华侨大学

2020年华侨大学硕士研究生招生考试初试自命题科目考试大纲

招生学院：信息科学与工程学院

招生专业：控制科学与工程

科目名称：自动控制原理

一、考试形式与试卷结构

(一)试卷满分值及考试时间

本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

(二)答题方式

答题方式为闭卷、笔试。试卷由试题和答题纸组成;答案必须写在答题纸(由考点提供)相应的位置上。

(三)试卷内容结构

考试内容主要包括经典控制部分(50%)，现代控制部分(35%)，离散控制部分(15%)。

(四)试卷题型结构

1.计算题(150分)，共9～10道。

二、考查目标

课程考试的目的在于测试考生对于控制原理的基本概念、基本理论、基础方法的掌握情况以及综合应用的能力。

三、考查范围或考试内容概要

第一部分经典控制部分

1.自动控制的基本概念

开环、闭环系统，控制系统的分类以及判别方法;控制系统的基本要求。

2.数学模型

物理系统建模;典型环节的数学模型;传递函数和方框图;信号流图;梅逊公式;不同数学模型的相互转化。

3.时域分析

微分方程的求解方法;控制系统的性能指标与时域分析;主导极点;常规控制器。

4.稳定性与稳态误差

稳定的概念;劳斯-赫尔维茨判据的应用;控制系统的型;稳态误差系统;稳态误差的计算。

5.根轨迹分析

根轨迹方程;根轨迹绘制方法;广义根轨迹的绘制方法;根轨迹的性能分析;基于根轨迹的系统补偿器的设计。

6.频率特性分析

频率特性的定义以及图形表示;频率特性函数曲线的绘制方法;利用频率特性曲线判别稳定性;稳定裕度的定义与计算;基于频率特性的补偿器设计。

第二部分现代控制部分

1.数学模型

状态空间表达式;模拟结构图;数学模型的建立。

2.状态空间表达式的解

齐次、非齐次方程的解;矩阵指数的定义、计算与性质。

3.能控性与能观性

能控性的定义与判别;能观性的定义与判别;对偶的定义与性质;能控标准型;能观标准型;结构性分解。

4.稳定性

李亚普诺夫稳定性定义;李亚普诺夫第一法;李亚普诺夫第二法;李亚普诺夫方法的应用。

5.控制综合

极点配置;镇定;解耦问题;状态观测器;利用状态观测器实现状态反馈。

第三部分离散控制部分

1.线性离散系统的数学模型和求解

差分方程;差分方程的解;Z变换;脉冲传递函数;离散系统的状态空间模型;离散系统的状态空间模型的解

2.离散时间系统的分析与设计

离散时间系统的稳定性;基于Z域的分析与设计;基于频率的分析与设计

四、参考教材或主要参考书：

1.孙优贤、王慧，《自动控制原理》化学工业出版社，2011年;

2.胡寿松，《自动控制原理》(第6版)，科学出版社，2013年;

3.刘豹、唐万生，《现代控制理论》(第3版)，机械工业出版社，2011年。