中国原子能科学研究院硕士研究生入学考试大纲

现代控制工程

       本课程的要求以自动控制专业的《现代控制工程》参考书为基础，内容分了解、掌握和熟练掌握三级，考试题型分为判断、填空、选择、问答、分析与计算，具体要求如下：

第一章         控制系统简介

1. 了解现代控制理论的发展历史
2. 掌握控制系统的术语、名词及其定义。
3. 掌握开环控制系统和闭环控制系统的特点。

第二章         拉普拉斯变换

1. 掌握拉普拉斯变换、拉普拉斯反变换的定义、常用典型函数的拉普拉斯变换及常用的拉氏变换基本定理。
2. 熟练掌握拉氏变换法解线性微分方程式。

第三章         动态系统的数学模型

1. 掌握基本概念、熟练掌握典型环节的传递函数。
2. 熟练掌握方块图及系统传递函数的求法。
3. 掌握动态系统的状态空间表示方法，掌握传递函数与状态空间方程的关系。
4. 掌握信号流图的概念、定义与表达方法。了解信号流图的梅逊增益公式。
5. 掌握基本控制环节的数学模型建立。
6. 掌握非线性数学模型的线性化方法。

第四章         流体系统和热力系统的数学模型

       熟练掌握各类典型流体系统和热力系统的数学建模，能够画出方块图并导出传递函数和状态空间方程。

第五章         瞬态响应和稳态响应分析

       掌握线性定常系统、一阶系统、二阶系统和高阶系统对典型试验信号的响应特性，瞬态响应指标的定义和计算方法；掌握劳斯稳定判据在判断系统稳定性中的应用方法；掌握积分和微分控制作用对系统性能的影响；了解单位反馈控制系统中的稳态误差。

第六章         根轨迹分析

       了解根轨迹法的概念，掌握根轨迹作图的一般规则和方法，掌握典型系统的根轨迹图。

第七章         控制系统设计的根轨迹法

       了解用根轨迹法进行设计的特点和校正的概念，掌握零、极点对控制系统性能的影响，掌握各种校正方法的应用。

第八章         频率响应分析

       掌握控制系统频率响应分析方法，熟练掌握奈奎斯特稳定判据分析控制系统的稳定性。

       掌握线性系统的频率响应特性。掌握波特图、极坐标图和对数幅、相图三种正弦传递函数的表达形式。

       了解传递函数的实验确定法。

第九章         控制系统设计的频率响应法

       掌握用频率响应法对单输入-单输出、线性定常控制系统进行设计和校正的方法。

第十章  PID控制与二自由度控制系统

       掌握PID控制器的调节方法，了解二自由度控制方法，掌握改善响应特性的零点配置法。

第十一章     控制系统的状态空间分析

       掌握传递函数的状态空间表示方法，掌握定常系统状态方程的解法。了解可控性和可观测性的概念，掌握完全可控性和完全可观测性的条件。

第十二章     控制系统的状态空间设计

       掌握控制系统的状态空间设计方法，了解最佳控制系统的概念和基于二次型性能指标的最佳控制系统。