2024年北京工業大學非全日制研究生招生考試《自動控制原理》考試大綱
一、考試要求
自動控制原理考試大綱適用于北京工業大學信息學部人工智能與自動化系(0811)控制科學與工程、(085406)控制工程(專業學位)的碩士研究生招生考試。
考試內容為經典控制理論部分，該課程是控制學科重要的專業基礎理論課。自動控制原理的考試內容主要包括線性定常系統的分析與設計，非線性系統以及采樣系統的分析。
要求考生對其中的基本概念有較為深入的理解，系統掌握應用經典控制理論進行自動控制系統分析的一般方法，并能夠完成一般控制系統的校正設計，具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力以及理論聯系實際的能力。
二、考試內容
1. 自動控制系統的基本概念
(1) 熟練掌握自動控制系統的一般術語
(2) 熟練掌握自動控制系統的基本結構與基本性能要求
(3) 熟練掌握反饋控制的基本原理
2. 控制系統的數學描述方法
(1) 熟練掌握控制系統微分方程的概念以及電學系統微分方程的建立
(2) 熟練掌握非線性微分方程線性化的方法
(3) 熟練掌握傳遞函數的概念以及電學系統傳遞函數模型的建立
(4) 熟練掌握拉式變換，拉式反變換的基本方法;熟練掌握典型信號的拉式變換;熟練掌握求解系統時域響應的方法
(5) 熟練掌握系統動態結構圖的建立;熟練掌握通過結構圖的等效變換，梅遜公式求取系統傳遞函數的方法;熟練掌握控制系統的傳遞函數，以及系統在多輸入作用下輸出的表達
3. 時域分析法
(1) 熟練掌握時域分析的一般方法以及基本實驗信號的作用，熟練掌握控制系統性能指標的概念
(2) 熟練掌握一階系統分析
(3) 熟練掌握二階系統的分析以及二階系統性能的改善
(4) 熟練掌握主導極點的概念以及在一階、二階系統分析的基礎上，靈活進行高階系統分析
(5) 熟練掌握控制系統穩定的充要條件以及代數穩定性判據
(6) 熟練掌握穩態誤差的求取以及穩態精度補償
4. 根軌跡法
(1) 熟練掌握根軌跡的概念與根軌跡方程
(2) 熟練掌握利用根軌跡的基本法則繪制根軌跡圖
(3) 熟練掌握參量根軌跡及正反饋系統根軌跡圖的繪制
(4) 熟練掌握基于根軌跡的控制系統分析
5. 頻率分析法
(1) 熟練掌握頻率特性的概念，頻率特性的數學表示
(2) 熟練掌握極坐標圖的繪制以及伯德圖的繪制
(3) 熟練掌握典型環節的頻率特性以及開環頻率特性作圖
(4) 熟練掌握頻域穩定性判據
(5) 熟練掌握利用開環頻率特性進行閉環系統分析
6. 控制系統的校正方法
(1) 熟練掌握系統校正基礎及校正系統的結構
(2) 熟練掌握根軌跡法校正
(3) 熟練掌握頻率法校正
(4) 熟練掌握參考模型法校正
(5) 熟練掌握頻率法反饋校正
7. 非線性系統分析
(1) 熟練掌握控制系統的非線性特性
(2) 熟練掌握相平面分析法
(3) 熟練掌握描述函數法
8. 采樣控制系統分析基礎
(1) 熟練掌握信號的采樣與采樣定理
(2) 熟練掌握信號復現與零階保持器
(3) 熟練掌握采樣信號的 z 變換與 z 反變換
(4) 熟練掌握典型信號的 z 變換
(5) 熟練求取脈沖傳遞函數
(6) 熟練掌握采樣系統的性能分析
三、參考書目
1. 《自動控制原理》(第 4 版)，于建均 孫亮 韓紅桂，高等教育出版社，2022 年出版
2. 《自動控制原理學習指導與習題精解》(第 3 版)，于建均 范青武 楊宏燕，北京工業大學出版社，2023 年出版
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