2024年北方工業(yè)大學(xué)非全日制研究生招生考試《自動(dòng)控制原理》考試大綱
一、考試要求
《自動(dòng)控制原理》考試大綱適用于北方工業(yè)大學(xué)電氣與控制工程學(xué)院的(080800)電氣工程(學(xué)術(shù)學(xué)位)、(081100)控制科學(xué)與工程(學(xué)術(shù)學(xué)位)、(085406)控制工程(專業(yè)學(xué)位)、(085801)電氣工程(專業(yè)學(xué)位)、(085808)儲(chǔ)能技術(shù)(專業(yè)學(xué)位)的碩士研究生招生考試。
該課程是控制學(xué)科重要的專業(yè)基礎(chǔ)理論課，考試內(nèi)容為經(jīng)典控制理論部分，包括線性連續(xù)系統(tǒng)的建模，系統(tǒng)時(shí)域、頻域的分析、計(jì)算， 根軌跡分析，基于性能改善的校正，離散系統(tǒng)的建模和性能分析，以及簡(jiǎn)單非線性系統(tǒng)的分析。要求考生深入理解和掌握經(jīng)典控制理論中的主要概念和方法，并能綜合使用各種分析方法和工具。
二、考試內(nèi)容
1.自動(dòng)控制的一般概念
(1) 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本方式
(2) 負(fù)反饋(閉環(huán))控制原理
(3) 控制系統(tǒng)的組成、分類及基本要求
2.控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
(1) 控制系統(tǒng)微分方程數(shù)學(xué)模型的建立
(2) 求解系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)
(3) 傳遞函數(shù)的概念及性質(zhì)
(4) 系統(tǒng)的模態(tài)
(5) 使用方框圖等效變換、梅森公式等方法求解系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
(6) 控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，以及系統(tǒng)在多輸入作用下輸出的表達(dá)
3. 線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法
(1) 一階系統(tǒng)、二階系統(tǒng)的時(shí)域分析，二階系統(tǒng)性能改善
(2) 穩(wěn)定性的定義、必要條件、充要條件，判別系統(tǒng)穩(wěn)定的方法
(3) 穩(wěn)態(tài)誤差的定義、計(jì)算
4. 線性系統(tǒng)的根軌跡法
(1)根軌跡的定義、根軌跡方程
(2)180°、0°根軌跡的繪制
(3) 參數(shù)根軌跡的繪制
(4) 根據(jù)根軌跡分析系統(tǒng)的性能
5.線性系統(tǒng)的頻域分析法
(1) 頻率特性的基本概念、數(shù)學(xué)表示
(2) 典型環(huán)節(jié)的頻率特性
(3) 系統(tǒng)的Nyquist 圖、Bode 圖的繪制及通過(guò)圖分析系統(tǒng)的性能
(4) 根據(jù)Nyquist 圖、Bode 圖寫出系統(tǒng)傳遞函數(shù)
(5) Nyquist 穩(wěn)定性判據(jù)
(6) 穩(wěn)定裕度的基本概念、計(jì)算及判穩(wěn)
6.線性系統(tǒng)的校正方法
(1) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和校正的基本概念
(2) PID 的調(diào)節(jié)原理和作用
(3) 串聯(lián)校正(頻率特性、Bode 圖、適用場(chǎng)合等)，根據(jù)校正裝置的特性及性能指標(biāo)要求正確選擇和運(yùn)用校正裝置，根據(jù)選定的串聯(lián)校正方法計(jì)算校正環(huán)節(jié)參數(shù)，校驗(yàn)其合理性和一致性，對(duì)校正前后系統(tǒng)做出評(píng)價(jià)
7.線性離散系統(tǒng)的分析與校正
(1) 離散系統(tǒng)的基本概念(采樣信號(hào)的數(shù)學(xué)描述、采樣定理、保持器的數(shù)學(xué)模型等)
(2) 離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(差分方程、脈沖傳遞函數(shù))
(3) 運(yùn)用特征方程求根、July 判據(jù)、雙線性變換等方法(掌握其中一種即可)進(jìn)行系統(tǒng)穩(wěn)定性判別
(4) 性能分析：穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算、動(dòng)態(tài)性能分析
8.非線性系統(tǒng)
(1) 控制系統(tǒng)的非線性特性
(2) 相平面分析法
(3) 描述函數(shù)法
三、考試推薦參考書
胡壽松.自動(dòng)控制原理(第七版)[M].北京：科學(xué)出版社，2019.
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