控制理论基础南理.doc

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1、2011年硕士研究生入学考试大纲（初试）(控制理论基础，占75分)一、总要求以胡寿松编著的教材《自动控制原理》（第五版）的第1、2、3、4、5、6章内容为主要命题范围，全面考查考生对经典控制理论的基本概念、基本方法掌握的程度，以及灵活运用基本概念和原理分析问题、解决问题的能力。二、命题范围及考查的知识点1自动控制的基本概念1)自动控制系统三种基本控制方式：开环控制、闭环控制、复合控制；2)反馈控制的机理，闭环控制系统的基本组成；3)对控制系统的基本要求：稳定性、准确性和动态特性；,2控制系统的数学模型1)传递函数定义及性质，

2、结构图的概念；2)获取具体物理系统的传递函数，以及绘制系统结构图的方法；3)通过结构图的化简，求取开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数及干扰信号作用下的闭环传递函数；4)信号流图的建立以及梅逊公式的应用。3线性系统的时域分析法1)系统性能指标的定义；2)系统稳定性概念、劳斯稳定判据及其应用；3)一阶、二阶系统的动态性能分析，二阶系统阶跃响应的分析及动态性能指标的计算；4)系统类型的定义、静态误差系数的定义及计算方法，利用静态误差系数计算系统的静态误差；5)主导极点的概念，高阶系统动态性能的近似分析方法。4线性系统的根轨迹

3、法1)根轨迹的基本概念，根轨迹与系统性能的关系；2)根轨迹绘制的基本法则，灵活应用基本法则绘制系统的根轨迹；3)利用根轨迹分析系统的性能；4)参数根轨迹和零度根轨迹的概念。5线性系统的频率响应法1)频率特性的定义及其几何表示法；2)系统开环对数频率特性图、幅相曲线图的绘制；3)最小相位系统与非最小相位系统的概念；4)利用开环对数频率特性求开环传递函数的条件及方法；5)利用奈奎斯特稳定判据、对数频率稳定性判据判断闭环系统的稳定性；6)相角稳定裕量和幅值稳定裕量的定义及其求取方法，它们与系统时域性能指标之间的定性关系；7)利用开

4、环对数频率特性估算系统的时域性能指标的方法；8)闭环系统谐振峰值、谐振频率及带宽的定义，它们与系统时域指标之间的定性关系。6控制系统的综合校正1)控制系统校正的基本概念；2)PID校正的思想及算法；3)二阶系统的比例微分校正及速度反馈校正；4)串联超前校正、滞后校正、超前-滞后校正的优缺点，及其基于Bode图的设计方法。2011年硕士研究生入学考试大纲（复试）(现代控制理论，占50分)一、总要求命题以胡寿松编著的教材《自动控制原理》（第五版）的第7、8、9章内容为主要命题范围，全面考查考生对现代控制理论、线性离散系统理论和非

5、线性系统基本分析方法掌握的程度，以及灵活运用基本概念和原理分析问题、解决问题的能力。二、命题范围及考查的知识点1线性系统的状态空间分析与综合1）状态空间的相关概念；2）建立元件、系统状态空间表达式的方法；3）状态空间表达式向可控、可观测标准形、对角形、约当形等规范形式变换的基本方法；4）由状态空间表达式求系统传递矩阵的方法；5）状态转移矩阵的性质及求取方法，线性定常系统状态方程求解方法；6）可控性、可观测性的基本概念；7）判定系统的可控性、可观测性充要条件及有关方法；8）可控性、可观测性与系统传递函数的关系；9）利用状态反馈

6、任意配置系统极点的有关概念，按系统指标要求确定状态反馈矩阵的方法；10）利用输出反馈任意配置系统极点的有关概念，按系统指标要求确定输出反馈矩阵的方法；11）分解定理的意义，状态观测器的作用，全维状态观测器的设计方法；12）李雅普诺夫稳定性的基本概念；13）应用李雅普诺夫理论判定系统稳定性的方法。2线性离散系统的分析与校正1）采样定理及采样系统与连续系统的区别与联系；2）z变换及z反变换；3）离散系统差分方程、脉冲传递函数等数学模型的形式；4）离散系统稳定性的分析方法，影响离散系统稳定性的因素；5）离散系统稳态误差的分析方法，

7、动态性能分析的基本方法；6）PID控制器的作用及其数字化实现。3非线性控制系统分析1）非线性系统与线性系统的区别与联系；2）常见非线性特性及其对系统运动的影响；3）相平面法的基本概念；4）简单非线性系统的相轨迹绘制方法；5）用极限环分析系统的稳定性和自振的方法；6）描述函数的基本概念；7）非线性系统结构图简化的方法；8）用描述函数法分析非线性系统的稳定性、自激振荡的有关参数。4基于MATLAB的控制系统辅助分析与设计方法1)表示控制系统数学模型的MATLAB常用函数；2）求取典型输入信号作用下控制系统脉冲响应、阶跃响应的常用

8、MATLAB函数；3）基于MATLAB/Simulink的连续系统、离散系统、典型非线性系统的数字仿真方法。