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華北電力大學2021年碩士生入學考試初試科目考試大綱

考試科目編號：843

考試科目名稱：自動控制原理基礎

一、總體要求

熟練掌握經典控制理論中的基本概念、數學模型建立及對象特性分析方法;能夠運用時域分析法、根軌跡分析法和頻率分析法對線性連續定常控制系統進行分析與設計;掌握現代控制理論中的基本概念和狀態空間分析方法。

二、考試內容

考試內容主要測試考生對控制理論基本概念、基礎理論和基本技能掌握的程度，以及運用所學理論分析、解決控制問題的能力。

1.基本概念

經典控制理論和現代控制理論中的基本概念。

2.數學模型

根據給出的控制系統，建立微分方程、傳遞函數、結構圖和信號流圖模型，并能夠在上述四種模型之間進行轉換;根據給出的結構圖求取典型傳遞函數。

3.時域分析

用勞斯判據判定閉環系統穩定性，確定特征根的分布;求取一階、二階系統的時域響應，求取動態性能指標;求取典型輸入(階躍輸入、斜坡輸入、加速度輸入)下系統的穩態誤差。

4.根軌跡分析法

根據給出的控制對象模型，繪制180度根軌跡，并求取關鍵節點參數;利用根軌跡圖進行定性分析(穩定、不穩定區間的確定，單調衰減、振蕩衰減區間的確定等)。

5.頻率分析法

繪制奈奎斯特曲線、伯德圖;由頻率域穩定判據判定控制系統穩定性，確定系統閉環極點的分布情況，計算系統穩定裕度。

6.現代控制理論基礎

建立狀態空間模型并求取傳遞函數，求解狀態空間方程;繪制模擬結構圖，分析系統的能控性和能觀性;利用狀態反饋配置極點，設計全維狀態觀測器。

7.工程控制系統分析

針對電路、力學系統、水箱等簡單工程控制系統，應用經典控制理論相關知識，建立系統模型，分析系統穩定性和動態性能。

三、考試的題型

以分析、證明和計算題為主，也包括對基本概念的測試。

四、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.