2014年北京航空航天大学933控制工程综合考试大纲.PDF

2014 年北京航空航天大学年北京航空航天大学933 控制控制工程工程综合考试大纲综合考试大纲 年北京航空航天大学年北京航空航天大学 控制控制工程工程综合考试大纲综合考试大纲 一、一、考试组成考试组成 一一、、考试组成考试组成 自动控制原理占90 分; 数字电子技术占60 分，总分150 分。 二、二、自动控制原理部分考试大纲自动控制原理部分考试大纲 二二、、自动控制原理部分考试大纲自动控制原理部分考试大纲 1．自动控制的一般概念 主要内容：自动控制的任务；基本控制方式：开环、闭环 （反馈）控制；自动控制的性 能要求：稳、快、准。 基本要求：反馈控制原理与动态过程的概念；由给定物理系统建原理方块图。 2 ．数学模型 主要内容：传递函数及动态结构图；典型环节的传递函数；结构图的等效变换、梅逊公 式。 基本要求：典型环节的传递函数；闭环系统动态结构图的绘制；结构图的等效变换。 3 ．时域分析法 主要内容：典型响应及性能指标、一、二阶系统的分析与计算。系统稳定性的分析与计 算：劳斯、古尔维茨判据。稳态误差的计算及一般规律。 基本要求：典型响应 （以一、二系统的阶跃响应为主）及性能指标计算；系统参数对响 应的影响；劳斯、古尔维茨判据的应用；系统稳态误差、终值定理的使用条件。 4 ．根轨迹法 主要内容：根轨迹的概念与根轨迹方程；根轨迹的绘制法则；广义根轨迹；零、极点分 布与阶跃响应性能的关系；主导极点与偶极子。 基本要求：根轨迹法则 （法则证明只需一般了解）及根轨迹的绘制；主导极点、偶极子 等的概念；利用根轨迹估算阶跃响应的性能指标。 5 ．频率响应法 主要内容：线性系统的频率响应；典型环节的频率响应及开环频率响应；Nyquist 稳定 判据和对数频率稳定判据；稳定裕度及计算；闭环幅频与阶跃响应的关系，峰值及频宽的概 念；开环频率响应与阶跃响应的关系，三频段 （低频段，中频段和高频段）的分析方法。 基本要求：典型环节和开环系统频率响应曲线(Nyquist 曲线和对数幅频、相频曲线) 的 绘制；系统稳定性判据 （Nyquist 判据和对数判据）；等M 、等N 圆图，尼柯尔斯图仅作一 般了解；相稳定裕度和模稳定裕度的计算；明确最小相位和非最小相位系统的差别，明确截 止频率和带宽的概念。 6 ．线性系统的校正方法 主要内容：系统设计问题概述；串联校正特性及作用：超前、滞后及PID ；校正设计的 频率法及根轨迹法；反馈校正的作用及计算要点；复合校正原理及其实现。 基本要求：校正装置的作用及频率法的应用；以串联校正为主，反馈校正为辅；以频率 法为主，根轨迹法为辅；复合校正的应用。 7 ．线性连续系统的状态空间分析方法 主要内容：状态方程的列写；状态方程的解 （矩阵指数及其性质）；系统等价变换；状 态方程与传递函数的关系；系统的可控性、可观性及其判据；动态方程的标准形(可控标准 型、可观标准型) ；可控性、可观性分解；对偶原理，传递函数的最小实现；状态反馈及极 点配置；状态观测器及其设计；有界输入有界输出稳定性。 基本要求：上述主要内容中各点均要求，但仅限于单输入单输出线性定常连续系统。 8．非线性系统理论 主要内容：非线性系统动态过程的一般特征；典型非线性特性及其影响；谐波线性化及 描述函数；用描述函数法研究系统稳定性和自激振荡；相轨迹的一般特点及绘制方法；线性 系统的相轨迹；非线性系统的相轨迹绘制及分析。 基本要求：明确描述函数法的使用限制条件；典型环节描述函数；用描述函数法分析非 线性系统的稳定性和自激振荡；一、二阶非线性系统的相轨迹绘制及运动分析。 三、三、数字电子技术部分数字电子技术部分考试大纲考试大纲 三三、、数字电子技术部分数字电子技术部分考试大纲考试大纲 （一（一））、、考试说明考试说明 （（一一））、、考试说明考试说明 1．考试性质 该入学考试是为北京航空航天大学自动化科学与电气工程一级学科招收硕士研究生而 设置的。它的评价标准是高等学校优秀本科毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被 录取者具有较好的电子技术理论基础。 考试对象为参加2012 年全国硕士研究生入学考试的考生。 2 ．评价目标