2016华中科技大学控制理论基础考研大纲

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华中科技大学硕士研究生入学考试《控制理论基础》考试大纲

(科目代码：819)

控制理论基础（共150分）

一、基本概念

（1）基本要求

1．了解系统的基本特性、动态模型和静态模型之间关系

2．了解系统反馈概念

3．了解闭环控制系统的工作原理

4．能够绘制控制系统框图

5．了解控制系统的要求

二、系统模型

（1）基本要求

1．运用动力学、电学及电机知识，写机械系统、电网络及传动系统的微分方程

2．运用分析法求解系统的传递函数

3．了解典型环节的特点、传递函数形式，运用传递函数方框图化简，求闭环系统传递函数

4．运用叠加原理求干扰作用下系统的输出和传递函数

5．了解相似原理

（2）熟练运用的定理、公式

牛顿定理（力学）、基尔霍夫电流、电压定律、直流电机方程，基本拉普拉斯变换与反变换公式（含三角函数的不要求）、传度函数求解及化简公式

三、时间响应

（1）基本要求

1．了解时间响应的组成、运用系统特征根分析系统稳定性

2．了解一阶系统对典型输入信号的响应特点

3．掌握典型二阶系统的特点，单位脉冲响应、单位阶跃响应曲线及意义

4．能够求解二阶系统性能指标

5．掌握系统稳态误差的概念及求解方法

6．能够分析系统的输入、系统的结构及干扰对系统误差的影响

（2）熟练运用的公式

典型一阶系统单位脉冲及阶跃响应计算公式；典型二阶欠阻尼系统单位脉冲及阶跃响应计算公式，性能指标计算公式；典型输入误差系数计算公式、终值定理及稳态误差计算

四、频率特性

（1）基本要求

1．掌握频率响应、频率特性的概念

2．能够求求取系统的频率响应、频率特性。

3．掌握Nyquist图、Bode图的概念及特点

4．能够绘制典型系统的Nyquist图、Bode

5．了解最小相位系统与非最小相位系统的概念

（2）熟练运用的公式

谐振频率及峰值计算公式、系统截止带宽计算公式

五、系统稳定性

（1）基本要求

1．掌握稳定性概念、系统稳定的条件

2．掌握劳斯判据、Nyquist判据、Bode判据、相位裕度及幅值裕度的概念

3．运用劳斯判据、Nyquist判据判断系统稳定性及极点的分布情况

4．运用Bode判据判断系统的稳定性，求取系统的相位裕度和幅值裕度

（2）熟练运用的公式

相位裕度、幅值裕度计算公式、劳斯判据公式

六、系统校正

（1）基本要求

1．了解系统性能指标、校正的概念

2．掌握系统校正的方法

3．能够进行相位滞后、相位超前串联校正分析

4．掌握PID校正的概念、物理意义

（2）熟练运用的公式

相位滞后、相位超前串联校正补偿器、PID校正控制器

七、线性离散系统

（1）基本要求

1．理解信号采样过程，掌握采样定理、D／A及A/D转换器功能及原理

2．掌握Z变换与Z反变换的概念，能求解典型系统的脉冲传递函数

3．了解线性离散系统稳定性概念、和稳定性条件

4．掌握w变换，运用劳斯判据判断系统稳定性

（2）熟练运用的公式

基本Z变换及Z反变换公式，W变换公式、脉冲传递函数公式

八、系统辨识初步

（1）要求

1．系统辨识概念

2．能够利用频率特性建立系统模型

（2）熟练运用的公式

Bode图绘制及计算分析