《計算機綜合II》

    I考試性質(zhì)

    計算機學科專業(yè)基礎(chǔ)綜合考試II是為武漢工程大學計算機科學與工程學院所招收控制科學與工程學科等碩士點的碩士研究生而設(shè)置的具有選拔性質(zhì)的聯(lián)考科目，其目的是科學、公平、有效地測試考生掌握控制科學與工程專業(yè)學科大學本科階段專業(yè)知識、基本理論、基本方法的水平和分析問題、解決問題的能力，評價的標準是高等院?？刂瓶茖W與工程學科優(yōu)秀本科畢業(yè)生所能達到的及格或及格以上水平，以利于武漢工程大學計算機科學與工程學院擇優(yōu)選拔，確保碩士研究生的招生質(zhì)量。

    II考查目標

    計算機學科專業(yè)基礎(chǔ)綜合I考試涵蓋電路和信號與系統(tǒng)等學科專業(yè)基礎(chǔ)課程。要求考生比較系統(tǒng)地掌握上述專業(yè)基礎(chǔ)課程的基本概念、基本原理和基本方法，能夠綜合運用所學的基本原理和基本方法分析、判斷和解決有關(guān)理論問題和實際問題。

    III考試形式和試卷結(jié)構(gòu)一、試卷滿分及考試時間

    本試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘。二、答題方式

    答題方式為閉卷、筆試。三、試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)

    自動控制原理80分

    信號與系統(tǒng)70分四、試卷題型結(jié)構(gòu)

    單項選擇題80分(40小題，每小題2分)

    綜合應(yīng)用題70分

    IV考查內(nèi)容

    【考查目標】

    自動控制原理

    1.掌握自動控制原理的基本概念、基本原理和基本方法。

    2.能夠運用自動控制原理的基本原理和方法進行問題的分析與求解，具備運用自動控制原理理論和方法解決復雜的綜合性控制系統(tǒng)問題的能力。

    一、數(shù)學模型

    (一)控制系統(tǒng)的數(shù)學基礎(chǔ)、傳遞函數(shù)相關(guān)概念

    (二)定量數(shù)學模型表示法、傳遞函數(shù)的計算方法

    (三)典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)

    (四)控制系統(tǒng)方塊圖的建立及化簡二、時域分析

    (一)線性定常連續(xù)系統(tǒng)的在時域上的分析的一般過程

    (二)典型輸入信號的拉氏變換

    (三)一階、二階和高階系統(tǒng)的過渡過程[時域響應(yīng)、動態(tài)性能指標]

    (四)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，以及控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計算方法[穩(wěn)定性定義、穩(wěn)定性判斷

    方法、計算穩(wěn)態(tài)誤差]。三、根軌跡

    (一)控制系統(tǒng)根軌跡的概念，一般解析畫法過程

    (二)最小相位系統(tǒng)的參數(shù)根軌跡的畫法

    (三)閉環(huán)極點，零點分布和控制系統(tǒng)性能指標之間的關(guān)系四、頻率特性

    (一)系統(tǒng)和環(huán)節(jié)的頻率特性、系統(tǒng)的正弦傳遞函數(shù)

    (二)頻率特性的表示方法、幅相曲線和波特圖

    (三)開環(huán)傳遞函數(shù)的幅相曲線和波特圖、奈氏判據(jù)

    (四)用頻率特性的方法來分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性的方法

    【考查目標】

    信號與系統(tǒng)

    1.掌握信號與系統(tǒng)的基本概念、基本原理和基本方法。

    2.能夠運用信號與系統(tǒng)的基本原理和方法進行問題的分析與求解，具備運用信號與系統(tǒng)的綜合分析能力。

    一、信號與系統(tǒng)的基本概念

    (一)信號的描述和分類

    信號的描述方法;確定信號與隨機信號、連續(xù)信號與離散信號、周期信號與非周期信號、能量信號與功率信號

    (二)信號的基本特性(三)信號的基本運算

    相加和相乘;翻轉(zhuǎn)、平移和展縮;信號的導數(shù)和積分;信號的差分和迭分

    (四)幾個重要信號

    連續(xù)時間階躍信號;連續(xù)時間沖激信號;廣義函數(shù)和δ函數(shù)的性質(zhì);階躍序列和脈沖序列

    (五)系統(tǒng)的描述

    系統(tǒng)模型;系統(tǒng)的輸入輸出描述;系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述;系統(tǒng)的特性和分類二、連續(xù)信號與系統(tǒng)的時域分析

    (一)連續(xù)時間基本信號

    奇異信號;正弦信號;指數(shù)信號

    (二)卷積積分

    卷積的定義;卷積的圖解法;卷積性質(zhì);常用信號的卷積公式

    (三)系統(tǒng)的微分算子方程

    微分算子和積分算子;LTI系統(tǒng)的微分算子方程;電路系統(tǒng)算子方程的建立

    (四)連續(xù)系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)

    零輸入響應(yīng)算子方程;簡單系統(tǒng)的零輸入響應(yīng);一般系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)

    (五)連續(xù)系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)

    連續(xù)信號的δ(t)分解;基本信號δ(t)激勵下的零狀態(tài)響應(yīng);一般信號f(t)激勵下的零狀態(tài)響應(yīng);

    三、連續(xù)信號與系統(tǒng)的頻域分析

    (一)信號的正交分解

    矢量的正交分解;信號的正交分解

    (二)周期信號的連續(xù)時間傅里葉級數(shù)

    三角形式的傅里葉級數(shù);指數(shù)形式的傅里葉級數(shù)

    (三)周期信號的頻譜

    周期信號的頻譜;周期信號頻譜的特點;周期信號的功率;(四)非周期信號的連續(xù)時間傅里葉變換

    傅里葉變換;非周期信號的頻譜函數(shù);典型信號的傅里葉變換

    (五)傅里葉變換的性質(zhì)

    (六)連續(xù)信號的抽樣定理

    信號的時域抽樣定理;周期脈沖抽樣;頻域抽樣

    (七)連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析

    基本信號exp{jwt}激勵下的零狀態(tài)響應(yīng);一般信號激勵f(t)下的零狀態(tài)響應(yīng);無失真?zhèn)鬏敆l件;理想低通濾波器的特性

    四、連續(xù)信號與系統(tǒng)的復頻域分析

    (一)拉普拉斯變換

    從傅里葉變換到拉普拉斯變換;拉普拉斯變換的收斂域;單邊拉普拉斯變換;(二)單邊拉普拉斯變換的性質(zhì)

    (三)拉普拉斯逆變換

    (四)連續(xù)系統(tǒng)的S域分析

    連續(xù)系統(tǒng)的S域分解;基本信號exp{st}激勵下的零狀態(tài)響應(yīng);一般信號f(t)激勵下的零狀態(tài)響應(yīng);

    (五)系統(tǒng)微分方程的S域解

    (六)RLC系統(tǒng)的S域分析

    KCL、KVL的S域形式;系統(tǒng)元件的S域模型;RLC系統(tǒng)的S域模型及分析

    (七)連續(xù)系統(tǒng)的表示和模擬

    連續(xù)系統(tǒng)的方框圖表示;連續(xù)系統(tǒng)的信號流圖表示;連續(xù)系統(tǒng)的模擬

    (八)系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)特性

    H(s)的零點和極點;H(s)的零、極點與時域響應(yīng);H(s)與系統(tǒng)的頻率響應(yīng);H(s)與系統(tǒng)的穩(wěn)定性

    五、離散信號與系統(tǒng)的時域分析

    (一)離散時間基本信號(二)卷積和

    卷積和的定義;卷積和的性質(zhì);常用序列的卷積和公式

    (三)離散系統(tǒng)的算子方程

    LTI離散時間系統(tǒng);離散系統(tǒng)算子方程;(四)離散系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)

    簡單離散系統(tǒng)的零輸入響應(yīng);一般離散系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)

    (五)離散系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)

    離散信號的時域分解;基本信號δ(k)激勵下的零狀態(tài)響應(yīng);一般信號f(k)激勵下的零狀態(tài)響應(yīng)

    六、離散信號與系統(tǒng)的Z域分析

    (一)Z變換

    Z變換定義;Z變換的收斂域;常用序列的Z變換

    (二)Z變換的性質(zhì)

    (三)Z逆變換

    (四)離散系統(tǒng)的Z域分析

    離散信號的Z域分解;基本信號激勵下的零狀態(tài)響應(yīng);一般信號f(k)激勵下的零狀態(tài)響應(yīng)

    (五)離散系統(tǒng)差分方程的Z域解

    差分方程的Z域解;離散系統(tǒng)的頻率響應(yīng)

    (六)離散系統(tǒng)的表示和模擬

    離散系統(tǒng)的方框圖表示;離散系統(tǒng)的信號流圖表示;離散系統(tǒng)的模擬

    (七)系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)特性

    H(z)的零點和極點;H(z)的零、極點與時域響應(yīng);H(z)與離散系統(tǒng)頻率響應(yīng);H(z)與離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性

    七、系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析

    (一)狀態(tài)空間描述

    狀態(tài)變量和狀態(tài)空間;狀態(tài)模型和狀態(tài)空間方程

    (二)連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)空間方程的建立

    直接編寫法;由時域模型建立狀態(tài)空間方程;由系統(tǒng)函數(shù)建立狀態(tài)空間方程

    (三)連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)空間方程的求解

    狀態(tài)空間方程的時域解法;exp{At}的計算;狀態(tài)空間方程的S域解法

    (四)離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析

    狀態(tài)空間方程的建立;狀態(tài)空間方程的時域解法;狀態(tài)空間方程的Z域解法;(五)系統(tǒng)函數(shù)矩陣的系統(tǒng)穩(wěn)定性

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