福州大學(xué)2011年碩士研究生入學(xué)考試自命題科目考試大綱

　　一、考試科目名稱:自動(dòng)控制理論
　　二、招生學(xué)院和專業(yè)：電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院
　　基本內(nèi)容(可續(xù)頁(yè)):
　　自動(dòng)控制理論簡(jiǎn)介
　　一、課程性質(zhì)
　　《自動(dòng)控制理論I》涉及線性控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型以及對(duì)其進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)所使用的理論等內(nèi)容，是一門理論性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)于從事控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)“非線性控制理論”、“計(jì)算機(jī)控制理論”、“現(xiàn)代控制理論”等課程的理論基礎(chǔ)。
　　二、教學(xué)方法:課堂講授和實(shí)驗(yàn)上機(jī)結(jié)合
　　三、課程學(xué)習(xí)目標(biāo)和基本要求
　　（1）通過學(xué)習(xí),學(xué)生要了解并基本掌握對(duì)實(shí)際的控制系統(tǒng)的工作原理分析并采用各種數(shù)學(xué)描述的方法。
　�。�2）通過學(xué)習(xí),學(xué)生要了解并掌握利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行線性控制系統(tǒng)分析的基本原理和方法，通過學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，學(xué)會(huì)利用計(jì)算機(jī)和先進(jìn)仿真軟件來(lái)分析實(shí)際問題。
　�。�3）通過學(xué)習(xí),學(xué)生要了解并掌握線性控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行線性控制系統(tǒng)校正，會(huì)利用計(jì)算機(jī)和先進(jìn)仿真軟件進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　四、課程類型：必修課、專業(yè)基礎(chǔ)課
　　五、先修課程：積分變換、復(fù)變函數(shù)、電路、電子技術(shù)
　　六、考綱范圍
　　1、引言
　　知識(shí)點(diǎn)：開環(huán)控制和閉環(huán)控制、自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型、自動(dòng)控制理論概要
　　自動(dòng)控制系統(tǒng)中的術(shù)語(yǔ)和定義
　　重點(diǎn):開環(huán)控制和閉環(huán)控制、自動(dòng)控制系統(tǒng)中的術(shù)語(yǔ)和定義。
　　難點(diǎn):開環(huán)控制和閉環(huán)控制。
　　2、線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
　　知識(shí)點(diǎn):線性系統(tǒng)的輸入-輸出時(shí)間函數(shù)描述、線性系統(tǒng)的輸入-輸出傳遞函數(shù)描述、傳遞函數(shù)的定義、相似原理、非線性數(shù)學(xué)模型的線性化、小信號(hào)理論、典型環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型、方框圖、梅遜公式的應(yīng)用
　　重點(diǎn):線性系統(tǒng)的輸入-輸出傳遞函數(shù)描述、典型環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型、方框圖、小信號(hào)理論。
　　難點(diǎn):線性系統(tǒng)的輸入-輸出傳遞函數(shù)描述。
　　3、控制系統(tǒng)的時(shí)域分析
　　知識(shí)點(diǎn):典型輸入信號(hào)、線性定常系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)、控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差、給定穩(wěn)態(tài)誤差與擾動(dòng)穩(wěn)態(tài)誤差、控制系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)的性能指標(biāo)、一階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)、二階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)、高階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)、主導(dǎo)極點(diǎn)及其應(yīng)用、利用計(jì)算機(jī)求取系統(tǒng)的響應(yīng)、SIMULINK軟件包的使用、線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性、勞斯穩(wěn)定判據(jù)。
　　重點(diǎn):二階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)、利用計(jì)算機(jī)求取系統(tǒng)的響應(yīng)、線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　難點(diǎn):高階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)、主導(dǎo)極點(diǎn)及其應(yīng)用。
　　4、根軌跡法
　　知識(shí)點(diǎn):根軌跡的基本概念、繪制根軌跡的基本條件和基本規(guī)則、利用根軌跡法分析系統(tǒng)性能、利用計(jì)算機(jī)求取系統(tǒng)的根軌跡、MATLAB軟件的使用。
　　重點(diǎn):繪制根軌跡的基本條件和基本規(guī)則、利用計(jì)算機(jī)求系統(tǒng)的根軌跡、利用根軌跡法分析系統(tǒng)性能。
　　難點(diǎn):利用根軌跡法分析系統(tǒng)性能。
　　5、控制系統(tǒng)的頻域分析
　　知識(shí)點(diǎn):頻率特性及其與時(shí)域響應(yīng)的關(guān)系、典型環(huán)節(jié)的頻率特性、系統(tǒng)開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性的繪制、乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)和系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性、等M圓、尼柯爾斯圖線、根據(jù)閉環(huán)頻率特性分析系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)、利用計(jì)算機(jī)求取系統(tǒng)的頻率特性、頻率特性的實(shí)驗(yàn)確定方法
　　重點(diǎn):頻率特性及其與時(shí)域響應(yīng)的關(guān)系、開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性的繪制、乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)、利用計(jì)算機(jī)求取系統(tǒng)的頻率特性。
　　難點(diǎn):頻率特性及其與時(shí)域響應(yīng)的關(guān)系、乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)、閉環(huán)頻率特性。
　　6、自動(dòng)控制系統(tǒng)的校正
　　知識(shí)點(diǎn):控制系統(tǒng)校正的概念、線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律、相位超前與相位滯后裝置及其特性、頻率特性法在系統(tǒng)校正中的應(yīng)用、相位超前校正與相位滯后校正舉例、反饋和前饋復(fù)合控制、控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、控制參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)、線性系統(tǒng)校正方法實(shí)際應(yīng)用問題。
　　重點(diǎn):線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律、頻率特性法在系統(tǒng)校正中的應(yīng)用、控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。
　　難點(diǎn):頻率特性法在系統(tǒng)校正中的應(yīng)用、線性系統(tǒng)校正方法實(shí)際應(yīng)用問題。
　　7、采樣控制系統(tǒng)
　　知識(shí)點(diǎn):采樣控制系統(tǒng)引論；采樣過程和采樣定理；Z變換；脈沖傳遞函數(shù)；采樣控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析；采樣控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析；脈沖傳函零極點(diǎn)分布與暫態(tài)響應(yīng)關(guān)系；采樣控制系統(tǒng)校正；比較少拍系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　重點(diǎn):采樣定理、脈沖傳遞函數(shù)、采樣控制系統(tǒng)校正、比較少拍系統(tǒng)。
　　難點(diǎn):閉環(huán)脈沖傳出、采樣系統(tǒng)校正。
　　8、非線性系統(tǒng)分析
　　知識(shí)點(diǎn)：非線性系統(tǒng)的基本概念、二階系統(tǒng)分析、非線性系統(tǒng)相平面分析、典型非線性特性的描述函數(shù)、非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)分析。
　　重點(diǎn):相平面圖繪制、非線性特性的負(fù)倒特性。
　　難點(diǎn):等傾線方程、開關(guān)線、相平面圖分析、負(fù)倒特性。
　　參考書目(須與專業(yè)目錄一致)(包括作者、書目、出版社、出版時(shí)間、版次)：
　　自動(dòng)控制理論：
　　1、教科書
　　胡壽松主編，《自動(dòng)控制原理》，科學(xué)出版社，北京，2001年第4版。
　　2、參考書：
　　KatsuhikoOgata著，盧伯英、于海勛等譯，《現(xiàn)代控制工程》，電子工業(yè)出版社，北京，2003年7月，第4版。
　　吳麒主編，《自動(dòng)控制原理》，清華大學(xué)出版社，北京，1990年。
　　薛定宇著，《反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析》，清華大學(xué)出版社，北京，2000.5
　　說(shuō)明：1、考試基本內(nèi)容：一般包括基礎(chǔ)理論、實(shí)際知識(shí)、綜合分析和論證等幾個(gè)方面的內(nèi)容。有些課程還應(yīng)有基本運(yùn)算和實(shí)驗(yàn)方法等方面的內(nèi)容。
　　2、難易程度：根據(jù)大學(xué)本科的教學(xué)大綱和本學(xué)科、專業(yè)的基本要求，一般應(yīng)使大學(xué)本科畢業(yè)生中優(yōu)秀學(xué)生在規(guī)定的三個(gè)小時(shí)內(nèi)答完全部考題，略有一些時(shí)間進(jìn)行檢查和思考。
　　3、考試題型：可分填空題、選擇題、計(jì)算題、簡(jiǎn)答題、論述題等。