2024年河北工業大學非全日制研究生招生考試《自動控制理論（含經典及現代控制理論）》考試大綱
一、考試要求
自動控制理論適用于河北工業大學人工智能與數據科學學院控制科學與工程、控制工程(專業學位)專業研究生招生專業課考試。主要考察對于自動控制理論基本概念、控制理論分析和設計控制系統的能力、運用所學知識分析問題和解決問題的能力，課程考試內容主要包含古典控制理論和現代控制理論兩部分。
二、考試形式
試卷采用客觀題型和主觀題型相結合的形式，主要包括填空題、簡答題、計算題等。考試時間為3 小時，總分為150 分。
三、考試內容
(一)經典控制理論
1、線性系統數學模型
線性定常系統數學模型建立；利用方框圖、信號流圖等求解系統閉環傳遞函數；非線性數學模型的線性化。
2、控制系統的時域分析
典型輸入信號下線性定常系統的時域響應分析；控制系統的穩定誤差分析及應用；線性定常系統的穩定性判別方法及應用。
3、根軌跡法
繪制常規根軌跡的基本條件和基本規則；繪制參數根軌跡、零度根軌跡的基本條件和基本規則，利用根軌跡法分析系統的暫態響應及穩態響應。
4、控制系統的頻域分析
線性定常系統的頻率特性及其與時域響應的關系；系統開環乃奎斯特圖繪制及系統穩定性分析；系統開環伯德圖繪制及系統穩定性分析；系統的閉環頻率特性；根據閉環頻率特性分析系統的時域響應。
5、控制系統校正
控制系統校正結構；線性系統的PID 校正，線性系統的串聯超前、滯后、滯后-超前校正裝置及特性，線性系統的反饋、前饋校正；頻率法在系統校正中的應用；線性系統校正方法的實際應用問題。
6、非線性系統分析
非線性系統的相平面法；非線性系統描述函數法。
7、采樣控制系統
采樣過程及采樣定理；保持器及差分方程、信號Z 變換；系統脈沖傳遞函數；線性采樣系統的穩定性分析、穩態誤差分析；采樣控制系統的校正及最少拍校正。
(二)現代控制理論
1、控制系統的狀態空間表達式
狀態變量及狀態空間表達式定義；模擬結構圖的建立；控制系統的串聯及并聯實現；狀態空間表達式與傳遞函數之間的轉換；控制系統線性變換。
2、控制系統狀態空間表達式的解
線性定常齊次狀態方程的解；狀態轉移矩陣；線性定常非齊次方程的解。
3、控制系統的能控性和能觀性分析
控制系統能控性的定義及其判別方法；控制系統能觀性的定義及其判別方法；能控性與能觀性的對偶關系分析；能控標準型和能觀標準型；系統的結構分解；傳遞函數矩陣的實現問題。
4、控制系統穩定性分析
Lyapunov 穩定性的定義；Lyapunov 第一法、Lyapunov 第二法，Lyapunov 穩定性判據在系統分析中的應用。
5、線性定常系統的綜合
線性反饋控制系統的基本結構及其特性；極點配置問題；系統鎮定問題；利用狀態觀測器實現狀態反饋系統。
經典控制理論部分約占試卷總成績的65%，現代控制理論約占試卷總成績的35%。
四、參考書目
[1]《自動控制原理》(第三版)，主編：吳懷宇，華中科技大學出版社。
[2]《現代控制理論》(第三版)，主編：劉豹，唐萬生，機械工業出版社。
[3]《自動控制原理》(第六版)，主編：胡壽松，國防工業出版社。
[4]《現代控制理論》(第二版)，主編，張嗣瀛，清華大學出版社.
[5]《自動控制理論》(第四版)，主編：夏德鈐，甕貽芳，機械工業出版社。
其他注意事項：
考生需要攜帶無編程無存儲無查詢功能的計算器和繪圖工具。
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