考试内容和考试要求
考试大纲: 一、自动控制原理和现代控制理论部分: 1、控制系统的基本概念 2、控制系统的数学模型 1)系统输入输出描述方法:线性微分方程、脉冲响应、传递函数、结构图及其等效变换; 2)结构图的等效变换和传递函数求取; 3)系统输出的性质和求取;非线性系统在工作点的线性化方法。 3、控制系统的时域分析 1)稳定性和代数稳定判据; 2)典型输入信号和时域性能指标;一阶及二阶系统的动态响应及性能; 3)高阶系统的极点分布对系统性能的影响、主导极点的概念和相应的分析方法; 4)稳态误差分析。 4、根轨迹法 1)轨迹的基本概念;绘制根轨迹的基本法则; 2)控制系统根轨迹的绘制参量根轨迹; 3)基于根轨迹法的闭环系统性能分析。 5、控制系统的频率特性分析 1)频率特性基本概念;典型环节的频率特性;开环系统的频率特性绘制; 2)奈奎斯特稳定判据、稳定裕度; 3)基于开环频率特性的系统性能分析。 6、控制系统的校正装置综合 1)串联校正装置的特性和频率法综合; 2)串联校正装置的期望对数频率特性设计。 7、线性系统的状态空间表达式 1)动力系统的状态、状态变量、状态空间表达式的基本概念; 2)状态空间表达式的模拟结构图、状态空间表达式的建立、线性变换。 8、线性定常控制系统分析(求解): 1)线性定常系统状态方程的零状态响应和零输入响应; 2)矩阵指数函数和状态转移矩阵的概念及其计算方法。 9、线性定常系统的能控性和观测性 1)线性连续定常系统能控性定义、判据;能观测性定义、判据; 2)能控性和能观测性的对偶关系、能控标准形能观标准形, 3)线性系统的传递函数(阵)中零极点对消与状态能控性,能观测性的关系。 10、线性系统的稳定性 1)稳定性的基本概念; 2)李亚普诺夫稳定性第二方法; 3)线性系统的李亚普诺夫稳定性分析。 11、线性定常系统的反馈设计 1)状态反馈的基本概念和反馈系统的方框图; 2)状态反馈的极点配置。
二、信号系统部分: 1、信号与系统 1)连续时间和离散时间信号; 2)单位冲激与单位阶跃函数; 3)连续时间和离散时间系统; 4)基本系统性质:记忆系统与无记忆系统,可逆性与可逆系统,因果性,稳定性,时不变性,线性 2、线性时不变系统 1)离散时间线性时不变系统:卷积和; 2)连续时间线性时不变系统:卷积积分; 3)线性时不变系统的性质:交换律性质,分配律性质,结合律性质,可逆性,因果性,稳定性; 4)用微分和差分方程描述的因果线性时不变系统。 3、周期信号的傅里叶级数表示 1)连续时间周期信号的傅里叶级数表示; 2)连续时间傅里叶级数性质; 3)离散时间周期信号的傅里叶级数表示; 4)离散时间傅里叶级数性质。 4、连续时间傅里叶变换 1)非周期信号的表示:连续时间傅里叶变换;周期信号的傅里叶变换;连续时间傅里叶变换性质。 5、离散时间傅里叶变换 1)非周期信号的表示:离散时间傅里叶变换;周期信号的傅里叶变换;离散时间傅里叶变换性质。 6、信号与系统的时域和频域特性 1)傅里叶变换的模和相位表示; 2)线性时不变系统频率响应的模和相位表示; 3)理想频率选择性滤波器的时域特性; 4)非理想滤波器的时域和频域特性讨论; 5)系统的时域分析与频域分析。
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