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華中科技大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試《控制理論基礎(chǔ)》考試大綱

(科目代碼：819)

控制理論基礎(chǔ)（共150分）

一、基本概念

（1）基本要求

1．了解系統(tǒng)的基本特性、動態(tài)模型和靜態(tài)模型之間關(guān)系

2．了解系統(tǒng)反饋概念

3．了解閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作原理

4．能夠繪制控制系統(tǒng)框圖

5．了解控制系統(tǒng)的要求

二、系統(tǒng)模型

（1）基本要求

1．運用動力學(xué)、電學(xué)及電機知識，寫機械系統(tǒng)、電網(wǎng)絡(luò)及傳動系統(tǒng)的微分方程

2．運用分析法求解系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

3．了解典型環(huán)節(jié)的特點、傳遞函數(shù)形式，運用傳遞函數(shù)方框圖化簡，求閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)

4．運用疊加原理求干擾作用下系統(tǒng)的輸出和傳遞函數(shù)

5．了解相似原理

（2）熟練運用的定理、公式

牛頓定理（力學(xué)）、基爾霍夫電流、電壓定律、直流電機方程，基本拉普拉斯變換與反變換公式（含三角函數(shù)的不要求）、傳度函數(shù)求解及化簡公式

三、時間響應(yīng)

（1）基本要求

1．了解時間響應(yīng)的組成、運用系統(tǒng)特征根分析系統(tǒng)穩(wěn)定性

2．了解一階系統(tǒng)對典型輸入信號的響應(yīng)特點

3．掌握典型二階系統(tǒng)的特點，單位脈沖響應(yīng)、單位階躍響應(yīng)曲線及意義

4．能夠求解二階系統(tǒng)性能指標(biāo)

5．掌握系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的概念及求解方法

6．能夠分析系統(tǒng)的輸入、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及干擾對系統(tǒng)誤差的影響

（2）熟練運用的公式

典型一階系統(tǒng)單位脈沖及階躍響應(yīng)計算公式；典型二階欠阻尼系統(tǒng)單位脈沖及階躍響應(yīng)計算公式，性能指標(biāo)計算公式；典型輸入誤差系數(shù)計算公式、終值定理及穩(wěn)態(tài)誤差計算

四、頻率特性

（1）基本要求

1．掌握頻率響應(yīng)、頻率特性的概念

2．能夠求求取系統(tǒng)的頻率響應(yīng)、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(tǒng)的Nyquist圖、Bode

5．了解最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng)的概念

（2）熟練運用的公式

諧振頻率及峰值計算公式、系統(tǒng)截止帶寬計算公式

五、系統(tǒng)穩(wěn)定性

（1）基本要求

1．掌握穩(wěn)定性概念、系統(tǒng)穩(wěn)定的條件

2．掌握勞斯判據(jù)、Nyquist判據(jù)、Bode判據(jù)、相位裕度及幅值裕度的概念

3．運用勞斯判據(jù)、Nyquist判據(jù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性及極點的分布情況

4．運用Bode判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，求取系統(tǒng)的相位裕度和幅值裕度

（2）熟練運用的公式

相位裕度、幅值裕度計算公式、勞斯判據(jù)公式

六、系統(tǒng)校正

（1）基本要求

1．了解系統(tǒng)性能指標(biāo)、校正的概念

2．掌握系統(tǒng)校正的方法

3．能夠進行相位滯后、相位超前串聯(lián)校正分析

4．掌握PID校正的概念、物理意義

（2）熟練運用的公式

相位滯后、相位超前串聯(lián)校正補償器、PID校正控制器

七、線性離散系統(tǒng)

（1）基本要求

1．理解信號采樣過程，掌握采樣定理、D／A及A/D轉(zhuǎn)換器功能及原理

2．掌握Z變換與Z反變換的概念，能求解典型系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)

3．了解線性離散系統(tǒng)穩(wěn)定性概念、和穩(wěn)定性條件

4．掌握w變換，運用勞斯判據(jù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)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(shù)公式

八、系統(tǒng)辨識初步

（1）要求

1．系統(tǒng)辨識概念

2．能夠利用頻率特性建立系統(tǒng)模型

（2）熟練運用的公式

Bode圖繪制及計算分析