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2024年華北電力大學非全日制研究生招生考試《自動控制原理》考試大綱

  一、 考試的總體要求

  掌握控制系統的基本概念、數學建模和分析方法;掌握用時域分析、根軌跡分析法和頻率響應分析法綜合連續線性定常控制系統;掌握用描述函數分析非線性控制系統;掌握離散系統的數學模型和分析方法;掌握現代控制理論狀態空間的基本概念和分析方法。

  二、 考試的內容

  1. 控制系統的基本概念、反饋控制系統的基本組成;開環、閉環控制。

  2. 數學模型:

  建立實際系統的數學模型。微分方程和傳遞函數的關系;由原始方程繪制方框圖;方框圖的化簡。

  3. 時域分析:

  系統的暫態響應。動態分析及性能指標求法。系統穩定的概念、條件,用勞斯判據判定閉環穩定性,確定特征根的分布;典型給定輸入、擾動輸入下(階躍、斜坡、拋物線)系統的穩態誤差。

  4. 根軌跡分析法:

  根軌跡的概念,參量根軌跡等價開環傳遞函數的確定;180、0度根軌跡的繪制;根軌跡定性分析(穩定、不穩定區間的確定,單調衰減、振蕩衰減區間的確定)。

  5. 頻率響應分析法:

  頻率特性的概念,諧波(正弦、余弦)輸入下系統的穩態誤差;頻率特性曲線、伯德圖的繪制;由頻率特性穩定判據判定閉環穩定性,確定閉環極點的分布;穩定裕量的概念、計算。

  6. 線性控制系統的校正:

  常用校正裝置的類型;用頻率法在伯德圖上進行超前、滯后校正來滿足性能指標要求。

  7. 非線性系統分析:

  非線性系統描述函數的概念,非線性系統描述函數分析(系統穩定性,自振蕩、自振蕩穩定性、自振頻率、自振振幅)。

  8. 離散系統分析:

  離散系統求脈沖傳遞函數(階躍、斜坡、拋物線函數的Z變換);判定離散系統的閉環穩定性(穩定條件、穩定判據);求典型輸入(階躍、斜坡、拋物線)下的穩態誤差。

  9. 現代控制理論基礎:

  建立系統的狀態空間模型并求取傳遞函數;模擬結構圖;坐標變換;狀態空間方程求解;能控性、能觀性;結構分解與最小實現;線性定常連續系統的離散化;用Lyapunov穩定判據判斷系統的穩定性;利用狀態反饋配置極點;設計降維、全維狀態觀測器。

  考試試題主要測驗考生對控制理論的基本知識、基礎理論和基本技能掌握的程度,以及運用所學理論去分析、綜合控制系統的能力。試題中有用以測驗考生靈活運用所學知識分析、解決問題能力的內容。

  三、 考試的題型

  均為分析、計算題。

  參考書目

  1.胡壽松編著,自動控制原理,科學出版社,第六版.

  2.劉豹編著,現代控制理論,機械工業出版社,第三版.

  3.劉向杰, 張金芳. 現代控制理論(英文版), 科學出版社, 2016.

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