华中科技大学硕士研究生入学考试《自动控制原理二》考试大纲.doc

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1、华中科技大学硕士研究生入学考试《自动控制原理二》考试大纲第一部分考试说明一．考试性质《自动控制原理二》是为我校招收控制工程专业学位硕士研究生设置的考试科目。它的评价标准是高等学校优秀毕业生能达到良好及以上水平，以保证被录取者具有较扎实的专业基础。考试对象为报考我校硕士研究生的准考考生。二．考试形式与试卷结构（一）答卷方式：闭卷，笔试；（二）答题时间：180分钟。（三）题型：计算题、简答题。第二部分考查要点（一）自动控制的一般概念1．自动控制和自动控制系统的基本概念，负反馈控制的原理；2．控制系统的组成与分类；3．根据实际系统的工作原理画控制

2、系统的方块图。（二）控制系统的数学模型1．控制系统微分方程的建立，拉氏变换求解微分方程。2．传递函数的概念、定义和性质。3．控制系统的结构图，结构图的等效变换。4．控制系统的信号流图，结构图与信号流图间的关系，由梅逊公式求系统的传递函数。（三）线性系统的时域分析1．稳定性的概念，系统稳定的充要条件，Routh稳定判据。2．稳态性能分析（1）稳态误差的概念，根据定义求取误差传递函数，由终值定理计算稳态误差；（2）静态误差系数和动态误差系数，系统型别与静态误差系数，影响稳态误差的因素。3．动态性能分析（1）一阶系统特征参数与动态性能指标间的关系

3、；（2）典型二阶系统的特征参数与性能指标的关系；（3）附加闭环零极点对系统动态性能的影响；（4）主导极点的概念，用此概念分析高阶系统。（四）线性系统的根轨迹法1．根轨迹的概念，根轨迹方程，幅值条件和相角条件。2．绘制根轨迹的基本规则。3．0o根轨迹。非最小相位系统的根轨迹及正反馈系统的根轨迹的画法。31．等效开环传递函数的概念，参数根轨迹。2．用根轨迹分析系统的性能。（五）线性系统的频域分析1．频率特性的定义，幅频特性与相频特性。2．用频率特性的概念分析系统的稳态响应。3．频率特性的几何表示方法。（1）典型环节及开环系统幅相频率特性曲线（又

4、称奈氏曲线或极坐标图）的画法。（2）典型环节及开环系统对数频率特性曲线（Bode图）的画法。（3）由对数幅频特性求最小相位系统的开环传递函数。（4）描述频率特性的对数幅相曲线（尼柯尔斯曲线）4．Nquisty稳定性判据。（1）根据奈氏曲线判断系统的稳定性，运用判断式（从零到无穷大变化，）或（从～）；（2）由对数频率特性判断系统的稳定性；5．稳定裕量（1）当系统稳定时，系统相对稳定性的概念。（2）幅值裕量和相角裕量的定义及计算。6．闭环频率特性的有关指标及近似估算。7．频域指标与时域指标的关系。（六）系统校正1．校正的基本概念，校正的方式，常

5、用校正装置的特性。2．根据性能指标的要求，设计校正装置，用频率法确定串联超前校正、迟后校正和迟后-超前校正装置的参数。3．将性能指标转换为期望开环对数幅频特性，根据期望特性设计最小相位系统的校正装置。4．了解反馈校正和复合校正的基本思路与方法。（七）离散系统的分析与校正1．离散系统的基本概念，脉冲传递函数及其特性，信号采样与恢复。2．Z变换的定义，Z变换的方法。3．离散系统的数学描述，差分方程与脉冲传递函数4．离散系统的性能、和稳态误差分析。（1）稳定性分析。Z传递函数经W变换后，用劳斯判据分析其稳定性。（2）连续系统稳态性能分析方法在离散

6、系统中的推广。（3）动态性能分析。离散系统的时间响应，采样器和保持器对动态性能的影响闭环极点与动态性能的关系。5．离散系统的综合，无纹波最少拍系统的设计。（八）非线性控制系统分析1．非线性系统的特征，非线性系统与线性系统的区别与联系。2．相平面作图法、奇点的确定，用极限环分析系统的稳定性和自振。3．描述函数及其性质，用描述函数分析系统的稳定性、自振及有关参数。3（九）线性系统的状态空间分析与综合1．状态空间的概念，线性系统的状态空间描述，状态方程的解，状态转移矩阵及其性质。2．线性系统的可控性与可观性，状态可控与输出可控的概念，可控与可观标

7、准型。3．线性定常系统的状态反馈与状态观测器设计第三部分考试样题（略）3