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哈尔滨工程大学2007年硕士研究生考试大纲(自动控制原理)

哈尔滨工程大学   2006-09-18 17:10 【 】【我要纠错

  考查要点:

  一、控制系统的数学模型

  1、控制系统运动的建立;

  2、控制系统的传递函数的概念及求取、方框图及其简化、信号流图及梅森公式。

  二、线性系统的时域分析

  1、一阶、二阶系统的时域分析;

  2、线性系统的稳定性基本概念及熟练掌握劳斯(Routh)稳定判据判别稳定性的方法;

  3、控制系统稳态误差分析及其计算方法;

  4、复合控制。

  三、根轨迹法

  1、根轨迹、根轨迹方程及其绘制根轨迹的基本规则;

  2、理解控制系统根轨迹分析方法。

  四、频率响应法

  1、线性系统频率响应物理意义及其描述方法;

  2、典型环节的频率响应(幅相曲线与对数频率特性曲线);

  3、开环系统及闭环系统的频率响应的绘制;

  4、奈奎斯特(Nyquist)稳定判据和控制系统相对稳定性;

  5、频域指标与时域指标的关系。

  五、控制系统的校正与综合

  1、频率响应法串联校正分析法设计;

  2、基于频率响应法的串联、反馈校正的综合法设计。

  六、非线性控制系统的分析

  1、了解典型非线性特性的输入输出关系(数学表达及关系曲线);

  2、理解非线性环节对线性系统的影响;

  3、相平面法、描述函数法分析非线性控制系统。

  七、数字控制系统的一般概念

  1、采样过程、采样定理、零阶保持器的基本概念。

  八、数字控制系统的数学基础

  1、Z变换的基本概念及计算方法;

  2、Z变换基本定理及Z反变换;

  九、数字控制系统的数学描述

  1、脉冲传递函数的概念及闭环脉冲传递函数的求取;

  2、(纯)离散系统方框图及其简化的方法。

  十、数字控制系统分析

  1、Z平面的稳定性分析;

  2、朱利稳定判据;

  3、数字控制系统的暂态、稳态、误差分析。

  十一、数字控制系统的设计

  1、控制系统模拟化设计方法;

  2、数字控制系统的离散化设计方法及最少拍离散系统设计;

  十二、线性系统的状态空间描述

  1、状态空间描述的基本概念;

  2、线性时不变系统状态空间描述;

  3、状态方程和输出方程的求取及其标准形;

  4、传递函数阵;

  5、特征多项式和特征值;

  6、线性定常系统的运动分析、状态转移阵、脉冲响应阵;

  7、线性离散系统的状态空间描述。

  十三、线性系统的能控性和能观性

  1、能控性和能观性的基本概念;

  2、能控标准形和能观标准形;

  3、能控性和能观性的判据。

  十四、线性定常系统的线性变换

  1、状态空间表达式的线性变换;

  2、对偶性原理;

  3、线性系统的结构分解。

  十五、李雅普诺夫稳定性分析

  1、李亚普诺夫意义下运动稳定性的基本概念;

  2、李亚普诺夫第二法主要定理;

  3、系统运动稳定性判据。

  十六、线性反馈系统的时间域综合

  1、状态反馈和输出反馈;

  2、极点配置的设计方法;

  3、状态观测器的设计;

  4、状态观测器和状态反馈组合系统。

  注:非线性控制系统部分(六)与数字控制系统(七~十一)部分任选其一

  考试总分:150分

  考试时间:3小时

  考试方式:笔试

  考试题型:分析计算题(150分)

  参考书目(包括书名、作者、出版社、出版时间):

  1、《自动控制原理》,胡寿松科学出版社(第四版),2001

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