2021北京理工大學(xué)自動(dòng)控制理論專業(yè)研究生考試大綱 正文

810 自動(dòng)控制理論
 
1. 考試內(nèi)容及考試要求
 
1.1 線性定常連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
1.1.1 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
掌握：線性連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的概念；狀態(tài)空間模型、微分方程模型、傳遞函數(shù)模型、方框圖模型和信號(hào)流圖模型；數(shù)學(xué)模型間的轉(zhuǎn)換；方框圖的化簡(jiǎn)。
 
1.1.2 系統(tǒng)的時(shí)域特性分析
掌握：典型輸入信號(hào)；由傳遞函數(shù)求系統(tǒng)的響應(yīng)；系統(tǒng)的極點(diǎn)；一階系統(tǒng)的響應(yīng)；二階系統(tǒng)的響應(yīng)及時(shí)域性能指標(biāo)；穩(wěn)定性的基本概念；穩(wěn)定性判據(jù)；穩(wěn)態(tài)誤差分析。
了解：高階系統(tǒng)的響應(yīng)；主導(dǎo)極點(diǎn)的概念。
 
1.1.3 根軌跡方法
掌握：根軌跡的基本概念；繪制根軌跡的基本條件和規(guī)則；控制系統(tǒng)的根軌跡分析；廣義根軌跡。
理解：控制系統(tǒng)的根軌跡校正方法及其原理。
 
1.1.4 頻率響應(yīng)方法
掌握：頻率響應(yīng)的基本概念；典型環(huán)節(jié)的頻率響應(yīng)；開環(huán)系統(tǒng)的的頻率響應(yīng)；頻率響應(yīng)的圖示法；最小相位系統(tǒng)；由頻率響應(yīng)求傳遞函數(shù)；基于開環(huán)頻率響應(yīng)的穩(wěn)定性判據(jù)；穩(wěn)定性裕量。
理解：閉環(huán)頻率特性；基于頻率響應(yīng)的控制系統(tǒng)的串聯(lián)校正。
 
1.1.4  狀態(tài)空間方法
掌握：狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的求取及其性質(zhì)；狀態(tài)方程的解；可控性和可觀測(cè)性的基本概念及其判據(jù)；狀態(tài)空間表達(dá)式的規(guī)范型；狀態(tài)空間的分解；可鎮(zhèn)定性和可檢測(cè)性；狀態(tài)反饋與極點(diǎn)配置；狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)；帶狀態(tài)觀測(cè)器的狀態(tài)反饋。
 
1.2 線性定常采樣控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)
掌握：連續(xù)時(shí)間信號(hào)的采樣與復(fù)現(xiàn)；采樣定理；零階保持器；z變換；采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)；采樣系統(tǒng)的響應(yīng)；穩(wěn)定性分析；穩(wěn)態(tài)誤差分析；最少拍采樣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
了解：采樣系統(tǒng)的PID控制器的設(shè)計(jì)。
 
1.3 非線性系統(tǒng)分析
掌握：非線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；系統(tǒng)的平衡態(tài)及其穩(wěn)定性；描述函數(shù)法；自激振蕩的參數(shù)的求取和穩(wěn)定性分析；相平面分析方法。
了解：非線性系統(tǒng)的特殊現(xiàn)象。
 
1.4 Lyapunov穩(wěn)定性理論
掌握：Lyapunov穩(wěn)定性基本理論；線性系統(tǒng)的Lyapunov穩(wěn)定性分析；Lyapunov方法在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用；構(gòu)造Lyapunov函數(shù)的變量梯度法和Krasovskii方法。
 
1.5 最優(yōu)控制系統(tǒng)
掌握：泛函與變分的基本理論與方法；Pontryagin最小值原理及其在最優(yōu)控制中的應(yīng)用；Bellman動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法及其在最優(yōu)控制中的應(yīng)用。
 
2. 題型與分值
以分析計(jì)算題為主，選擇填空等題量不超過20分。
 
3. 參考書目
 
《自動(dòng)控制原理》，吳麒，清華大學(xué)出版社
《現(xiàn)代控制工程》，K. Ogata，盧伯英譯，電子工業(yè)出版社
《自動(dòng)控制原理》，胡壽松，科學(xué)出版社
 
 
 

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