福州大學《自動控制理論》2011年考研大綱

福州大學2011年碩士研究生入學考試自命題科目考試大綱

　　一、考試科目名稱:自動控制理論
　　二、招生學院和專業：電氣工程與自動化學院
　　基本內容(可續頁):
　　自動控制理論簡介
　　一、課程性質
　　《自動控制理論I》涉及線性控制系統數學模型以及對其進行分析和設計所使用的理論等內容，是一門理論性較強的專業基礎課，對于從事控制系統的研究和設計、學習“非線性控制理論”、“計算機控制理論”、“現代控制理論”等課程的理論基礎。
　　二、教學方法:課堂講授和實驗上機結合
　　三、課程學習目標和基本要求
　�。�1）通過學習,學生要了解并基本掌握對實際的控制系統的工作原理分析并采用各種數學描述的方法。
　�。�2）通過學習,學生要了解并掌握利用數學模型進行線性控制系統分析的基本原理和方法，通過學習和實驗訓練，學會利用計算機和先進仿真軟件來分析實際問題。
　�。�3）通過學習,學生要了解并掌握線性控制系統設計的基本原理和方法，學會在數學模型的基礎上進行線性控制系統校正，會利用計算機和先進仿真軟件進行控制系統設計。
　　四、課程類型：必修課、專業基礎課
　　五、先修課程：積分變換、復變函數、電路、電子技術
　　六、考綱范圍
　　1、引言
　　知識點：開環控制和閉環控制、自動控制系統的類型、自動控制理論概要
　　自動控制系統中的術語和定義
　　重點:開環控制和閉環控制、自動控制系統中的術語和定義。
　　難點:開環控制和閉環控制。
　　2、線性系統的數學模型
　　知識點:線性系統的輸入-輸出時間函數描述、線性系統的輸入-輸出傳遞函數描述、傳遞函數的定義、相似原理、非線性數學模型的線性化、小信號理論、典型環節的數學模型、方框圖、梅遜公式的應用
　　重點:線性系統的輸入-輸出傳遞函數描述、典型環節的數學模型、方框圖、小信號理論。
　　難點:線性系統的輸入-輸出傳遞函數描述。
　　3、控制系統的時域分析
　　知識點:典型輸入信號、線性定常系統的時域響應、控制系統的穩態誤差、給定穩態誤差與擾動穩態誤差、控制系統暫態響應的性能指標、一階系統的暫態響應、二階系統的暫態響應、高階系統的暫態響應、主導極點及其應用、利用計算機求取系統的響應、SIMULINK軟件包的使用、線性系統的穩定性、勞斯穩定判據。
　　重點:二階系統的暫態響應、利用計算機求取系統的響應、線性系統的穩定性。
　　難點:高階系統的暫態響應、主導極點及其應用。
　　4、根軌跡法
　　知識點:根軌跡的基本概念、繪制根軌跡的基本條件和基本規則、利用根軌跡法分析系統性能、利用計算機求取系統的根軌跡、MATLAB軟件的使用。
　　重點:繪制根軌跡的基本條件和基本規則、利用計算機求系統的根軌跡、利用根軌跡法分析系統性能。
　　難點:利用根軌跡法分析系統性能。
　　5、控制系統的頻域分析
　　知識點:頻率特性及其與時域響應的關系、典型環節的頻率特性、系統開環對數頻率特性的繪制、乃奎斯特穩定性判據和系統的相對穩定性系統的閉環頻率特性、等M圓、尼柯爾斯圖線、根據閉環頻率特性分析系統的時域響應、利用計算機求取系統的頻率特性、頻率特性的實驗確定方法
　　重點:頻率特性及其與時域響應的關系、開環對數頻率特性的繪制、乃奎斯特穩定性判據、利用計算機求取系統的頻率特性。
　　難點:頻率特性及其與時域響應的關系、乃奎斯特穩定性判據、閉環頻率特性。
　　6、自動控制系統的校正
　　知識點:控制系統校正的概念、線性系統的基本控制規律、相位超前與相位滯后裝置及其特性、頻率特性法在系統校正中的應用、相位超前校正與相位滯后校正舉例、反饋和前饋復合控制、控制系統計算機輔助設計、控制參數優化設計、線性系統校正方法實際應用問題。
　　重點:線性系統的基本控制規律、頻率特性法在系統校正中的應用、控制系統計算機輔助設計。
　　難點:頻率特性法在系統校正中的應用、線性系統校正方法實際應用問題。
　　7、采樣控制系統
　　知識點:采樣控制系統引論；采樣過程和采樣定理；Z變換；脈沖傳遞函數；采樣控制系統穩定性分析；采樣控制系統穩態誤差分析；脈沖傳函零極點分布與暫態響應關系；采樣控制系統校正；比較少拍系統設計。
　　重點:采樣定理、脈沖傳遞函數、采樣控制系統校正、比較少拍系統。
　　難點:閉環脈沖傳出、采樣系統校正。
　　8、非線性系統分析
　　知識點：非線性系統的基本概念、二階系統分析、非線性系統相平面分析、典型非線性特性的描述函數、非線性系統的描述函數分析。
　　重點:相平面圖繪制、非線性特性的負倒特性。
　　難點:等傾線方程、開關線、相平面圖分析、負倒特性。
　　參考書目(須與專業目錄一致)(包括作者、書目、出版社、出版時間、版次)：
　　自動控制理論：
　　1、教科書
　　胡壽松主編，《自動控制原理》，科學出版社，北京，2001年第4版。
　　2、參考書：
　　KatsuhikoOgata著，盧伯英、于海勛等譯，《現代控制工程》，電子工業出版社，北京，2003年7月，第4版。
　　吳麒主編，《自動控制原理》，清華大學出版社，北京，1990年。
　　薛定宇著，《反饋控制系統設計與分析》，清華大學出版社，北京，2000.5
　　說明：1、考試基本內容：一般包括基礎理論、實際知識、綜合分析和論證等幾個方面的內容。有些課程還應有基本運算和實驗方法等方面的內容。
　　2、難易程度：根據大學本科的教學大綱和本學科、專業的基本要求，一般應使大學本科畢業生中優秀學生在規定的三個小時內答完全部考題，略有一些時間進行檢查和思考。
　　3、考試題型：可分填空題、選擇題、計算題、簡答題、論述題等。