2024年南京理工大学非全日制研究生招生考试《控制工程基础》考试大纲

　　一、 总要求

　　命题内容以胡寿松教授主编的教材《自动控制原理》为主要参考书，全面考查考生对自动控制原理的基本概念、基本方法掌握的程度及运用基本概念、原理、灵活解决问题、分析问题的能力。

　　二、 命题范围及考查的知识点

　　1 自动控制的基本概念

　　1)自动控制系统三种基本控制方式：开环控制、闭环控制、复合控制；

　　*2)反馈控制的机理；

　　*3)闭环控制系统的基本组成；

　　*4)对控制系统的基本要求。

　　2 控制系统的数学模型

　　微分方程、传递函数和结构图是描述系统数学模型的三种主要形式，重点考查：

　　*1)传递函数定义及性质，结构图的概念；

　　*2)获取具体物理系统的传递函数，以及绘制系统结构图的方法；

　　*3)通过结构图的化简，求取开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数及干扰信号作用下的闭环传递函数；

　　4)一般了解信号流图的建立及梅逊公式的应用。

　　3 线性系统的时域分析法

　　重点考查考生对系统稳定性、稳态误差、动态品质等性能的分析方法。

　　*1)系统性能指标的定义；

　　*2)系统稳定性概念、劳斯稳定判据及其应用；

　　*3)一阶、二阶系统(主要是二阶)的动态性能分析，二阶系统阶跃响应的分析及动态性能指标的计算；

　　*4)系统类型的定义、静态误差系数的定义及计算方法，利用静态误差系数计算系统的静态误差；

　　5)主导极点的概念，一般了解高阶系统动态性能的分析方法。

　　4 线性系统的根轨迹法

　　1)掌握根轨迹的基本概念，根轨迹与系统性能的关系；

　　2)掌握根轨迹绘制的基本法则，灵活应用基本法则绘制系统的根轨迹；

　　3)利用根轨迹分析系统的性能；

　　4)了解参数根轨迹和零度根轨迹的概念。

　　5 线性系统的频率响应法

　　*1)频率特性的定义及其几何表示法；

　　*2)系统开环对数频率特性图、幅相曲线图的绘制；

　　3)最小相位系统与非最小相位系统的概念；

　　*4)利用开环对数频率特性求开环传递函数的条件、方法；

　　*5)利用奈奎斯特稳定判据、对数频率稳定性判据判断闭环系统的稳定性；

　　*6)相角稳定裕量和幅值稳定裕量的定义及其求取方法，它们与系统性能的关系；

　　7)掌握开环幅值穿越频率、相角交界频率的定义，了解闭环谐振峰值、谐振频率及带宽的定义。

　　6 控制系统的综合校正

　　1)正确理解控制系统校正的基本概念；

　　*2)PID校正的思想及算法；

　　*3)二阶系统的比例微分校正及速度反馈校正；

　　*4)超前校正、滞后校正、超前-滞后校正的设计方法；

　　5)串联校正、反馈校正的设计方法及它们的优缺点；

　　*6)复合控制校正的设计方法及其优缺点。

　　7 线性系统的状态空间分析与综合

　　*1)正确理解状态空间有关概念；

　　2)熟练掌握建立元件、系统状态空间表达式的方法；

　　*3)掌握空间表达式向可控、可观测标准形、对角形、约当形等规范形式变换的基本方法；

　　*4)熟练掌握由状态空间表达式求系统传递矩阵的方法；

　　*5)熟练掌握状态转移矩阵的性质及求取方法，掌握线性定常系统状态方程求解方法；

　　*6)正确理解可控性、可观测性的基本概念；

　　*7)熟练掌握判定系统的可控性、可观测性充要条件及有关方法；

　　*8)理解可控性、可观测性与系统传递函数的关系；

　　9)理解线性系统规范分解的作用和意义，了解规范分解的一般方法；

　　*10)正确理解利用状态反馈任意配置系统极点的有关概念，熟练掌握按系统指标要求确定状态反馈矩阵的方法；

　　*11)正确理解利用输出反馈任意配置系统极点的有关概念，掌握按系统指标要求确定输出反馈矩阵的方法；

　　12)正确理解分解定理，了解状态观测器的作用，一般了解全维状态观测器的设计方法；

　　*13)正确理解李雅普诺夫稳定性的有关概念；

　　14)掌握李雅普诺夫第二法，初步掌握寻求系统李雅普诺夫函数判定系统稳定性的方法。