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天津工業大學全國統考碩士生入學考試業務課程考試大綱(2021年修訂)

課程編號：852 課程名稱：機械控制工程

一、考試總體要求

"機械控制工程"入學考試是為招收機械類碩士生而實施的選拔性考試。其指導思想是有利于選拔具有扎實的基礎理論知識和具備一定實踐技能的高素質人才。要求考生能夠系統地掌握經典控制理論的基本知識和具備運用所學的知識分析問題和解決問題的能力。

二、考試的內容

使考生掌握有關控制系統的工作原理、分析控制系統動態性能的頻域分析法及時域分析法、改善系統性能的有效途徑等方面的基本理論和基礎知識。

(一) 緒論

1.了解機械工程控制基礎的研究對象和基本任務

2.掌握自動控制系統組成和原理

3.掌握控制系統的基本控制方式(開環、閉環);反饋控制的概念

(二) 控制系統的數學模型

1.控制系統的數學模型及建立方法;非線性數學模型的微偏線性化

2.控制系統的微分方程

3.傳遞函數及典型環節傳遞函數

4.控制系統的方框圖及其等效變換

(三) 控制系統的時域分析

1.一階系統的時間響應

2.二階系統的時間響應

3.控制系統時間響應的動態、靜態性能指標;二階系統的性能指標分析

4.系統穩態誤差的定義、計算及一般規律

(四) 控制系統的根軌跡法

1.根軌跡法的基本概念

2.常規根軌跡及廣義根軌跡

3.基于根軌跡圖的系統性能分析與估算

(五) 控制系統的頻域特性

1.頻率響應，頻率特性的定義及求法

2.典型環節的頻率特性

3.幅相頻率特性圖—奈奎斯特(Nyquist)圖

4.對數頻率特性圖—波德(Bode)圖

5.最小相位系統、截止頻率、穿越頻率、帶寬等概念

(六) 控制系統的穩定性分析

1.概述，穩定的定義

2.Ruth穩定判據判定系統穩定性

3.Nyquist穩定判據判定系統穩定性

4.系統相對穩定性的概念和指標

5.幅值裕度和相角裕度的計算

三、考試題型及比例

機械控制工程：(150分)

簡答題( 25%左右 )

分析及計算題( 75%左右 )

四、考試形式及時間

"機械控制工程"考試形式為筆試。考試時間為3小時。

五、主要參考書目

1.楊叔子等，《機械工程控制基礎》(第六版) 武漢：華中科技大學出版社，2011年

2.劉國華等，《機械工程控制基礎》(第一版) 西安：西安電子科技大學出版社，2017年

3.胡壽松，《自動控制原理》(第五版)，北京：科學出版社，2007年