华中科技大学硕士研究生入学考试《自动控制原理二》考试大纲
第一部分 考试说明
一.考试性质
《自动控制原理二》是为我校招收控制工程专业学位硕士研究生设置的考试科目。它的评价标准是高等学校优秀毕业生能达到良好及以上水平,以保证被录取者具有较扎实的专业基础。
考试对象为报考我校硕士研究生的准考考生。
二.考试形式与试卷结构
(一) 答卷方式:闭卷,笔试;
(二) 答题时间:180分钟。
(三) 题型 :计算题、简答题。
(四) 参考书目:
1. 自动控制原理 胡寿松编 国防工业出版社
2. 自动控制原理孙德宝主编 化学工业出版社
第二部分 考查要点
(一) 自动控制的一般概念
1. 自动控制和自动控制系统的基本概念,负反馈控制的原理;
2. 控制系统的组成与分类;
3. 根据实际系统的工作原理画控制系统的方块图。
(二) 控制系统的数学模型
1. 控制系统微分方程的建立,拉氏变换求解微分方程。
2. 传递函数的概念、定义和性质。
3. 控制系统的结构图,结构图的等效变换。
4. 控制系统的信号流图,结构图与信号流图间的关系,由梅逊公式求系统的传递函数。
(三)线性系统的时域分析
1. 稳定性的概念,系统稳定的充要条件,Routh稳定判据。
2. 稳态性能分析
(1)稳态误差的概念,根据定义求取误差传递函数,由终值定理计算稳态误差;
(2)静态误差系数和动态误差系数,系统型别与静态误差系数,影响稳态误差的因素。
3.动态性能分析
(1)一阶系统特征参数与动态性能指标间的关系;
(2)典型二阶系统的特征参数与性能指标的关系;
(3)附加闭环零极点对系统动态性能的影响;
(4)主导极点的概念,用此概念分析高阶系统。
(四)线性系统的根轨迹法
1. 根轨迹的概念,根轨迹方程,幅值条件和相角条件。
2. 绘制根轨迹的基本规则。
3. 0o根轨迹。非最小相位系统的根轨迹及正反馈系统的根轨迹的画法。
4. 等效开环传递函数的概念,参数根轨迹。
5. 用根轨迹分析系统的性能。
(五)线性系统的频域分析
1. 频率特性的定义,幅频特性与相频特性。
2. 用频率特性的概念分析系统的稳态响应。
3. 频率特性的几何表示方法。
(1)典型环节及开环系统幅相频率特性曲线(又称奈氏曲线或极坐标图)的画法。
(2)典型环节及开环系统对数频率特性曲线(Bode图)的画法。
(3)由对数幅频特性求最小相位系统的开环传递函数。
(4)描述频率特性的对数幅相曲线(尼柯尔斯曲线)
4. Nquisty稳定性判据。
(1)根据奈氏曲线判断系统的稳定性,运用判断式 ( 从零到无穷大变化, )或 ( 从 ~ );
(2)由对数频率特性判断系统的稳定性;
5. 稳定裕量
(1)当系统稳定时,系统相对稳定性的概念。
(2)幅值裕量和相角裕量的定义及计算。
6. 闭环频率特性的有关指标及近似估算。
7. 频域指标与时域指标的关系。
(六)系统校正
1. 校正的基本概念,校正的方式,常用校正装置的特性。
2. 根据性能指标的要求,设计校正装置,用频率法确定串联超前校正、迟后校正和迟后-超前校正装置的参数。
3. 将性能指标转换为期望开环对数幅频特性,根据期望特性设计最小相位系统的校正装置。
4. 了解反馈校正和复合校正的基本思路与方法。
(七)离散系统的分析与校正
1. 离散系统的基本概念,脉冲传递函数及其特性,信号采样与恢复。
2. Z变换的定义,Z变换的方法。
3. 离散系统的数学描述,差分方程与脉冲传递函数
4. 离散系统的性能、和稳态误差分析。
(1)稳定性分析。Z传递函数经W变换后,用劳斯判据分析其稳定性。
(2)连续系统稳态性能分析方法在离散系统中的推广。
(3)动态性能分析。离散系统的时间响应,采样器和保持器对动态性能的影响闭环极点与动态性能的关系。
5. 离散系统的综合,无纹波最少拍系统的设计。
(八)非线性控制系统分析
1. 非线性系统的特征,非线性系统与线性系统的区别与联系。
2. 相平面作图法、奇点的确定,用极限环分析系统的稳定性和自振。
3. 描述函数及其性质,用描述函数分析系统的稳定性、自振及有关参数。
(九)线性系统的状态空间分析与综合
1. 状态空间的概念,线性系统的状态空间描述,状态方程的解,状态转移矩阵及其性质。
2. 线性系统的可控性与可观性,状态可控与输出可控的概念,可控与可观标准型。
3. 线性定常系统的状态反馈与状态观测器设计
第三部分考试样题(略)
它是全国研究生入学考试考过的真题试卷,属已解密信息,对于报考相关专业考生来说,统考专业课(业务课)科目考研真题对于专业课的复习是非常重要的,因为通过研究真题除了能了解到什么知识点最重要,考哪些题型之外还能给我们反映出老师出题的难度如何,考试考点及重点范围有哪些,每个知识点的历年出题频率,每个章节的分值比重,各个章节的出题比重,每年都要反复考的知识点等等。考试真题的重要性是任何的习题资料都高,比起网上流行的所谓“复习题笔记讲义”(少数除外,大部分都是以同一资料冠以不同学校名称冒充的资料),真题真实性高、渠道权威、试题原版扫描保证清晰。在考博信息网的考试资料体系中,也是把专业课真题作为最为核心、最为重要的资料提供给大家的。