華北電力大學（北京）

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(jīng)典控制理論中的基本概念、數(shù)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(xù)定常控制系統(tǒng)進行分析與設計;掌握現(xiàn)代控制理論中的基本概念和狀態(tài)空間分析方法。

二、考試內(nèi)容

考試內(nèi)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(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論中的基本概念。

2.數(shù)學模型

根據(jù)給出的控制系統(tǒng)，建立微分方程、傳遞函數(shù)、結(jié)構(gòu)圖和信號流圖模型，并能夠在上述四種模型之間進行轉(zhuǎn)換;根據(jù)給出的結(jié)構(gòu)圖求取典型傳遞函數(shù)。

3.時域分析

用勞斯判據(jù)判定閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性，確定特征根的分布;求取一階、二階系統(tǒng)的時域響應，求取動態(tài)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(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。

4.根軌跡分析法

根據(jù)給出的控制對象模型，繪制180度根軌跡，并求取關(guān)鍵節(jié)點參數(shù);利用根軌跡圖進行定性分析(穩(wěn)定、不穩(wěn)定區(qū)間的確定，單調(diào)衰減、振蕩衰減區(qū)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(wěn)定判據(jù)判定控制系統(tǒng)穩(wěn)定性，確定系統(tǒng)閉環(huán)極點的分布情況，計算系統(tǒng)穩(wěn)定裕度。

6.現(xiàn)代控制理論基礎

建立狀態(tài)空間模型并求取傳遞函數(shù)，求解狀態(tài)空間方程;繪制模擬結(jié)構(gòu)圖，分析系統(tǒng)的能控性和能觀性;利用狀態(tài)反饋配置極點，設計全維狀態(tài)觀測器。

7.工程控制系統(tǒng)分析

針對電路、力學系統(tǒng)、水箱等簡單工程控制系統(tǒng)，應用經(jīng)典控制理論相關(guān)知識，建立系統(tǒng)模型，分析系統(tǒng)穩(wěn)定性和動態(tài)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(xiàn)代控制理論，機械工業(yè)出版社，第三版.