電氣與電子工程學(xué)院碩士研究生招生考試
考試大綱
科目代碼：924科目名稱：自動控制原理
參考書：《自動控制理論》李素玲機械工業(yè)出版社2019年1月
考試范圍說明：
一、自動控制的一般概念
知識點：
?控制系統(tǒng)的一般概念：名詞術(shù)語；控制系統(tǒng)的組成、分類以及對控制系統(tǒng)的基本要求
基本要求：
?掌握反饋控制的基本原理
?根據(jù)系統(tǒng)工作原理圖繪制方框圖
二、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
知識點：
?控制系統(tǒng)動態(tài)微分方程的建立；拉氏變換法求解線性微分方程
?傳遞函數(shù)的定義和性質(zhì)、典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
?系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的建立、等效變換以及梅遜公式在結(jié)構(gòu)圖和信號流圖中的應(yīng)用
基本要求：
?建立控制系統(tǒng)的動態(tài)微分方程
?利用復(fù)阻抗的概念建立無源網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖
?對于電網(wǎng)絡(luò)，利用復(fù)阻抗法求取傳遞函數(shù)
?熟悉控制系統(tǒng)常用元部件的傳遞函數(shù)
?掌握控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的建立方法以及等效變換法則
?用等效變換方法或梅遜公式求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖或信號流圖的各種傳遞函數(shù)
三、線性系統(tǒng)的時域分析法
知識點：
?控制系統(tǒng)時域性能指標的定義與計算
?系統(tǒng)穩(wěn)定性的定義與判斷法則
?二階系統(tǒng)動態(tài)性能分析以及改善措施
?誤差的定義、穩(wěn)態(tài)誤差的計算以及提高穩(wěn)態(tài)精度的措施
基本要求：
?一階系統(tǒng)階躍響應(yīng)的求法以及動態(tài)性能指標的計算公式
?典型欠阻尼二階系統(tǒng)動態(tài)性能指標的計算、性能指標與特征根的關(guān)系
?改善二階系統(tǒng)動態(tài)性能指標的方法
?主導(dǎo)極點與偶極子的概念及其應(yīng)用
?古爾維茨判據(jù)、勞斯判據(jù)及其應(yīng)用
?靜態(tài)誤差系數(shù)、系統(tǒng)型別、穩(wěn)態(tài)誤差的計算
?擾動引起的誤差的定義與計算方法
?減小和消除穩(wěn)態(tài)誤差的方法
四、線性系統(tǒng)的根軌跡法
知識點：
?根軌跡的基本概念
?根軌跡的模值條件與相角條件
?根軌跡繪制的基本法則
?廣義根軌跡
?增加開環(huán)零、極點對根軌跡的影響
?系統(tǒng)性能的分析
基本要求：
?由系統(tǒng)特征方程求開環(huán)增益從零到無窮變化時的根軌跡方程（或開環(huán)零點、或開環(huán)極點從零到無窮變化）
?根軌跡的模值方程與相角方程的幾何意義
?180度根軌跡與零度根軌跡的繪制法則
?根軌跡的改造――增加開環(huán)零、極點對根軌跡的影響
?由根軌跡分析系統(tǒng)穩(wěn)定性、分析參數(shù)變化對系統(tǒng)運動模態(tài)的影響
五、線性系統(tǒng)的頻域分析法
知識點：
?頻率特性的概念及其圖示法
?開環(huán)頻率特性的繪制
?奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)和對數(shù)穩(wěn)定判據(jù)
?穩(wěn)定裕度
?三頻段的概念
基本要求：
?在正弦輸入信號下，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出與穩(wěn)態(tài)誤差的求取
?典型環(huán)節(jié)的頻率特性（尤其是振蕩環(huán)節(jié)的特征點要記住）
?控制系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性曲線的繪制、對數(shù)頻率特性曲線的繪制，對數(shù)坐標系的應(yīng)用
?由最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻漸近曲線求傳遞函數(shù)的方法
?奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)以及對數(shù)穩(wěn)定判據(jù)
?穩(wěn)定裕度的物理意義及計算方法
?由系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特性分析閉環(huán)系統(tǒng)性能的方法（尤其是三頻段的概念及其與系統(tǒng)性能的關(guān)系）
六、線性系統(tǒng)的校正方法
知識點：
?系統(tǒng)的設(shè)計與校正問題
?常用校正裝置及其特性
?串聯(lián)校正
?復(fù)合校正
基本要求：
?串聯(lián)超前校正和串聯(lián)滯后校正的實質(zhì)、作用
?串聯(lián)超前校正網(wǎng)絡(luò)、串聯(lián)滯后校正網(wǎng)絡(luò)、串聯(lián)滯后-超前校正網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計（尤其是希望特性法）、PID校正的特點
?復(fù)合校正網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計
七、線性離散系統(tǒng)的分析與校正
知識點：
?離散系統(tǒng)的基本概念
?信號的采樣與保持
?離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
?離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差
?動態(tài)性能分析
?離散系統(tǒng)的數(shù)字校正
基本要求：
?采樣與保持的物理描述與數(shù)學(xué)描述、香農(nóng)采樣定理
?零階保持器的數(shù)學(xué)描述及其頻率特性
?差分方程的概念、差分方程的建立與求解
?脈沖傳遞函數(shù)的概念、用Z變換方法求系統(tǒng)的輸出響應(yīng)
?Z域穩(wěn)定判據(jù)、W域穩(wěn)定判據(jù)
?離散系統(tǒng)的性能分析
八、非線性控制系統(tǒng)分析
知識點：
?非線性控制系統(tǒng)概述
?常見非線性特性及其對系統(tǒng)運動的影響
?描述函數(shù)法
?相平面法
基本要求：
?非線性系統(tǒng)的等效變換
?負倒描述函數(shù)曲線的繪制
?非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的判斷
?自激振蕩的判斷及自振參數(shù)的確定
?線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的相軌跡繪制（解析法、等傾線法）
?開關(guān)線、奇點及其類型、極限環(huán)等概念
科目代碼：939科目名稱：電路
考試范圍說明：
考試參考教材：電路（第五版）邱關(guān)源高等教育出版社
一、考核要求及命題原則
考試的目的是要求學(xué)生通過各個教學(xué)環(huán)節(jié)和實踐的學(xué)習(xí)，應(yīng)達到下列總的要求：
總的要求：掌握交直流電路的各種分析方法及要求，能夠建立電路方程并通過直流穩(wěn)態(tài)、交流穩(wěn)態(tài)、電路的暫態(tài)分析對不同的電路進行分析。
1.掌握電路的基本概念、基本定律；掌握兩類約束(KVL、KCL、VCR)是所有電路必須遵循的法則；
2.熟練掌握電路的一般分析方法；
3.掌握線性電路的幾個基本定理；
4.掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路分析的相量法，及各種功率計算；
5.掌握耦合電感及變壓器的VCR特性及其電路分析；
6.掌握三相電路的特點及分析計算方法；
7.掌握一階電路的暫態(tài)分析方法；
8.了解非正弦周期電流電路的分析方法；
9．了解拉普拉斯變換；掌握應(yīng)用拉氏變換分析線性電路；
10．了解網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義和極點、零點的概念；
11．掌握電路方程的矩陣形式和狀態(tài)方程；
12.掌握二端口網(wǎng)絡(luò)的四種參數(shù)方程和參數(shù)計算。
13.掌握非線性電路的方程建立和分析方法
本課程的重點：以直流電路為例，重點掌握電路遵循的拓撲約束(KCL、KVL)及各元件(電阻、電感、電容、受控源、耦合電感、理想變壓器)遵循的元件約束VCR，運用兩類約束及電路模型，建立相應(yīng)的電路方程。
二、考核內(nèi)容
考核的范圍：凡是大綱要求的內(nèi)容均在考試的范圍之內(nèi)。
考核的主要內(nèi)容：
1．電路模型和電路定律電路和電路模型；電流和電壓的參考方向；電功率和能量；電阻元件；電感元件；電容元件；電壓源和電流源；受控源；基爾霍夫定律。
2.電阻電路的等效變換電路的等效變換；電阻的串聯(lián)和并聯(lián)；電壓源、電流源的串聯(lián)和并聯(lián)；實際電源的兩種模型及其等效變換；輸入電阻。
3.電阻電路的一般分析KCL和KVL的獨立性；支路電流法；網(wǎng)孔電流法；回路電流法；節(jié)點電壓法。
4.電路定理疊加原理；戴維南定理和諾頓定理；特勒根定理；互易定理；最大功率傳輸原理。
5.含有運算放大器的電阻電路運算放大器的電路模型；比例電路的分析；含有理想運算放大器的電路的分析。
6.動態(tài)電路分析動態(tài)電路的方程及其初始條件；一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)；一階電路的階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng)。二階電路的零輸入響應(yīng)。
7.相量法復(fù)數(shù)的表示方法和復(fù)數(shù)運算；正弦量的三要素；正弦量的相量表示方法；電路元件的相量模型；電路定律的相量形式。
8.正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析阻抗和導(dǎo)納；阻抗（導(dǎo)納）的串聯(lián)和并聯(lián)；電路的相量圖；正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析；正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率；復(fù)功率；最大功率傳輸；串聯(lián)電路的諧振；并聯(lián)電路的諧振的特點。
9.含有耦合電感的電路互感；含有耦合電感的電路的計算；空心變壓器；理想變壓器。
10.三相電路三相電路的概念；線電壓（線電流）與相電壓（相電流）的關(guān)系；對稱三相電路的計算；不對稱三相電路的概念；三相電路的功率。
11.非正弦周期電流電路和信號的頻譜非正弦周期信號；周期函數(shù)分解為傅立葉級數(shù)；有效值、平均值和平均功率；非正弦周期電流電路的計算；對稱三相電路中的高次諧波。
12.拉普拉斯變換拉普拉斯變換的定義；拉普拉斯變換的基本性質(zhì)；拉普拉斯反變換的部分分式展開；運算電路；應(yīng)用拉普拉斯變換分析線性電路。
13.電路方程的矩陣形式割集；關(guān)聯(lián)矩陣、回路矩陣、割集矩陣；回路電流方程的矩陣形式；節(jié)點電壓方程的矩陣形式；割集電壓方程的矩陣形式；狀態(tài)方程。
14.二端口網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò)的方程及其參數(shù)；二端口網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移函數(shù)；二端口網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接；回轉(zhuǎn)器和負阻抗變換器。
15.非線性電路非線性電路的分析方法和電路方程的建立。
考核的重點：以直流電路為基礎(chǔ)，重點掌握電路遵循的拓撲約束(KCL、KVL)及各元件(電阻、電感、電容、受控源、耦合電感、理想變壓器)遵循的元件約束VAR，運用兩類約束及電路模型，對電路進行求解。幾種求解電路的重要定理和計算方法是：基爾霍夫定律、電路的等效變換、網(wǎng)孔電流法、回路電流法、節(jié)點電壓法、疊加原理、戴維南定理和諾頓定理、特勒根定理、最大功率傳輸原理。一階動態(tài)電路的三要素法。正弦量的相量計算和交流電路的功率計算、具有互感電路的計算、三相電路的計算。應(yīng)用拉普拉斯變換分析線性電路。二端口網(wǎng)絡(luò)的方程及其參數(shù)。非線性電路方程的建立和計算。
