華僑大學碩士研究生招生考試

初試自命題科目考試大綱

招生學院：  信息科學與工程學院  招生專業(yè)： 控制科學與工程

科目名稱： 自動控制原理 

一、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

（一）試卷滿分值及考試時間

 本試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘。

（二）答題方式

 答題方式為閉卷、筆試。試卷由試題和答題紙組成；答案必須寫在答題紙（由考點提供）相應的位置上。

（三）試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)

考試內(nèi)容主要包括經(jīng)典控制部分(50%)，現(xiàn)代控制部分(35%)，離散控制部分(15%)。

（四）試卷題型結(jié)構(gòu)

1.填空和選擇題（35分）、問答題（15分）、計算設計題（100分）。

二、考查目標

課程考試的目的在于測試考生對于控制原理的基本概念、基本理論、基礎方法的掌握情況以及綜合應用的能力。

三、考查范圍或考試內(nèi)容概要

第一部分經(jīng)典控制部分

1.自動控制的基本概念

開環(huán)、閉環(huán)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的分類以及判別方法；控制系統(tǒng)的基本要求。

2.數(shù)學模型

物理系統(tǒng)建模；典型環(huán)節(jié)的數(shù)學模型；傳遞函數(shù)和方框圖；信號流圖；梅遜公式；不同數(shù)學模型的相互轉(zhuǎn)化。

3.時域分析

微分方程的求解方法；控制系統(tǒng)的性能指標與時域分析；主導極點；常規(guī)控制器。

4.穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差

穩(wěn)定的概念；勞斯－赫爾維茨判據(jù)的應用；控制系統(tǒng)的型；穩(wěn)態(tài)誤差系統(tǒng)；穩(wěn)態(tài)誤差的計算。

5.根軌跡分析

根軌跡方程；根軌跡繪制方法；廣義根軌跡的繪制方法；根軌跡的性能分析；基于根軌跡的系統(tǒng)補償器的設計。

6.頻率特性分析

頻率特性的定義以及圖形表示；頻率特性函數(shù)曲線的繪制方法；利用頻率特性曲線判別穩(wěn)定性；穩(wěn)定裕度的定義與計算；基于頻率特性的補償器設計。

第二部分現(xiàn)代控制部分

1.數(shù)學模型

狀態(tài)空間表達式；模擬結(jié)構(gòu)圖；數(shù)學模型的建立。

2.狀態(tài)空間表達式的解

齊次、非齊次方程的解；矩陣指數(shù)的定義、計算與性質(zhì)。

3.能控性與能觀性

能控性的定義與判別；能觀性的定義與判別；對偶的定義與性質(zhì)；能控標準型；能觀標準型；結(jié)構(gòu)性分解。

4.穩(wěn)定性

李亞普諾夫穩(wěn)定性定義；李亞普諾夫第一法；李亞普諾夫第二法；李亞普諾夫方法的應用。

5.控制綜合

極點配置；鎮(zhèn)定；解耦問題；狀態(tài)觀測器；利用狀態(tài)觀測器實現(xiàn)狀態(tài)反饋。

第三部分離散控制部分

1.線性離散系統(tǒng)的數(shù)學模型和求解

差分方程；差分方程的解；Z變換；脈沖傳遞函數(shù)；離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型；離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型的解

2.離散時間系統(tǒng)的分析與設計

離散時間系統(tǒng)的穩(wěn)定性；基于Z域的分析與設計；基于頻率的分析與設計

四、參考教材或主要參考書：

1.孫優(yōu)賢、王慧，《自動控制原理》化學工業(yè)出版社，2011年；

2.胡壽松，《自動控制原理》（第6版），科學出版社，2013年；

3.劉豹、唐萬生，《現(xiàn)代控制理論》（第3版），機械工業(yè)出版社，2011年。

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