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武汉工大2016考研自动控制原理考试大纲

2015-09-18 16:14:11 来源:百航教育 点击:加入收藏

武汉工大2016考研自动控制原理考试大纲

  《自动控制原理》考试大纲

  《自动控制原理》是自动化、测控、电气工程及自动化等自动化类专业主要的专业基础课程之一,各校相关专业的研究生入学考试,都把《自动控制原理》作为一门独立的考试科目,用来衡量考生专业基础课的能力和水平。由于该门课程涉及的知识面广、内容多、难度大,为了组织好该门课程的研究生入学考试,特制订本考试大纲。

  一、 制订本考试大纲的目的

  为了组织好该门课程的研究生入学考试,以便能真正选拔出优秀人才,一份好的试卷是不可缺少的,制订本考试大纲的目的就是保证要在大纲的范围内,命出一份质量好的试卷,保证研究生的入学质量。

  二、 主要参考书目

  胡寿松主编,科学出版社出版,《自动控制原理》第六版。胥布工主编,电子工业出版社出版,《自动控制原理》。刘豹主编,《现代控制理论》第三版(机械工业出版社)以及有关控制原理方面的书籍。

  三、 题量

  由于研究生入学考试一门课程一般规定为三个小时的答题时间,故应在原本科生该门课程结业考试题量的基础上,相应增加约三分之一的题量。

  四、 难易程度

  希望能使参加应试的学生平均分在110分(满分150分)左右,以免影响三门基础课在规定分数线上的学生的录取。考虑到近年来生源质量等问题,考题以基本概念为主,难度系数较小。

  五、 试题类型

  选择题、填空题、简答题、计算题、作图题、证明题、分析题、综合题等都可作为试题的题型。

  六、 命题范围

  命题范围主要依据本课程本科教学大纲要求的教学内容命题,故包含经典控制理论(约85%)和现代控制理论(约15%)两大部分。经典控制理论考核的目的是考查考生对该门课程掌握的深度和广度,故题可以适当地出得深一点、难一点、巧一点。而现代控制理论部分考核的目的是考查考生对该门课程了解的广度,故试题应出得相对较容易。具体范围如下:

  经典控制理论部分:(参考胡寿松主编,科学出版社出版,《自动控制原理》第六版。胥布工主编,电子工业出版社出版,《自动控制原理》)

  第一章、 控制系统的基本概念

  1、基本概念(相关名词术语)。

  2、系统的分类。

  3、对控制系统的基本要求。

  第二章、 控制系统的数学模型

  1、控制系统时域和复域数学模型。

  由于该部分对考生来说是比较难的内容,故命题时只考虑一阶或二阶系统模型的推导。对象可以是储槽(液位、流量系统)、弹簧、质量、阻尼器(机械震动系统)、电阻、电容、电感四端无源网络(电系统)。

  2、方框图等效变换和Mason公式的运用。

  第三章、 线性系统的时域分析法

  1、一阶系统的时域分析。

  2、二阶系统的时域分析及性能指标的计算。

  重点是二阶无零点的欠阻尼系统在阶跃信号作用下的分析和计算。

  3、稳定性分析、Routh判据的运用。

  4、稳态误差的分析与计算。

  包括给定误差和扰动误差的分析与计算。

  第四章、 根轨迹法

  1、根轨迹的基本概念。

  2、绘制根轨迹的基本法则。

  3、参数根轨迹和正反馈系统根轨迹的绘制。

  4、根据根轨迹分析系统的性能。

  第五章、 频率特性分析

  1、频率特性的概念。

  2、典型环节和开环系统频率特性曲线的绘制。

  包括由开环系统频率特性曲线求开环传递函数。

  3、Nyqusit稳定性分析。

  4、稳定裕度。

  第六章、 线性系统的校正方法

  1、常用校正装置及其特性。

  包括P、PI、PD、PID调节器,超前、滞后、滞后--超前校正装置。

  2、串联校正。

  3、反馈校正(速度反馈)。

  4、复合校正。

  第七章、 线性离散系统的分析与校正

  1、离散系统的基本概念。

  2、离散系统的数学模型。

  3、离散系统的稳定性与稳态误差。

  4、离散系统的数字校正(最少拍控制器的求取)。

  第八章、 非线性系统分析

  1、相平面法。

  包括奇点的分类(线性系统的相平面分析)和分区线性化(非线性系统的相平面分析)。

  2、描述函数法。

  现代控制理论部分:

  第九章、 线性连续控制系统状态空间分析

  1、线性控制系统状态方程的求取。

  2、状态变量图的画法。

  3、状态方程的求解及状态转移矩阵的求法。

  4、系统矩阵(A、B、C、D)与传递矩阵的关系。

  (以下参考刘豹主编,机械工业出版社出版,《现代控制理论》)

  第二章、 线性连续控制系统的可控性和可观测性

  1、可控性和可观测性的定义和判别方法。

  2、可控标准型和可观标准型。

  3、对偶原理。

  4、传递函数矩阵的实现问题。

  重点是最小实现的性质和判别。

  5、传递函数零、极点相消与可控性和可观测性的关系。

  第三章、 稳定性与Liapunov(李雅普诺夫)方法

  1、Liapunov关于稳定性的定义。

  2、Liapunov第一方法。

  3、Liapunov第二方法。

  4、Liapunov方法在线性系统中的运用。

  第四章、 线性定常系统的综合

  1、线性反馈系统的基本结构及其特性(概念)。

  2、极点配置问题(反馈矩阵K和G的求法)。

  3、系统镇定问题。

  4、状态观测器问题。