浙江理工大學(xué)

    2021年碩士學(xué)位研究生招生考試業(yè)務(wù)課考試大綱

    考試科目：自動控制理論代碼：951

    考試基本要求

    考查考生掌握線性控制系統(tǒng)的建模、分析與設(shè)計理論及相關(guān)領(lǐng)域的基本理論和方法。

    考試基本內(nèi)容

    線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（20%），線性控制系統(tǒng)的性能分析（50%），線性控制系統(tǒng)的設(shè)計（30%）

    第一部分：線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

    考查目標(biāo)

    ?理解自動控制系統(tǒng)的基本概念，掌握自動控制系統(tǒng)的基本組成部分。

    ?能夠判斷自動控制系統(tǒng)的類型，能夠理論聯(lián)系實際結(jié)合生活中的實際例子掌握自動控制系統(tǒng)的原理與應(yīng)用。

    ?掌握線性系統(tǒng)的輸入輸出時間函數(shù)描述，傳遞函數(shù)的概念與求法，掌握結(jié)構(gòu)圖等效變換方法和梅森公式求解系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。

    ?掌握狀態(tài)空間模型的機理建模方法，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和狀態(tài)空間模型之間的相互轉(zhuǎn)換。

    考試內(nèi)容

    一、自動控制系統(tǒng)

    （一）開環(huán)控制和閉環(huán)控制方式

    （二）自動控制系統(tǒng)的類型

    （三）自動控制理論概要

    （四）自動控制系統(tǒng)中的術(shù)語和定義

    二、線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

    （一）線性系統(tǒng)的輸入-輸出時間函數(shù)描述

    （二）線性系統(tǒng)的輸入-輸出傳遞函數(shù)描述

    （三）典型環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型

    （四）框圖及其化簡方法

    （五）信號流程圖及其化簡

    （六）系統(tǒng)狀態(tài)空間模型及其機理建模方法

    （七）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和狀態(tài)空間模型之間的相互轉(zhuǎn)換

    第二部分：線性控制系統(tǒng)的性能分析

    考查目標(biāo)

    ?了解線性系統(tǒng)的時間響應(yīng)求解方法，掌握一階和二階系統(tǒng)對典型輸入信號的時間響應(yīng)分析，高階系統(tǒng)的時域響應(yīng)近似。

    ?能夠繪制線性定常系統(tǒng)的常規(guī)根軌跡和參數(shù)根軌跡。

    ?掌握控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差求取，控制系統(tǒng)的時域暫態(tài)性能指標(biāo)、線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。

    ?掌握線性系統(tǒng)的運動分析，線性系統(tǒng)的能控性和能觀性，線性系統(tǒng)的Lyapunov穩(wěn)定性分析。

    考試內(nèi)容

    一、線性控制系統(tǒng)的時域分析

    （一）典型輸入信號與線性定常系統(tǒng)的時域響應(yīng)

    （二）控制系統(tǒng)時域響應(yīng)的性能指標(biāo)

    （三）一階和二階以及高階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)

    （四）線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性

    （五）勞斯-赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù)

    （六）控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差

    二、線性系統(tǒng)的根軌跡分析

    （一）根軌跡的基本概念

    （二）繪制根軌跡的基本條件和基本規(guī)則

    （三）參數(shù)根軌跡

    （四）利用根軌跡分析系統(tǒng)的性能

    三、線性系統(tǒng)的頻域分析

    （一）頻率特性

    （二）典型環(huán)節(jié)的頻率特性

    （三）系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制

    （四）奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)和系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性

    （五）系統(tǒng)的頻率特性及頻域性能指標(biāo)

    四、基于狀態(tài)空間模型的性能分析

    （一）線性系統(tǒng)的運動分析

    （二）線性系統(tǒng)的能控性

    （三）線性系統(tǒng)的能觀性

    （四）線性系統(tǒng)的Lyapunov穩(wěn)定性分析

    第三部分：線性控制系統(tǒng)的設(shè)計

    考查目標(biāo)

    ?了解線性系統(tǒng)的各種校正方法，掌握線性系統(tǒng)的基本超前滯后校正控制規(guī)律。

    ?能夠根據(jù)開環(huán)系統(tǒng)的頻率特性和要求的性能指標(biāo)給出串聯(lián)校正裝置的選擇。

    ?掌握PID控制規(guī)律及其應(yīng)用場合。

    ?掌握基于狀態(tài)空間模型的控制器設(shè)計方法。

    考試內(nèi)容

    （一）線性系統(tǒng)校正的概念

    （二）線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律

    （三）常用校正裝置及其特性

    （四）校正裝置設(shè)計的方法和依據(jù)

    （五）串聯(lián)校正的設(shè)計

    （六）線性系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制器設(shè)計和狀態(tài)觀測器設(shè)計

    參考書

    《自動控制理論》，夏德鈐，翁貽方編著，機械工業(yè)出版社（第四版），ISBN：9787111396970，出版時間：2013.2

    《現(xiàn)代控制理論》，俞立編著，清華大學(xué)出版社，ISBN：9787302146575，出版時間：2007.4

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