河北工业大学《自动控制理论》研究生入学考试大纲

作者:   来源:  发布日期:2016-10-10
 
《自动控制理论》课程考研大纲
 
本课程大纲适用于河北工业大学控制科学与工程专业和控制工程(专业学位)专业的专业课考试,其中控制科学与工程专业课程试卷侧重于对学生理论掌握情况及灵活运用情况的考查,控制工程(专业学位)专业课程试卷偏重于对学生工程应用能力的考查。课程考试内容主要包含古典控制理论和现代控制理论两部分,具体如下:
一、古典控制理论
1、线性系统的数学模型
线性定常系统数学模型建立;方框图、信号流图等求解系统闭环传递函数;非线性数学模型的线性化。
2控制系统的时域分析 
典型输入信号下线性定常系统的时域响应;二阶系统时域动态性能指标;控制系统的稳定误差分析;线性系统的代数稳定性判据。
3根轨迹法 
绘制常规根轨迹的基本条件和基本规则;绘制参数根轨迹、零度根轨迹的基本条件和基本规则,利用根轨迹法分析系统的暂态响应及稳态响应。
4、  控制系统的频域分析  
线性定常系统的频率特性及其与时域响应的关系;系统开环乃奎斯特图绘制及系统稳定性分析;系统开环伯德图绘制及系统稳定性分析;系统的闭环频率特性;根据闭环频率特性分析系统的时域响应。
5自动控制系统的校正   
控制系统校正概念;线性系统的串联相位超前、相位滞后校正装置及特性;频率法在系统校正中的应用;线性系统校正方法的实际应用问题。
6、非线性系统分析
非线性系统的相平面法;非线性系统描述函数法。
7、采样控制系统  
采样过程及采样定理;保持器及差分方程、Z变换;系统脉冲传递函数;线性采样系统的稳定性分析、稳态误差分析;采样控制系统的校正及最少拍校正。
二、现代控制理论
1、控制系统的状态空间表达式 
状态变量及状态空间表达式定义;模拟结构图的建立;控制系统的串联及并联实现;状态空间表达式与传递函数之间的转换;控制系统线性变换。
2控制系统状态空间表达式的解 
线性定常齐次状态方程的解;状态转移矩阵;线性定常非齐次方程的解;离散时间系统状态方程的解。
3线性控制系统的能控性和能观性分析
控制系统能控性的定义及其判别方法;控制系统能观性的定义及其判别方法;能控性与能观性的对偶关系分析;能控标准型和能观标准型;系统的结构分解;传递函数矩阵的实现问题。
4、  控制系统稳定性分析
Lyapunov稳定性的定义;Lyapunov第一法、Lyapunov第二法,Lyapunov稳定性判据在系统分析中的应用。
5线性定常系统的综合   
线性反馈控制系统的基本结构及其特性;极点配置问题;系统镇定问题;利用状态观测器实现状态反馈系统。