南方科技大学自动控制原理2023级硕士研究生招生考试自命题科目考试大纲

南方科技大学自动控制原理2023级硕士研究生招生考试自命题科目考试大纲



  南方科技大学2023年硕士研究生入学考试大纲
  考试科目名称:自动控制原理
  一. 考试要…

南方科技大学自动控制原理2023级硕士研究生招生考试自命题科目考试大纲

  南方科技大学2023年硕士研究生入学考试大纲

  考试科目名称:自动控制原理

  一. 考试要求闭卷、笔试。

  注:考试可以使用无字典存储和编程功能的电子计算器。

  二. 考试内容

  (1) 自动控制系统的基本概念,包括:系统、负反馈、控制系统组成、方框图等。

  (2) 控制系统的数学模型,包括:建立典型物理系统的微分方程模型和传递函数模型,拉普拉斯变化和求解微分方程,传递函数的概念、定义和性质,零极点计算,特征多项式,方框图的化简。

  (3) 线性系统的时域分析,包括:根据传递函数或微分方程求解系统输出,系统稳定性的概念与稳定性条件,系统稳定的充要条件,劳斯稳定判据,稳态误差的概念与计算,典型一阶系统和二阶系统的动态性能指标,高阶系统概念,控制系统时域设计。

  (4) 线性系统的根轨迹法,包括:根轨迹的概念,根轨迹方程,幅值条件和相角条件,绘制根轨迹的基本规则,用根轨迹分析系统的性能和设计系统控制器。

  (5) 线性系统的频域分析,包括:频率特性的定义,幅频特性与相频特性,用频率特性分析稳态响应,典型环节的频率特性,Bode 图和奈奎斯特图,奈奎斯特图稳定性判据,幅值裕量和相角裕量的定义及计算,频域指标与时域指标的关系,控制系统的频域设计。

  (6) 线性连续系统校正方法,包括:校正的基本概念,超前校正、迟后校正和迟后-超前校正的原理与设计方法,PID 控制器的基本概念、原理与设计方法。

  (7) 线性离散系统的分析与校正方法,包括:离散系统的基本概念,信号的采样与保持,z变换理论与离散系统的数字模型表达方法,离散系统稳定判据,离散系统的动态性能分析,离散系统的数字校正,数字PID控制器的实现,离散系统控制器设计方法。

  (8) 线性系统的状态空间分析与综合,包括:线性系统的状态空间描述,状态转

  移矩阵,矩阵指数幂的定义与计算,线性系统状态空间方程的解,系统的渐进稳定性定义与判据,线性系统的可控性与可观测性定义与判据,可控/可观标准型,可控/可观子系统,线性定常系统的反馈结构以及状态观测器,状态空间闭环系统极点配方法。

  (9) 最优控制,包括最优控制的一般概念,线性二次型问题的最优控制,控制系统优化设计。

  三. 试卷结构

  (1) 考试时间:180 分钟,满分:150 分。

  (2) 题型结构:

  概念题、计算题、设计题、综合题。

  三. 参考书目

  《自动控制原理》第 6 版,胡寿松主编,科学出版社,2018

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