，具有设计精密机械传动机构及机械结构的能力。

　　二、考试内容：

　　1．机构的组成及平面连杆机构

　　平面机构自由度的计算；

　　铰链四杆机构的基本形式和特性（压力角、死点和急回特性）；

　　铰链四杆机构的曲柄存在条件；

　　平面连杆机构的设计（图解法）；

　　2．齿轮机构

　　渐开线标准圆柱直齿轮几何尺寸的计算；

　　渐开线齿轮正确和连续啮合条件；

　　斜齿圆柱齿轮传动特点、正确啮合条件和几何尺寸的计算；

　　蜗轮蜗杆传动特点、正确啮合条件和几何尺寸的计算；

　　轮系（定轴轮系、周转轮系和混合轮系）传动比的计算；

　　3．构件的受力分析与计算

　　物体的受力分析和受力分析图；

　　平面汇交力系的合成与平衡；

　　力对点的矩、平面力偶系的合成与平衡；

　　平面一般力系的简化和平衡；

　　4．构件的受力变形及其应力分析

　　直杆的轴向拉伸与压缩变形；

　　剪切变形；

　　圆轴扭转变形；

　　梁的平面弯曲变形；

　　复杂变形；

　　5．可拆连接

　　螺纹的几何参数、类型和应用；

　　螺纹连接的基本类型、防松方法和结构设计；

　　销钉连接的类型和设计（选用）方法；

　　普通平键连接的设计（选用）方法；

　　6．轴系零部件

　　直轴的结构设计；

　　直轴的尺寸设计；

　　滚动轴承的类型、基本代号；

　　滚动轴承额定寿命的计算；

　　滚动轴承的组合设计；

　　7．零件的机械精度设计

　　尺寸精度设计：掌握极限偏差、极限尺寸、公差、极限间隙和极限过盈的计算；掌握公差带图的画法；掌握尺寸精度在总装图和零件图的标注；

　　几何精度设计：掌握几何公差特征项目在零件图的标注；

　　表面粗糙度设计：掌握表面粗糙度在零件图的标注；

　　8．螺纹丝杠机构

　　螺纹丝杠机构类型与结构；

　　螺纹丝杠机构的设计；

　　9．摩擦型带传动

　　摩擦型带传动的工作原理；

　　摩擦型带传动的中心距和包角；

　　摩擦型带传动的打滑和弹性滑动；

　　摩擦型带传动的传动比和滑动率；

　　摩擦型带传动的张紧方式；

　　10．齿轮传动设计

　　轮齿的破坏形式和设计准则；

　　直齿圆柱齿轮传动的作用力、计算载荷和强度设计方法；

　　齿轮传动链的设计；

　　11．弹性元件

　　圆柱螺旋压缩弹簧的结构形式和几何尺寸；

　　圆柱螺旋压缩弹簧的设计；

　　三、试卷的题型结构

　　（1）填空

　　（2）简答

　　（3）作图

　　（4）计算

　　四、参考书目

　　机械学基础（第三版），蒋秀珍马惠萍主编，科学出版社

　　第四套题：单片机原理

　　一、考试要求

　　要求考生全面系统地掌握AT89S51单片机的片内硬件结构，掌握中断系统、定时器、异步串口的功能与工作原理以及应用程序设计。8051汇编语言指令系统与常用程序设计。要求掌握存储器、I/O、键盘/显示器、D/A转换器与A/D转换器的应用扩展接口设计与软件设计，并对串行扩展系统有初步了解与掌握。

　　二、考试内容

　　1.AT89S51片内硬件结构

　　AT89S51单片机片内的硬件组成、引脚功能、存储器的基本组成与结构、4个并行I/O端口；时钟电路的工作原理与设计；复位的工作原理与设计；单片机最小系统的概念；低功耗节电模式以及看门狗的工作原理与应用。

　　2．AT89S51的指令系统

　　8051单片机汇编语言的指令格式、寻址方式以及功能分类，掌握基本指令的使用。

　　3.AT89S51的汇编语言程序设计

　　使用汇编语言进行常用的子程序、查表、分支转移、循环等的源程序设计

　　4.AT89S51的中断系统

　　中断系统的工作原理，相关的特殊功能寄存器，以及中断系统的软件编程。

　　5.AT89S51的定时器/计数器

　　片内定时器/计数器的结构，工作原理，以及4种工作方式，定时器/计数器的应用编程。

　　6.AT89S51的串行口

　　AT89S51片内串行口的结构；4种工作方式的工作原理，多机通信的工作原理，波特率的制定方法；各种标准接口：RS-232、RS-422A、RS-485等；单片机与PC机的串行通信。

　　7.AT89S51单片机外部存储器的扩展

　　系统并行扩展的三总线结构与基本概念；线选法与译码法实现外部存储空间的地址分配，数据存储器的扩展，单片机读写片外RAM的软件编程。

　　8.AT89S51单片机的I/O扩展

　　I/O并行扩展的基本概念，I/O接口与I/O端口，外部I/O与外部RAM的编址关系；I/O接口芯片82C55的基本特性以及扩展82C55的硬件接口设计与软件编程；价廉的74LSTTL扩展的并行I/O接口，以及使用串行口扩展并行口的接口电路设计与软件编程。

　　9.AT89S51单片机与键盘/显示器件的接口

　　单片机控制8段LED数码管的显示原理，静态显示与动态显示，与液晶显示器LCD1602的接口设计与显示编程。键盘的工作原理及如何去除按键抖动。独立式键盘与矩阵式键盘的工作原理、接口设计与软件编程。

　　10.AT89S51单片机与D/A、A/D转换器的接口

　　AT89S51单片机与DAC0832的接口和ADC0809的接口设计及软件编程。

　　11.串行扩展技术

　　常用的单总线、I2C与SPI串行扩展3种串行扩展技术系统结构与基本工作原理。

　　三、试卷结构

　　3．题型结构

　　?填空题

　　?选择题

　　?判断题

　　?简答题

　　4．内容结构

　　?基本概念与基本知识点

　　?各功能部件的基本工作原理

　　?各种接口电路设计与软件编程（要求使用汇编语言）

　　四、参考资料

　　1.张毅刚等编著，《单片机原理及应用》（第三版）（配光盘），“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，高等教育出版社，2016年1月。

　　2.张毅刚等编著，《单片机原理及应用》（第二版）（配光盘），普通高等教育“十一五”国家级规划教材，高等教育出版社，2010年5月。

　　3.国家精品资源共享课《单片机原理》网站（中国大学资源共享课）中各章的基本资源http://www.icourses.cn/coursestatic/course_5981.html