2024年北京科技大學(xué)非全日制研究生招生考試《自動(dòng)控制原理》考試大綱

　　一、考試目標(biāo)

　　本科目考試的主要目標(biāo)是：考察考生對(duì)自動(dòng)控制原理考試大綱中涉及的基本概念、基本理論與方法掌握的熟練程度;考察考生的計(jì)算能力和基本技巧的熟悉程度;考察考生對(duì)自動(dòng)控制原理應(yīng)用方面的了解情況。

　　二、考試基本要求

　　1. 熟練掌握本考試內(nèi)容中涉及的所有基本概念和基本方法;

　　2. 熟練掌握控制系統(tǒng)模型(微分方程、傳遞函數(shù)、頻率特性)的概念、獲得方法和相互關(guān)系;

　　3. 熟練掌握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖簡(jiǎn)化、根軌跡繪制、奈氏圖繪制、伯德圖的繪制與應(yīng)用;

　　4. 熟練掌握連續(xù)和離散控制系統(tǒng)性能分析的各種方法;

　　5. 掌握控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的超前與滯后校正方法，特別是PID以及改良PID的方法;

　　6. 掌握本質(zhì)非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)和相平面分析方法。

　　三、考試形式與分值

　　1.試卷滿分及考試時(shí)間

　　試卷滿分為150分，考試時(shí)間180分鐘。

　　2.答題方式

　　答題方式為閉卷、筆試。

　　3.試卷內(nèi)容與題型結(jié)構(gòu)

　　本試卷基于理解與計(jì)算、分析與證明、綜合與提高的原則，題型一般包括填空/選擇/判斷、分析、計(jì)算與應(yīng)用題，也可能包括證明題等。

　　四、考試內(nèi)容

　　1.控制系統(tǒng)導(dǎo)論

　　1)自動(dòng)控制系統(tǒng)及其任務(wù)、控制的基本方式(開/閉環(huán)控制)、負(fù)反饋控制原理

　　2)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成及分類、對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求，掌握由系統(tǒng)工作原理圖畫出系統(tǒng)方塊圖的方法

　　2.線性連續(xù)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

　　1)動(dòng)態(tài)(微分)方程的建立及線性化

　　2)拉普拉斯變換、反變換及應(yīng)用

　　3)傳遞函數(shù)、元部件的傳遞函數(shù)、典型環(huán)節(jié)

　　4)結(jié)構(gòu)圖的建立及等效變換

　　5)信號(hào)流圖，梅遜增益公式及其應(yīng)用

　　3.線性連續(xù)控制系統(tǒng)的時(shí)域分析

　　1)時(shí)域響應(yīng)及性能指標(biāo)

　　2)一階、二階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)及動(dòng)態(tài)性能

　　3)高階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)及動(dòng)態(tài)性能

　　4)線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析

　　5)線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差

　　6)改善系統(tǒng)性能的措施

　　4.根軌跡法

　　1)根軌跡的概念

　　2)常規(guī)根軌跡和零度根軌跡的繪制

　　3)廣義根軌跡

　　4)利用根軌跡定性分析系統(tǒng)性能等應(yīng)用

　　5.線性系統(tǒng)的頻域分析

　　1)頻率響應(yīng)及頻率特性概念

　　2)典型環(huán)節(jié)頻率特性和系統(tǒng)開環(huán)頻率特性

　　3)奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)、對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)及其應(yīng)用

　　4)穩(wěn)定裕度(量)的概念、計(jì)算與應(yīng)用

　　5)開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性與系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能、動(dòng)態(tài)性能的關(guān)系

　　6)閉環(huán)頻率特性的特征量與時(shí)域指標(biāo)之間的關(guān)系

　　6.線性系統(tǒng)的頻域和PID校正

　　1)頻率法串聯(lián)校正的一般概念

　　2)頻率法超前/滯后校正

　　3)PID控制器及其參數(shù)整定方法

　　4)PID控制器的應(yīng)用及其改良

　　7.線性離散控制系統(tǒng)

　　1)離散系統(tǒng)、信號(hào)的采樣與保持

　　2)z變換理論、脈沖傳遞函數(shù)概念，離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其求解

　　3)離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和穩(wěn)態(tài)誤差計(jì)算

　　4)計(jì)算離散系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的一般方法

　　8.非線性系統(tǒng)理論

　　1) 描述函數(shù)概念、方法及其應(yīng)用

　　2) 相平面概念、方法及其應(yīng)用

　　五、參考書目

　　[1] 胡壽松.自動(dòng)控制原理(第七版)[M].北京：科學(xué)出版社，2019.

　　[2] 黃友銳，曲立國(guó)著. PID控制器參數(shù)整定與實(shí)現(xiàn)[M].北京：科學(xué)出版社，2010. (注：前兩章)