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華中科技大學博士生《船舶機電控制理論》考試大綱
（科目代碼：2310）
一、 反饋控制系統基本概念
基本要求
1）了解系統反饋概念
2）了解自動控制的工作原理
3）能夠繪制控制系統框圖
4）了解自動控制系統的性能要求
二、 自動控制系統的數學模型
1.基本要求
1）了解單容及多容對象的動態特性
2）運用流體力學、力學及電學，寫船舶機電系統、容積系統
的微分方程
3）運用分析法求解系統的傳遞函數
4）了解典型環節的特點、傳遞函數形式，運用傳遞函數方框
圖化簡，求閉環系統傳遞函數
5）運用疊加原理求干擾作用下系統的輸出和傳遞函數
6）了解相似原理
2.熟練運用的定理、公式
牛頓定理（力學）、流體方程、液壓閥及泵方程，基本拉普拉斯
變換與反變換公式（含三角函數的不要求）、傳度函數求解及化簡
公式
2
三、 船舶機電控制器作用規律
1.基本要求
能夠分析船舶各種兩位式控制器、比例控制器、積分控制器、PID
控制器的原理
2.熟練運用的定理、公式
熟悉比例、比例積分、比例微分及 PID 等控制規律
四、 時間響應
1.基本要求
1）了解時間響應的組成、運用系統特征根分析系統穩定性
2）了解一階系統對典型輸入信號的響應特點
3）掌握典型二階系統的特點，單位脈沖響應、單位階躍響應
曲線及意義
4）能夠求解二階系統性能指標
5）掌握系統穩態誤差的概念、分析及求解方法
2.熟練運用的公式
典型一階系統單位脈沖及階躍響應計算公式；典型二階欠阻尼
系統單位脈沖及階躍響應計算公式，性能指標計算公式；典型輸
入誤差系數計算公式、終值定理及穩態誤差計算
五、 根軌跡法
1.基本要求
1）掌握根軌跡的概念
2）能夠確定系統根軌跡數目、漸近線、出射角、入射角及與坐
3
標軸交點、及分離點
3）能夠繪出一般系統根軌跡圖
4）能夠利用根軌跡圖分析系統穩定性
2.熟練運用的公式
漸近線傾角、分離點
六、 頻率特性
1.基本要求
1）掌握頻率響應、頻率特性的概念
2）能夠求求取系統的頻率響應、頻率特性。
3）掌握 Nyquist 圖、Bode 圖的概念及特點
4）能夠繪制典型系統的 Nyquist 圖、Bode
5）了解最小相位系統與非最小相位系統的概念
2.熟練運用的公式
諧振頻率及峰值計算公式、系統截止帶寬計算公式
七、 系統穩定性
1.基本要求
1）掌握穩定性概念、系統穩定的條件
2）掌握勞斯判據、Nyquist 判據、Bode 判據、相位裕度及幅
值裕度的概念
3）運用勞斯判據、Nyquist 判據判斷系統穩定性及極點的分
布情況
4）運用 Bode 判據判斷系統的穩定性，求取系統的相位裕度和
4
幅值裕度
2.熟練運用的公式
相位裕度、幅值裕度計算公式、勞斯判據公式
八、 系統校正
1.基本要求
1）了解系統性能指標、校正的概念
2）掌握系統校正的方法
3）能夠進行相位滯后、相位超前串聯校正分析
2.熟練運用的公式
相位滯后、相位超前串聯校正補償器
九、 線性離散系統
1.基本要求
1）理解信號采樣過程，掌握 Z 變換與 Z 反變換的概念，能求
解典型系統的脈沖傳遞函數
2）掌握 w 變換，運用勞斯判據判斷系統穩定性
2.熟練運用的公式
基本 Z 變換及 Z 反變換公式，W 變換公式、脈沖傳遞函數公式
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