浙江理工大學

    2021年碩士學位研究生招生考試業(yè)務課考試大綱

    考試科目：自動控制理論代碼：951

    考試基本要求

    考查考生掌握線性控制系統(tǒng)的建模、分析與設計理論及相關領域的基本理論和方法。

    考試基本內容

    線性系統(tǒng)的數學模型（20%），線性控制系統(tǒng)的性能分析（50%），線性控制系統(tǒng)的設計（30%）

    第一部分：線性系統(tǒng)的數學模型

    考查目標

    ?理解自動控制系統(tǒng)的基本概念，掌握自動控制系統(tǒng)的基本組成部分。

    ?能夠判斷自動控制系統(tǒng)的類型，能夠理論聯系實際結合生活中的實際例子掌握自動控制系統(tǒng)的原理與應用。

    ?掌握線性系統(tǒng)的輸入輸出時間函數描述，傳遞函數的概念與求法，掌握結構圖等效變換方法和梅森公式求解系統(tǒng)的傳遞函數。

    ?掌握狀態(tài)空間模型的機理建模方法，系統(tǒng)的傳遞函數和狀態(tài)空間模型之間的相互轉換。

    考試內容

    一、自動控制系統(tǒng)

    （一）開環(huán)控制和閉環(huán)控制方式

    （二）自動控制系統(tǒng)的類型

    （三）自動控制理論概要

    （四）自動控制系統(tǒng)中的術語和定義

    二、線性系統(tǒng)的數學模型

    （一）線性系統(tǒng)的輸入-輸出時間函數描述

    （二）線性系統(tǒng)的輸入-輸出傳遞函數描述

    （三）典型環(huán)節(jié)的數學模型

    （四）框圖及其化簡方法

    （五）信號流程圖及其化簡

    （六）系統(tǒng)狀態(tài)空間模型及其機理建模方法

    （七）系統(tǒng)的傳遞函數和狀態(tài)空間模型之間的相互轉換

    第二部分：線性控制系統(tǒng)的性能分析

    考查目標

    ?了解線性系統(tǒng)的時間響應求解方法，掌握一階和二階系統(tǒng)對典型輸入信號的時間響應分析，高階系統(tǒng)的時域響應近似。

    ?能夠繪制線性定常系統(tǒng)的常規(guī)根軌跡和參數根軌跡。

    ?掌握控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差求取，控制系統(tǒng)的時域暫態(tài)性能指標、線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。

    ?掌握線性系統(tǒng)的運動分析，線性系統(tǒng)的能控性和能觀性，線性系統(tǒng)的Lyapunov穩(wěn)定性分析。

    考試內容

    一、線性控制系統(tǒng)的時域分析

    （一）典型輸入信號與線性定常系統(tǒng)的時域響應

    （二）控制系統(tǒng)時域響應的性能指標

    （三）一階和二階以及高階系統(tǒng)的暫態(tài)響應

    （四）線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性

    （五）勞斯-赫爾維茨穩(wěn)定判據

    （六）控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差

    二、線性系統(tǒng)的根軌跡分析

    （一）根軌跡的基本概念

    （二）繪制根軌跡的基本條件和基本規(guī)則

    （三）參數根軌跡

    （四）利用根軌跡分析系統(tǒng)的性能

    三、線性系統(tǒng)的頻域分析

    （一）頻率特性

    （二）典型環(huán)節(jié)的頻率特性

    （三）系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制

    （四）奈奎斯特穩(wěn)定判據和系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性

    （五）系統(tǒng)的頻率特性及頻域性能指標

    四、基于狀態(tài)空間模型的性能分析

    （一）線性系統(tǒng)的運動分析

    （二）線性系統(tǒng)的能控性

    （三）線性系統(tǒng)的能觀性

    （四）線性系統(tǒng)的Lyapunov穩(wěn)定性分析

    第三部分：線性控制系統(tǒng)的設計

    考查目標

    ?了解線性系統(tǒng)的各種校正方法，掌握線性系統(tǒng)的基本超前滯后校正控制規(guī)律。

    ?能夠根據開環(huán)系統(tǒng)的頻率特性和要求的性能指標給出串聯校正裝置的選擇。

    ?掌握PID控制規(guī)律及其應用場合。

    ?掌握基于狀態(tài)空間模型的控制器設計方法。

    考試內容

    （一）線性系統(tǒng)校正的概念

    （二）線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律

    （三）常用校正裝置及其特性

    （四）校正裝置設計的方法和依據

    （五）串聯校正的設計

    （六）線性系統(tǒng)的狀態(tài)反饋控制器設計和狀態(tài)觀測器設計

    參考書

    《自動控制理論》，夏德鈐，翁貽方編著，機械工業(yè)出版社（第四版），ISBN：9787111396970，出版時間：2013.2

    《現代控制理論》，俞立編著，清華大學出版社，ISBN：9787302146575，出版時間：2007.4

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