2024年南京理工大學(xué)非全日制研究生招生考試《控制工程基礎(chǔ)》考試大綱

　　一、 總要求

　　命題內(nèi)容以胡壽松教授主編的教材《自動控制原理》為主要參考書，全面考查考生對自動控制原理的基本概念、基本方法掌握的程度及運用基本概念、原理、靈活解決問題、分析問題的能力。

　　二、 命題范圍及考查的知識點

　　1 自動控制的基本概念

　　1)自動控制系統(tǒng)三種基本控制方式：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、復(fù)合控制；

　　*2)反饋控制的機理；

　　*3)閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成；

　　*4)對控制系統(tǒng)的基本要求。

　　2 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

　　微分方程、傳遞函數(shù)和結(jié)構(gòu)圖是描述系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的三種主要形式，重點考查：

　　*1)傳遞函數(shù)定義及性質(zhì)，結(jié)構(gòu)圖的概念；

　　*2)獲取具體物理系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，以及繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的方法；

　　*3)通過結(jié)構(gòu)圖的化簡，求取開環(huán)傳遞函數(shù)、閉環(huán)傳遞函數(shù)、誤差傳遞函數(shù)及干擾信號作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)；

　　4)一般了解信號流圖的建立及梅遜公式的應(yīng)用。

　　3 線性系統(tǒng)的時域分析法

　　重點考查考生對系統(tǒng)穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差、動態(tài)品質(zhì)等性能的分析方法。

　　*1)系統(tǒng)性能指標的定義；

　　*2)系統(tǒng)穩(wěn)定性概念、勞斯穩(wěn)定判據(jù)及其應(yīng)用；

　　*3)一階、二階系統(tǒng)(主要是二階)的動態(tài)性能分析，二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)的分析及動態(tài)性能指標的計算；

　　*4)系統(tǒng)類型的定義、靜態(tài)誤差系數(shù)的定義及計算方法，利用靜態(tài)誤差系數(shù)計算系統(tǒng)的靜態(tài)誤差；

　　5)主導(dǎo)極點的概念，一般了解高階系統(tǒng)動態(tài)性能的分析方法。

　　4 線性系統(tǒng)的根軌跡法

　　1)掌握根軌跡的基本概念，根軌跡與系統(tǒng)性能的關(guān)系；

　　2)掌握根軌跡繪制的基本法則，靈活應(yīng)用基本法則繪制系統(tǒng)的根軌跡；

　　3)利用根軌跡分析系統(tǒng)的性能；

　　4)了解參數(shù)根軌跡和零度根軌跡的概念。

　　5 線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)法

　　*1)頻率特性的定義及其幾何表示法；

　　*2)系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特性圖、幅相曲線圖的繪制；

　　3)最小相位系統(tǒng)與非最小相位系統(tǒng)的概念；

　　*4)利用開環(huán)對數(shù)頻率特性求開環(huán)傳遞函數(shù)的條件、方法；

　　*5)利用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)、對數(shù)頻率穩(wěn)定性判據(jù)判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

　　*6)相角穩(wěn)定裕量和幅值穩(wěn)定裕量的定義及其求取方法，它們與系統(tǒng)性能的關(guān)系；

　　7)掌握開環(huán)幅值穿越頻率、相角交界頻率的定義，了解閉環(huán)諧振峰值、諧振頻率及帶寬的定義。

　　6 控制系統(tǒng)的綜合校正

　　1)正確理解控制系統(tǒng)校正的基本概念；

　　*2)PID校正的思想及算法；

　　*3)二階系統(tǒng)的比例微分校正及速度反饋校正；

　　*4)超前校正、滯后校正、超前-滯后校正的設(shè)計方法；

　　5)串聯(lián)校正、反饋校正的設(shè)計方法及它們的優(yōu)缺點；

　　*6)復(fù)合控制校正的設(shè)計方法及其優(yōu)缺點。

　　7 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合

　　*1)正確理解狀態(tài)空間有關(guān)概念；

　　2)熟練掌握建立元件、系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式的方法；

　　*3)掌握空間表達式向可控、可觀測標準形、對角形、約當(dāng)形等規(guī)范形式變換的基本方法；

　　*4)熟練掌握由狀態(tài)空間表達式求系統(tǒng)傳遞矩陣的方法；

　　*5)熟練掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)及求取方法，掌握線性定常系統(tǒng)狀態(tài)方程求解方法；

　　*6)正確理解可控性、可觀測性的基本概念；

　　*7)熟練掌握判定系統(tǒng)的可控性、可觀測性充要條件及有關(guān)方法；

　　*8)理解可控性、可觀測性與系統(tǒng)傳遞函數(shù)的關(guān)系；

　　9)理解線性系統(tǒng)規(guī)范分解的作用和意義，了解規(guī)范分解的一般方法；

　　*10)正確理解利用狀態(tài)反饋任意配置系統(tǒng)極點的有關(guān)概念，熟練掌握按系統(tǒng)指標要求確定狀態(tài)反饋矩陣的方法；

　　*11)正確理解利用輸出反饋任意配置系統(tǒng)極點的有關(guān)概念，掌握按系統(tǒng)指標要求確定輸出反饋矩陣的方法；

　　12)正確理解分解定理，了解狀態(tài)觀測器的作用，一般了解全維狀態(tài)觀測器的設(shè)計方法；

　　*13)正確理解李雅普諾夫穩(wěn)定性的有關(guān)概念；

　　14)掌握李雅普諾夫第二法，初步掌握尋求系統(tǒng)李雅普諾夫函數(shù)判定系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。