2021 年碩士研究生入學(xué)考試大綱

考試科目名稱：控制工程基礎(chǔ)

考試時(shí)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(yùn)用于分析與研究

機(jī)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(jì)算機(jī)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(dòng)控制系統(tǒng)的幾種分類，機(jī)械控制工程研究的

對(duì)象與方法，控制理論在機(jī)械工程中的應(yīng)用。

2).控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型

系統(tǒng)的數(shù)學(xué)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(jiǎn)化，繪制實(shí)際物理系統(tǒng)的函數(shù)方框圖。

3 ).時(shí)域瞬態(tài)響應(yīng)分析

時(shí)域響應(yīng)及典型的輸入信號(hào)，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(shí)域分析性能指標(biāo)，高階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)，時(shí)域瞬態(tài)響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方法，典型環(huán)節(jié)的頻率特性，頻率響應(yīng)的

極坐標(biāo)圖，頻率響應(yīng)的對(duì)數(shù)坐標(biāo)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(duì)穩(wěn)定性。

6 ). 控制系統(tǒng)的誤差分析和計(jì)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(dòng)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(biāo)，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(jì)與校正。

8). 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述，線性離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)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(jì)算機(jī)輔助分析

MATLAB控制工具箱，控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的MATLAB實(shí)現(xiàn)，借助MATLAB

進(jìn)行控制系統(tǒng)時(shí)域、頻域響應(yīng)、穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算機(jī)輔助分析，SIMULINK

及其應(yīng)用，應(yīng)用MATLAB進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)分析等。

三、試卷結(jié)構(gòu)：

a) 考試時(shí)間：180 分鐘，滿分：150 分

b) 題型結(jié)構(gòu)

a:簡(jiǎn)答題(50 分)

b:計(jì)算編程題(100 分)

四、參考書(shū)目

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

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