華北電力大學(xué)2020年碩士生入學(xué)考試初試科目考試大綱

考試科目編號：841

考試科目名稱：自動控制原理

一、考試的總體要求

熟練掌握經(jīng)典控制理論中控制系統(tǒng)的基本概念、數(shù)學(xué)模型和分析方法;掌握用時域分析、根軌跡分析法和頻率響應(yīng)分析法綜合連續(xù)線性定常控制系統(tǒng);掌握用描述函數(shù)分析非線性控制系統(tǒng);掌握離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和分析方法;掌握現(xiàn)代控制理論狀態(tài)空間的基本概念和分析方法。

二、考試的內(nèi)容

1.控制系統(tǒng)的基本概念、反饋控制系統(tǒng)的基本組成。開環(huán)、閉環(huán)控制。

2.數(shù)學(xué)模型：

建立實際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。微分方程和傳遞函數(shù)的關(guān)系;由原始方程繪制方框圖;方框圖的化簡。

3.時域分析：

一階、二階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)。動態(tài)分析及性能指標(biāo)求法。穩(wěn)定的概念、條件，用勞斯判據(jù)判定閉環(huán)穩(wěn)定性，確定特征根的分布;誤差、穩(wěn)態(tài)誤差的概念，典型給定輸入、擾動輸入下(階躍、斜坡、拋物線)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。

4.根軌跡分析法：

根軌跡的概念，參量根軌跡等價開環(huán)傳遞函數(shù)的確定;180、0度根軌跡的判定及繪制;根軌跡定性分析(穩(wěn)定、不穩(wěn)定區(qū)間的確定，單調(diào)衰減、振蕩衰減區(qū)間的確定)。

5.頻率響應(yīng)分析法：

頻率特性的概念，諧波(正弦、余弦)輸入下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差;頻率特性曲線、伯德圖的繪制;由頻率特性穩(wěn)定判據(jù)判定閉環(huán)穩(wěn)定性，確定閉環(huán)極點的分布;穩(wěn)定裕量的概念、求法。

6.線性控制系統(tǒng)的校正：

常用校正裝置的類型;用頻率法在伯德圖上進(jìn)行超前、滯后校正來滿足性能指標(biāo)要求。

7.非線性系統(tǒng)分析：

非線性系統(tǒng)描述函數(shù)的概念，非線性系統(tǒng)描述函數(shù)分析(系統(tǒng)穩(wěn)定性，自振蕩、自振蕩穩(wěn)定性、自振頻率、自振振幅)。

8.離散系統(tǒng)分析：

離散系統(tǒng)求脈沖傳遞函數(shù)(階躍、斜坡、拋物線函數(shù)的Z變換);判定離散系統(tǒng)的閉環(huán)穩(wěn)定性(穩(wěn)定條件、穩(wěn)定判據(jù));求典型輸入(階躍、斜坡、拋物線)下的穩(wěn)態(tài)誤差。

9.現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)：

建立系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型并求取傳遞函數(shù);模擬結(jié)構(gòu)圖;狀態(tài)空間方程求解;能控性、能觀性;結(jié)構(gòu)分解與最小實現(xiàn);線性定常連續(xù)系統(tǒng)的離散化;用Lyapunov穩(wěn)定判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性;利用狀態(tài)反饋配置極點;設(shè)計降維、全維狀態(tài)觀測器。

考試試題主要測驗考生對控制理論的基本知識、基礎(chǔ)理論和基本技能掌握的程度，以及運用所學(xué)理論去分析、綜合控制系統(tǒng)的能力。試題中有用以測驗考生靈活運用所學(xué)知識分析、解決問題能力的內(nèi)容。

三、考試的題型

均為分析、計算題，其中包括基本概念的內(nèi)容。

四、參考書目

1.胡壽松編著，自動控制原理，科學(xué)出版社，第六版.

2.劉豹編著，現(xiàn)代控制理論，機(jī)械工業(yè)出版社，第三版.