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2021年河北工業(yè)大學(xué)碩士研究生初試980自動控制理論考研大綱
來源：河北工業(yè)大學(xué) 更新時間：2020年08月19日 13:42:27
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河北工業(yè)大學(xué)2021年碩士研究生招生考試自命題科目考試大綱
科目代碼：980
科目名稱：自動控制理論（含經(jīng)典及現(xiàn)代控制理論）
適用專業(yè)：控制科學(xué)與工程、電子信息（部分研究方向）
一、考試要求 《自動控制理論》適用于河北工業(yè)大學(xué)人工智能與數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院 控制科學(xué)與工程（081100）專業(yè)和電子信息（085400）專業(yè)（部分研 究方向）研究生招生專業(yè)課考試。主要考察對于控制理論基本概念、 控制理論分析和設(shè)計控制系統(tǒng)的能力、運用所學(xué)知識分析問題和解決 問題的能力，課程考試內(nèi)容主要包含經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論兩 部分。
二、考試形式 試卷采用客觀題型和主觀題型相結(jié)合的形式，主要包括填空題、 簡答題、計算題等。考試時間為 3 小時，總分為 150 分，經(jīng)典控制理 論部分約占試卷總成績的 65%，現(xiàn)代控制理論約占試卷總成績的 35%。
三、考試內(nèi)容
（一）經(jīng)典控制理論 1.線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 線性定常系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立；方框圖、信號流圖等化簡及求解系 統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)；非線性數(shù)學(xué)模型的線性化。 2.控制系統(tǒng)的時域分析 典型輸入信號下線性定常系統(tǒng)的時域響應(yīng)；二階系統(tǒng)時域動態(tài)性 能指標；控制系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差分析；線性系統(tǒng)的代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)。 3.根軌跡法 繪制常規(guī)根軌跡的基本條件和基本規(guī)則；繪制參數(shù)根軌跡、零度 根軌跡的基本條件和基本規(guī)則，利用根軌跡法分析系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)及 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。 4.控制系統(tǒng)的頻域分析 線性定常系統(tǒng)的頻率特性及其與時域響應(yīng)的關(guān)系；系統(tǒng)開環(huán)乃奎 斯特圖繪制及系統(tǒng)穩(wěn)定性分析；系統(tǒng)開環(huán)伯德圖繪制及系統(tǒng)穩(wěn)定性分 析；系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性；根據(jù)閉環(huán)頻率特性分析系統(tǒng)的時域響應(yīng)。 5.自動控制系統(tǒng)的校正 控制系統(tǒng)校正概念；線性系統(tǒng)的串聯(lián)相位超前、相位滯后校正裝 置及特性；頻率法在系統(tǒng)校正中的應(yīng)用。 6.非線性系統(tǒng)分析 非線性系統(tǒng)的相平面法；非線性系統(tǒng)描述函數(shù)法。 7.采樣控制系統(tǒng) 采樣過程及采樣定理；保持器及差分方程、Z 變換；系統(tǒng)脈沖傳 遞函數(shù)；線性采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析、穩(wěn)態(tài)誤差分析；采樣控制系統(tǒng) 的校正及最少拍校正。
（二）現(xiàn)代控制理論 1.控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式 狀態(tài)變量及狀態(tài)空間表達式定義；模擬結(jié)構(gòu)圖的建立；控制系統(tǒng) 的串聯(lián)及并聯(lián)實現(xiàn)；狀態(tài)空間表達式與傳遞函數(shù)之間的轉(zhuǎn)換；控制系 統(tǒng)線性變換。 2.控制系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式的解 線性定常齊次狀態(tài)方程的解；狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；線性定常非齊次方 程的解；離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的解。 3.線性控制系統(tǒng)的能控性和能觀性分析 控制系統(tǒng)能控性的定義及其判別方法；控制系統(tǒng)能觀性的定義及 其判別方法；能控性與能觀性的對偶關(guān)系分析；能控標準型和能觀標 準型；系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解；傳遞函數(shù)矩陣的實現(xiàn)問題。 4.控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 Lyapunov 穩(wěn)定性的定義；Lyapunov 第一法、Lyapunov 第二法， Lyapunov 穩(wěn)定性判據(jù)在系統(tǒng)分析中的應(yīng)用。 5.線性定常系統(tǒng)的綜合 線性反饋控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其特性；極點配置問題；系統(tǒng)鎮(zhèn) 定問題；利用狀態(tài)觀測器實現(xiàn)狀態(tài)反饋系統(tǒng)。
四、參考書目 [1]《自動控制原理》（第三版），主編：吳懷宇，華中科技大學(xué) 出版社。 [2]《現(xiàn)代控制理論》（第三版），主編：劉豹，唐萬生，機械工 業(yè)出版社。 [3]《自動控制原理》，主編：胡壽松，國防工業(yè)出版社。 [4]《現(xiàn)代控制理論》，主編：張嗣瀛，清華大學(xué)出版社。 [5]《自動控制理論》，主編：夏德鈐，甕貽芳，機械工業(yè)出版社。
五、其他注意事項 考生需要攜帶無編程無存儲無記憶功能的計算器和繪圖工具。
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