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一、考试的总体要求
包括经典控制理论和现代控制理论两部分,主要考察学生对自动控制系统进行分析和设计的能力。
二、考试内容及比例
经典控制理论部分(占 60%)现代控制理论部分(占 40%):
1、控制系统的数学模型
系统的微分方程描述和传递函数描述,传递函数及其零点和极点,简单被控对象或系统的模型,结构图及其简化,信号流图与梅逊增益公式,简单的物理模型和电网络模型。
2、控制系统的时域分析
控制系统的稳定性,劳斯与赫尔维茨稳定判据,控制系统的动态性能、稳态性能和稳态误差,典型输入下系统的响应,一阶和二阶系统的响应及其指标,高阶系统的主导极点和动态性能的估算。
3、控制系统的根轨迹分析
一般根轨迹、广义根轨迹(零度根轨迹、参数根轨迹)绘制法则,利用根轨迹对系统的性能分析。
4、控制系统的频域分析
系统的频率特性,幅相频率特性曲线的绘制,对数频率(渐近)特性曲线的绘制,系统的开环频率特性、闭环频率特性及其指标,系统频域指标和时域指标之间的关系,简单的延迟系统稳定性判别,奈奎斯特稳定性判据,稳定裕度。
5、控制系统的校正与综合
无源、有源校正网络,串联超前校正、滞后校正,按期望频率特性进行校正,复合校正。
6、系统的状态空间分析方法
系统的状态空间表达式,线性变换,状态转移矩阵,状态方程的解,系统的能控性、能观性及其判定方法,系统的能控、能观标准型和约当标准型,系统的结构分解,系统的状态空间实现与最小实现。
7、系统的状态空间设计方法
系统的状态反馈和输出反馈,系统的极点配置,系统的镇定问题,能稳(能镇定)与能检测性,状态反馈解耦,状态观测器设计,基于状态观测器的综合。
8、非线性控制系统
非线性系统的平衡状态,线性化,非线性系统的相平面分析法(一阶和二阶)、描述函数分析法,李亚普诺夫意义下系统的稳定性,李亚普诺夫方法在线性系统与非线性系统中的应用。
三、试卷类型
以分析与计算题为主,可以有简答题等多样形式。
四、考试形式及时间
笔试,三小时。
五、参考教材
1、 自动控制原理,科学出版社,胡寿松
2、 自动控制原理,科学出版社,夏超英
3、 现代控制理论,机械工业出版社,刘豹
4、 现代控制理论,科学出版社,夏超英
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