浙江工業大學2011年
碩士研究生入學考試基礎課、專業基礎課考試大綱
科目代碼、名稱: ?。?28)自動控制理論
專業類別: ? 學術型 □專業學位
適用專業: 導航、制導與控制、檢測技術與自動化裝置、控制理論與控制工程、模式識別與智能系統、系統分析與集成、系統工程
一、基本內容
反饋控制系統,開環、閉環與復合控制系統,線性系統與非線性系統,連續系統與離散系統,定常系統與時變系統,SISO系統與MIMO系統,等基本概念。對控制系統性能的基本要求和穩定性,暫態性能,穩態性能等基本概念。
控制系統數學模型的概念和數學模型的類型,建立數學模型的方法。微分方程模型,建立系統微分方程模型的步驟和方法。傳遞函數概念,傳遞函數與脈沖響應函數的定義,傳遞函數的表達形式,控制系統傳遞函數模型的建立。線性系統基本環節,控制系統的結構圖,結構圖的等價變換與化簡??刂葡到y頻率特性的定義、物理意義、求取,典型環節、開環頻率特性的伯德圖(Bode),由伯德圖確定系統的頻率特性和傳遞函數。
控制系統穩定性的定義與穩定性條件(連續/離散系統),勞思(Routh)穩定判據,朱利(Jury)穩定判據,奈奎斯特(Nyquist)穩定判據,相對穩定性分析(幅值裕度和相位裕度)??刂葡到y穩定判據的應用。
典型輸入信號及拉氏變換、控制系統動態性能指標的定義。連續一階控制系統、典型二階系統的動態性能計算,高階系統動態性能近似分析(主導極點概念)。
控制系統誤差與穩態誤差的定義,控制系統型號或無差度的定義,終值定理法、誤差系數法求控制系統的穩態誤差,擾動作用下的穩態誤差分析,復合控制系統及誤差分析。
控制系統的頻域性能要求,控制系統校正的概念、思路、步驟、方法。超前校正(滯后校正,滯后—超前校正,PID校正)的概念,校正網絡,校正的步驟和方法,校正效果分析。
非線性系統描述函數的概念,描述函數法的基本思想與條件,典型非線性特性描述函數的推導,用描述函數法分析非線性系統的自激振蕩。
信號的采樣與保持,差分方程的概念、微分方程描述的差分化,Z變換的定義,Z變換基本定理,Z變換的基本方法,Z反變換的部分分式法,控制系統Z傳遞函數,帶有擾動的系統的輸出Z變換式。線性離散系統的穩定性分析,動態性能分析,差分方程的遞推解法,差分方程Z變換解法,離散系統極點分布與動態響應的關系,線性離散系統的穩態誤差分析。離散控制系統的校正。
狀態空間模型,傳遞函數和狀態空間模型間的轉換,線性系統的能控性和能觀性分析,線性系統的運動分析,線性系統的Lyapunov穩定性分析,狀態反饋控制器設計,極點配置。
二、考試要求(包括考試時間、總分、考試方式、題型、分數比例等)
試卷共150分,考試時間3小時,閉卷考試。
填空 25%?。ü?0分)
簡答 25%?。ü?5分)
計算分析和證明題 50% (共75分)
三、主要參考書目
《自動控制原理》 王萬良編著,高等教育出版社 2008;
《現代控制理論》 俞立編著, 清華大學出版社2007