2021 年碩士研究生入學考試大綱

考試科目名稱：控制工程基礎(chǔ)

考試時間：180

滿分：150

一、考試要求：

熟練掌握經(jīng)典控制理論的基本原理及思想方法，并能運用于分析與研究

機械及電氣系統(tǒng)中信息的傳遞、反饋及控制，熟練掌握控制系統(tǒng)建模和分析方法，

熟練掌握基于 MATLAB 的計算機輔助分析方法。

二、考試內(nèi)容：

1 ).緒論

控制系統(tǒng)的基本工作原理，自動控制系統(tǒng)的幾種分類，機械控制工程研究的

對象與方法，控制理論在機械工程中的應(yīng)用。

2).控制系統(tǒng)的動態(tài)模型

系統(tǒng)的數(shù)學模型，拉氏變換及其反變換，傳遞函數(shù)，典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，

系統(tǒng)的方框圖，方框圖聯(lián)接與簡化，繪制實際物理系統(tǒng)的函數(shù)方框圖。

3 ).時域瞬態(tài)響應(yīng)分析

時域響應(yīng)及典型的輸入信號，一階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)，二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)，

時域分析性能指標，高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)，時域瞬態(tài)響應(yīng)的實驗方法。

4). 控制系統(tǒng)的頻率特性

頻率特性的基本概念及其基本實驗方法，典型環(huán)節(jié)的頻率特性，頻率響應(yīng)的

極坐標圖，頻率響應(yīng)的對數(shù)坐標圖，由頻率特性曲線求系統(tǒng)傳遞函數(shù)，由單位脈

沖響應(yīng)求系統(tǒng)的頻率特性，控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻響。

5). 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析

系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的概念，系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件，代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)，乃奎斯特穩(wěn)

定判據(jù)，由伯德圖判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，控制系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性。

6 ). 控制系統(tǒng)的誤差分析和計算

穩(wěn)態(tài)誤差的基本概念，輸入引起的穩(wěn)態(tài)誤差，干擾引起的穩(wěn)態(tài)誤差，減小系

統(tǒng)誤差的途徑，動態(tài)誤差系數(shù)

7 ).控制系統(tǒng)的綜合與校正

系統(tǒng)的性能指標，系統(tǒng)的校正概述，串聯(lián)校正，反饋校正，PID控制規(guī)律，

頻率法設(shè)計與校正。

8). 計算機控制系統(tǒng)計算機控制系統(tǒng)概述，線性離散系統(tǒng)的數(shù)學模型，線性離散系統(tǒng)的性能分析

等。

8). 基于MATLAB的控制系統(tǒng)計算機輔助分析

MATLAB控制工具箱，控制系統(tǒng)數(shù)學模型的MATLAB實現(xiàn)，借助MATLAB

進行控制系統(tǒng)時域、頻域響應(yīng)、穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差的計算機輔助分析，SIMULINK

及其應(yīng)用，應(yīng)用MATLAB進行計算機輔助控制系統(tǒng)分析等。

三、試卷結(jié)構(gòu)：

a) 考試時間：180 分鐘，滿分：150 分

b) 題型結(jié)構(gòu)

a:簡答題(50 分)

b:計算編程題(100 分)

四、參考書目

董景新等. 控制工程基礎(chǔ)(第4版). 清華大學出版社. 2015.

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