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          2021年河北工業(yè)大學(xué)碩士研究生初試980自動(dòng)控制理論考研大綱

          來源:河北工業(yè)大學(xué) 更新時(shí)間:2020年08月19日 13:42:27

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          河北工業(yè)大學(xué)2021年碩士研究生招生考試自命題科目考試大綱 

          科目代碼:980 

          科目名稱:自動(dòng)控制理論(含經(jīng)典及現(xiàn)代控制理論) 

          適用專業(yè):控制科學(xué)與工程、電子信息(部分研究方向) 

          一、考試要求 《自動(dòng)控制理論》適用于河北工業(yè)大學(xué)人工智能與數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院 控制科學(xué)與工程(081100)專業(yè)和電子信息(085400)專業(yè)(部分研 究方向)研究生招生專業(yè)課考試。主要考察對(duì)于控制理論基本概念、 控制理論分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的能力、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決 問題的能力,課程考試內(nèi)容主要包含經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論兩 部分。 

          二、考試形式 試卷采用客觀題型和主觀題型相結(jié)合的形式,主要包括填空題、 簡(jiǎn)答題、計(jì)算題等。考試時(shí)間為 3 小時(shí),總分為 150 分,經(jīng)典控制理 論部分約占試卷總成績(jī)的 65%,現(xiàn)代控制理論約占試卷總成績(jī)的 35%。 

          三、考試內(nèi)容 

          (一)經(jīng)典控制理論 1.線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 線性定常系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立;方框圖、信號(hào)流圖等化簡(jiǎn)及求解系 統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù);非線性數(shù)學(xué)模型的線性化。 2.控制系統(tǒng)的時(shí)域分析 典型輸入信號(hào)下線性定常系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng);二階系統(tǒng)時(shí)域動(dòng)態(tài)性 能指標(biāo);控制系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差分析;線性系統(tǒng)的代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)。 3.根軌跡法 繪制常規(guī)根軌跡的基本條件和基本規(guī)則;繪制參數(shù)根軌跡、零度 根軌跡的基本條件和基本規(guī)則,利用根軌跡法分析系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)及 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。 4.控制系統(tǒng)的頻域分析 線性定常系統(tǒng)的頻率特性及其與時(shí)域響應(yīng)的關(guān)系;系統(tǒng)開環(huán)乃奎 斯特圖繪制及系統(tǒng)穩(wěn)定性分析;系統(tǒng)開環(huán)伯德圖繪制及系統(tǒng)穩(wěn)定性分 析;系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性;根據(jù)閉環(huán)頻率特性分析系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)。 5.自動(dòng)控制系統(tǒng)的校正 控制系統(tǒng)校正概念;線性系統(tǒng)的串聯(lián)相位超前、相位滯后校正裝 置及特性;頻率法在系統(tǒng)校正中的應(yīng)用。 6.非線性系統(tǒng)分析 非線性系統(tǒng)的相平面法;非線性系統(tǒng)描述函數(shù)法。 7.采樣控制系統(tǒng) 采樣過程及采樣定理;保持器及差分方程、Z 變換;系統(tǒng)脈沖傳 遞函數(shù);線性采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析、穩(wěn)態(tài)誤差分析;采樣控制系統(tǒng) 的校正及最少拍校正。 

          (二)現(xiàn)代控制理論 1.控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式 狀態(tài)變量及狀態(tài)空間表達(dá)式定義;模擬結(jié)構(gòu)圖的建立;控制系統(tǒng) 的串聯(lián)及并聯(lián)實(shí)現(xiàn);狀態(tài)空間表達(dá)式與傳遞函數(shù)之間的轉(zhuǎn)換;控制系 統(tǒng)線性變換。 2.控制系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的解 線性定常齊次狀態(tài)方程的解;狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣;線性定常非齊次方 程的解;離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的解。 3.線性控制系統(tǒng)的能控性和能觀性分析 控制系統(tǒng)能控性的定義及其判別方法;控制系統(tǒng)能觀性的定義及 其判別方法;能控性與能觀性的對(duì)偶關(guān)系分析;能控標(biāo)準(zhǔn)型和能觀標(biāo) 準(zhǔn)型;系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解;傳遞函數(shù)矩陣的實(shí)現(xiàn)問題。 4.控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 Lyapunov 穩(wěn)定性的定義;Lyapunov 第一法、Lyapunov 第二法, Lyapunov 穩(wěn)定性判據(jù)在系統(tǒng)分析中的應(yīng)用。 5.線性定常系統(tǒng)的綜合 線性反饋控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其特性;極點(diǎn)配置問題;系統(tǒng)鎮(zhèn) 定問題;利用狀態(tài)觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)狀態(tài)反饋系統(tǒng)。 

          四、參考書目 [1]《自動(dòng)控制原理》(第三版),主編:吳懷宇,華中科技大學(xué) 出版社。 [2]《現(xiàn)代控制理論》(第三版),主編:劉豹,唐萬(wàn)生,機(jī)械工 業(yè)出版社。 [3]《自動(dòng)控制原理》,主編:胡壽松,國(guó)防工業(yè)出版社。 [4]《現(xiàn)代控制理論》,主編:張嗣瀛,清華大學(xué)出版社。 [5]《自動(dòng)控制理論》,主編:夏德鈐,甕貽芳,機(jī)械工業(yè)出版社。 

          五、其他注意事項(xiàng) 考生需要攜帶無編程無存儲(chǔ)無記憶功能的計(jì)算器和繪圖工具。

          原標(biāo)題:河北工業(yè)大學(xué)2021年碩士研究生招生考試初試自命題科目考試大綱

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