2024年中國海洋大學(xué)非全日制研究生招生考試《自動控制理論》考試大綱

　　一、考試性質(zhì)

　　《自動控制理論》是為控制科學(xué)與工程專業(yè)的碩士研究生及控制工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生招生設(shè)置的專業(yè)課考試科目。它的評價標(biāo)準(zhǔn)是高等學(xué)校優(yōu)秀畢業(yè)生能達(dá)到良好及以上水平，以保證被錄取者具有較扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。

　　二、考查目標(biāo)

　　要求考生能系統(tǒng)理解經(jīng)典控制理論及現(xiàn)代控制理論的基本理論，掌握其基礎(chǔ)知識和方法，具備運(yùn)用各種方法分析和解決問題的能力。

　　三、考試形式

　　本考試為閉卷考試，滿分為 150 分，考試時間為 180 分鐘

　　四、考試內(nèi)容

　　(一)自動控制的一般概念

　　1.自動控制和自動控制系統(tǒng)的基本概念，負(fù)反饋控制的原理

　　2.控制系統(tǒng)的組成與分類:

　　3.根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的工作原理畫控制系統(tǒng)的方塊圖。

　　(二)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

　　1.控制系統(tǒng)微分方程的建立，拉氏變換求解微分方程。

　　2.傳遞函數(shù)的概念、定義和性質(zhì)。

　　3.控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，結(jié)構(gòu)圖的等效變換。

　　4.控制系統(tǒng)的信號流圖，結(jié)構(gòu)圖與信號流圖間的關(guān)系，由梅遜公式求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。

　　(三)線性系統(tǒng)的時城分析

　　1.穩(wěn)定性的概念，系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件，Routh 穩(wěn)定判據(jù)

　　2.穩(wěn)態(tài)性能分析

　　(1)穩(wěn)態(tài)誤差的概念，根據(jù)定義求取誤差傳遞函數(shù)，由終值定理計算穩(wěn)態(tài)誤差;

　　(2)靜態(tài)誤差系數(shù)和動態(tài)誤差系數(shù)，系統(tǒng)型別與靜態(tài)誤差系數(shù)，影響穩(wěn)態(tài)誤差的因素。

　　3，動態(tài)性能分析

　　1.一階系統(tǒng)特征參數(shù)與動態(tài)性能指標(biāo)間的關(guān)系:

　　2.典型二階系統(tǒng)的特征參數(shù)與性能指標(biāo)的關(guān)系

　　3.附加閉環(huán)零極點(diǎn)對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響;

　　4.主導(dǎo)極點(diǎn)的概念，用此概念分析高階系統(tǒng)

　　(四)線性系統(tǒng)的根軌跡法

　　1.根軌跡的概念，根軌跡方程，幅值條件和相角條件。

　　2.繪制根軌跡的基本規(guī)則。

　　3.等效開環(huán)傳遞函數(shù)的概念，參數(shù)根軌跡

　　4.用根軌跡分析系統(tǒng)的性能

　　(五)線性系統(tǒng)的頻城分析

　　1.頻率特性的定義，幅頻特性與相頻特性

　　2.用頻率特性的概念分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)

　　3.頻率特性的幾何表示方法

　　4.Nquisty穩(wěn)定性判據(jù)

　　5.穩(wěn)定裕量

　　6.閉環(huán)頻率特性的有關(guān)指標(biāo)及近似估算

　　7.頻域指標(biāo)與時域指標(biāo)的關(guān)系

　　(六)系統(tǒng)校正

　　1.校正的基本概念，校正的方式，常用校正裝置的特性。

　　2.根據(jù)性能指標(biāo)的要求，設(shè)計校正裝置，用頻率法確定串聯(lián)超前校正、退后校正和遲后-超前校正裝置的參數(shù)

　　3.將性能指標(biāo)轉(zhuǎn)換為期望開環(huán)對數(shù)幅頻特性，根據(jù)期望特性設(shè)計最小相位系統(tǒng)的校正裝置。

　　4.了解反饋校正和復(fù)合校正的基本思路與方法

　　(七)離散系統(tǒng)的分析與校正

　　1.離散系統(tǒng)的基本概念，脈沖傳遞函數(shù)及其特性，信號采樣與恢復(fù)

　　2.Z變換的定義，Z變換的方法

　　3.離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述，差分方程與脈沖傳遞函數(shù)

　　4.離散系統(tǒng)的性能、和穩(wěn)態(tài)誤差分析

　　(1)穩(wěn)定性分析。Z傳遞函數(shù)經(jīng) w變換后，用勞斯判據(jù)分析其穩(wěn)定性

　　(2)連續(xù)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能分析方法在離敬系統(tǒng)中的推廠。

　　(3)動態(tài)性能分析。離散系統(tǒng)的時間響應(yīng)，采樣器和保持器對動態(tài)性能的影響閉環(huán)極點(diǎn)與動態(tài)性能的關(guān)系。

　　5.離散系統(tǒng)的綜合，無紋波最少拍系統(tǒng)的設(shè)計。

　　(八)非線性控制系統(tǒng)分析

　　1.非線性系統(tǒng)的特征，非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系

　　2.相平面法的基本概念和作用

　　3.描述函數(shù)及其性質(zhì)，用描述函數(shù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、自振及有關(guān)參數(shù)

　　(九)線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合

　　1.狀態(tài)空間的概念，線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述，狀態(tài)方程求解，狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣及其性質(zhì)。

　　2.線性系統(tǒng)的可控性與可觀性，狀態(tài)可控與輸出可控的概念，可控與可觀標(biāo)準(zhǔn)型。

　　3.線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測器設(shè)計

　　4.最優(yōu)控制的基本概念

　　五、是否需使用計算器

　　允許攜帶無存儲功能的計算器