2021年南通大學碩士研究生入學考試復習大綱

    培養(yǎng)單位:電氣工程學院2020年6月

    科目名稱自動控制理論(含經典與現(xiàn)代部分)科目代碼820

    考試范圍及要點

    本大綱適用于報考南通大學控制科學與工程學科的碩士研究生入學考試。本課程主要考核自動控制理論課程的基本概念、基本理論與基本計算方法。

    一、經典控制理論部分

    1、控制系統(tǒng)的數(shù)學模型：了解數(shù)學模型的基本概念、表達方式，建模方法。掌握傳遞函數(shù)的概念，用傳遞函數(shù)（或微分方程）與方框圖描述系統(tǒng)的方法。重點掌握電氣系統(tǒng)、力學系統(tǒng)的建模，方框圖的化簡（包括用信號流圖化簡）。

    2、控制系統(tǒng)的時域分析：掌握時域響應及暫態(tài)響應的性能指標，線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性定義及穩(wěn)態(tài)誤差定義。掌握系統(tǒng)類型判別。重點掌握穩(wěn)定性判別、穩(wěn)態(tài)誤差誤差計算及二階系統(tǒng)（欠阻尼情況下）暫態(tài)響應指標（最大超調量、調節(jié)時間等）的計算及應用。

    3、線性系統(tǒng)的根軌跡法：熟悉常規(guī)根軌跡繪制的基本法則、掌握常規(guī)根軌跡繪制方法。了解參數(shù)根軌跡與零度根軌跡的基本概念、熟悉參數(shù)根軌跡及零度根軌跡繪制方法。了解根軌跡與系統(tǒng)各項性能指標的關系。重點掌握常規(guī)根軌跡及參數(shù)根軌跡的繪制方法。時滯系統(tǒng)的根軌跡不作要求。

    4、線性系統(tǒng)的頻域分析：深刻理解開環(huán)頻率特性和閉環(huán)頻率特性的概念。掌握開、閉環(huán)頻率特性性能指標的計算。重點掌握開環(huán)幅相曲線的繪制、Nyquist穩(wěn)定判據(jù)，Bode圖的繪制及由Bode圖求傳遞函數(shù)，相角裕度、幅值裕度的計算。Nichols圖線不作過多要求。

    5、線性系統(tǒng)的校正：了解控制系統(tǒng)校正的實質。掌握串聯(lián)超前、滯后校正裝置的特性及校正方法。重點掌握用頻率特性法確定串聯(lián)校正裝置參數(shù)的方法。反饋校正、前饋校正及復合校正控制不作過多要求。

    6、線性離散控制系統(tǒng)：深刻理解離散控制系統(tǒng)的基本概念、采樣過程，采樣定理。了解Z變換和Z反變換的過程，熟悉離散控制系統(tǒng)數(shù)學模型的表示方法。掌握離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。掌握離散控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析。掌握離散控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析。

    7、非線性系統(tǒng)分析：掌握非線性系統(tǒng)常用的分析方法——描述函數(shù)法和相平面法的特點和應用范圍；熟悉典型非線性特性的描述函數(shù)及其負倒描述函數(shù)特性；掌握用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性；掌握求取自激振蕩點的振幅和頻率的方法；掌握相軌跡的一般繪制方法。

    二、現(xiàn)代控制理論部分

    1、線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述：掌握狀態(tài)空間描述的基本概念（狀態(tài)、狀態(tài)方程、輸出方程等）。掌握建立系統(tǒng)狀態(tài)空間模型的方法（根據(jù)系統(tǒng)機理建模、由系統(tǒng)微分方程建立狀態(tài)空間表達式、由系統(tǒng)傳遞函數(shù)建立狀態(tài)空間表達式、由系統(tǒng)結構圖建立狀態(tài)空間表達式）。掌握由狀態(tài)模型求傳遞函數(shù)矩陣的方法。掌握由傳遞函數(shù)（矩陣）到狀態(tài)模型的實現(xiàn)問題。掌握狀態(tài)轉移矩陣概念、求取方法及其應用。會求取狀態(tài)方程的解。

    2、線性系統(tǒng)的能控性與能觀性：深刻理解能控性、能觀性的含義。掌握系統(tǒng)能控性、能觀性的判別方法，熟悉能控性與能觀性的對偶關系。了解離散系統(tǒng)能控性、能觀性的判斷。掌握將狀態(tài)方程化為能控標準型、能觀標準型和約當標準型的方法。重點掌握線性連續(xù)定常系統(tǒng)各種能控性與能觀性判別準則及能控性、能觀性與傳遞函數(shù)零極點對消的關系。會將線性定常系統(tǒng)進行結構分解，了解最小實現(xiàn)的概念。

    3、線性定常系統(tǒng)的狀態(tài)反饋和狀態(tài)觀測器：理解有關狀態(tài)反饋、輸出反饋的含義。了解系統(tǒng)鎮(zhèn)定問題及帶狀態(tài)觀測器的狀態(tài)反饋系統(tǒng)設計問題。掌握狀態(tài)觀測器概念、存在條件以及狀態(tài)（全維）觀測器的實現(xiàn)。重點掌握狀態(tài)反饋任意極點配置的條件以及利用極點配置實現(xiàn)狀態(tài)反饋的設計問題。

    4、李亞普諾夫穩(wěn)定性分析：了解李亞普諾夫意義下穩(wěn)定性、漸近穩(wěn)定等定義。理解李亞普諾夫第一方法的實質。掌握李亞普諾夫第一法。掌握李亞普諾夫第二法及能量函數(shù)的基本概念。掌握李亞普諾夫第二法在線性定常系統(tǒng)中的應用。

    試題結構：

    計算題，共150分

    參考書目名稱編者出版單位版次年份

    自動控制原理（含現(xiàn)代控制理論）胡壽松科學出版社第六版2013年

添加南通大學學姐微信，或微信搜索公眾號“考研派小站”，關注[考研派小站]微信公眾號，在考研派小站微信號輸入[南通大學考研分數(shù)線、南通大學報錄比、南通大學考研群、南通大學學姐微信、南通大學考研真題、南通大學專業(yè)目錄、南通大學排名、南通大學保研、南通大學公眾號、南通大學研究生招生）]即可在手機上查看相對應南通大學考研信息或資源。