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河北工業大學2021年碩士研究生招生考試自命題科目考試大綱

科目代碼：980

科目名稱：自動控制理論（含經典及現代控制理論）

適用專業：控制科學與工程、電子信息（部分研究方向）

一、考試要求《自動控制理論》適用于河北工業大學人工智能與數據科學學院控制科學與工程（081100）專業和電子信息（085400）專業（部分研究方向）研究生招生專業課考試。主要考察對于控制理論基本概念、控制理論分析和設計控制系統的能力、運用所學知識分析問題和解決問題的能力，課程考試內容主要包含經典控制理論和現代控制理論兩部分。

二、考試形式試卷采用客觀題型和主觀題型相結合的形式，主要包括填空題、簡答題、計算題等。考試時間為 3 小時，總分為 150 分，經典控制理論部分約占試卷總成績的 65%，現代控制理論約占試卷總成績的 35%。

三、考試內容

（一）經典控制理論 1.線性系統的數學模型線性定常系統數學模型建立；方框圖、信號流圖等化簡及求解系統閉環傳遞函數；非線性數學模型的線性化。 2.控制系統的時域分析典型輸入信號下線性定常系統的時域響應；二階系統時域動態性能指標；控制系統的穩定誤差分析；線性系統的代數穩定性判據。 3.根軌跡法繪制常規根軌跡的基本條件和基本規則；繪制參數根軌跡、零度根軌跡的基本條件和基本規則，利用根軌跡法分析系統的暫態響應及穩態響應。 4.控制系統的頻域分析線性定常系統的頻率特性及其與時域響應的關系；系統開環乃奎斯特圖繪制及系統穩定性分析；系統開環伯德圖繪制及系統穩定性分析；系統的閉環頻率特性；根據閉環頻率特性分析系統的時域響應。 5.自動控制系統的校正控制系統校正概念；線性系統的串聯相位超前、相位滯后校正裝置及特性；頻率法在系統校正中的應用。 6.非線性系統分析非線性系統的相平面法；非線性系統描述函數法。 7.采樣控制系統采樣過程及采樣定理；保持器及差分方程、Z 變換；系統脈沖傳遞函數；線性采樣系統的穩定性分析、穩態誤差分析；采樣控制系統的校正及最少拍校正。

（二）現代控制理論 1.控制系統的狀態空間表達式狀態變量及狀態空間表達式定義；模擬結構圖的建立；控制系統的串聯及并聯實現；狀態空間表達式與傳遞函數之間的轉換；控制系統線性變換。 2.控制系統狀態空間表達式的解線性定常齊次狀態方程的解；狀態轉移矩陣；線性定常非齊次方程的解；離散時間系統狀態方程的解。 3.線性控制系統的能控性和能觀性分析控制系統能控性的定義及其判別方法；控制系統能觀性的定義及其判別方法；能控性與能觀性的對偶關系分析；能控標準型和能觀標準型；系統的結構分解；傳遞函數矩陣的實現問題。 4.控制系統穩定性分析 Lyapunov 穩定性的定義；Lyapunov 第一法、Lyapunov 第二法， Lyapunov 穩定性判據在系統分析中的應用。 5.線性定常系統的綜合線性反饋控制系統的基本結構及其特性；極點配置問題；系統鎮定問題；利用狀態觀測器實現狀態反饋系統。

四、參考書目 [1]《自動控制原理》（第三版），主編：吳懷宇，華中科技大學出版社。 [2]《現代控制理論》（第三版），主編：劉豹，唐萬生，機械工業出版社。 [3]《自動控制原理》，主編：胡壽松，國防工業出版社。 [4]《現代控制理論》，主編：張嗣瀛，清華大學出版社。 [5]《自動控制理論》，主編：夏德鈐，甕貽芳，機械工業出版社。

五、其他注意事項考生需要攜帶無編程無存儲無記憶功能的計算器和繪圖工具。

原標題：河北工業大學2021年碩士研究生招生考試初試自命題科目考試大綱

文章來源：https://yjs.hebut.edu.cn/zsgz/zlxz/94851.htm

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