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2019年沈阳建筑大学硕士研究生招生考试812自动控制原理考试大纲

  2019年硕士研究生招生考试

  初试自动控制原理科目考试大纲

  一、考查目标

  考查学生对自动控制理论基本理论及基本分析设计方法的掌握程度,对常见自动控制问题的解决与分析能力,为进一步学习相关专业知识和课题研究打好基础。

  二、考试形式与试卷结构

  (一)试卷满分及考试时间

  初试科目满分为150分,考试时间为3小时

  (二)答题方式

  答题方式为闭卷、笔试。

  (三)试卷内容结构

  试卷内容由经典控制理论与现代控制理论两大部分构成。

  经典控制理论占80%(120分),现代控制理论占20%(30分)

  主要内容包括时域分析法、根轨迹分析法、频率特性分析法、系统综合校正方法、状态空间分析法、能控性、能观性、状态反馈、极点配置、状态观测器等。

  (四)试卷题型结构

  题型结构为计算题、分析简答题、系统设计题、绘图分析题等,鉴于内容各个知识点的联系性,各种题型会有交叉,具体分值大约分配如下:计算题60分、分析题30分、设计题30分、绘图分析题30分。

  三、考查内容及要求

  具体考查的知识点内容如下:

  经典控制理论部分:

  1.自动控制系统的数学模型建立

  掌握自动控制系统的数学模型基本概念及建立方法,明确微分方程、传递函数、动态结构图和信号流程图等各种模型表达形式之间的相互转换关系。

  2.控制系统时域法分析

  掌握一阶、二阶系统的阶跃响应分析方法;明确系统稳定的条件、稳定判据及其应用;掌握稳态误差的概念和计算方法。

  3.控制系统根轨迹法分析

  掌握常规根轨迹及参数根轨迹绘制方法;了解零度根轨迹的绘制方法;能够运用根轨迹分析控制系统性能。

  4.控制系统频率特性分析

  明确频率特性的表达方法及典型环节的频率特性;掌握系统开环频率特性BODE图的绘制方法;能够运用奈奎斯特稳定判据判定系统的稳定性;掌握稳定裕度的概念及计算方法;理解系统开环频率特性与闭环频率特性的关系,频率特性分析闭环控制系统的性能。

  5.控制系统的校正与综合

  明确系统设计问题及基本校正方法,理解常用校正装置的特性及其应用;掌握频率法串联校正改善控制系统性能方法。

  现代控制理论部分:

  1.控制系统的状态空间描述

  了解状态变量及状态空间表达式的基本概念;掌握状态空间表达式的建立方法;明确微分方程、传递函数、状态变量图与状态空间表达式之间的关系。掌握传递函数阵的概念和求取方法。

  2.控制系统状态空间表达式的解

  明确控制系统的运动分析方法;掌握矩阵指数和状态转移矩阵的概念及计算方法,能够求解线性定常系统状态方程的解。

  3.控制系统的能控性和能观性

  明确控制系统能控性和能观测性的概念;掌握系统状态能控、状态能观的判断方法;能控性、能观测性与传递函数之间的关系;了解线性定常系统的结构分解和对偶原理;

  4.稳定性与李雅普诺夫方法

  了解李雅普诺夫稳定性概念;掌握线性系统的稳定性分析方法,能够利用李雅普诺夫第二法分析线性定常控制系统稳定性。

  5.线性定常系统的综合

  明确线性反馈控制系统的基本形式及其特性;掌握状态反馈极点任意配置方法及全维状态观测器设计方法。

  四、考试用具说明

  使用黑色笔作答,在考试中需要携带科学计算器、直尺等特殊用具。

  五、参考书目

  (1)王建辉,顾树生,《自动控制原理》,清华大学出版社,2007.4.

  (2)刘豹,《现代控制理论(第3版)》,机械工业出版社,2006.7

  (3)胡寿松,《自动控制原理》(第六版),科学出版社,2018.7

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