現代控制理論考試大綱

現代控制理論考試大綱

　　考試科目由自動控制原理和現代控制理論兩部分構成。其中自動控制原理占110分，現代控制理論占40分。該科目考試滿分為150分。

　　一、自動控制原理部分

　　1．緒論

　　2．數學模型

　　1）微分方程的建立

　　2）傳遞函數

　　3）系統的結構圖

　　4）信號流圖

　　3．線性系統的時域分析法

　　1）一階系統的時域分析

　　2）二階系統的時域分析

　　3）高階系統的時域分析

　　4）線性系統的穩定性分析

　　5）線性系統的穩態誤差分析

　　4．根軌跡法

　　1）根軌跡的基本概念

　　2）常規根軌跡的繪制

　　3）零度根軌跡的繪制

　　4）參變量根軌跡的繪制

　　5．線性系統的頻率分析法

　　1）頻率特性的基本概念

　　2）控制系統的開環頻率特性

　　3）奈奎斯特穩定判據

　　4）穩定裕度

　　5）閉環頻率特性

　　6）頻率特性分析

　　6．線性系統的校正

　　1）系統的設計及校正問題

　　2）頻率法串聯校正

　　3）控制系統的復合校正

　　7．非線性系統

　　1）典型非線性特性

　　2）描述函數

　　3）描述函數法

　　8．采樣系統

　　1）離散系統的基本概念

　　2）采樣過程和采樣定理

　　3）信號恢復

　　4）Z變換

　　5）離散系統的數學模型

　　6）離散系統的時域分析

　　二、現代控制理論部分

　　1．緒論

　　2．控制系統的狀態空間模型

　　1）控制系統的狀態空間表達式

　　2）建立狀態空間表達式的直接方法

　　3）單變量系統線性微分方程轉換為狀態空間表達式

　　4）單變量系統傳遞函數轉換為狀態空間表達式

　　5）結構圖分解法建立狀態空間表達式

　　6）狀態方程的線性變換

　　7）多變量系統的傳遞函數陣

　　8）系統狀態變量圖、模擬結構圖、信號流圖

　　9）子系統串并聯及負反饋連接

　　3．控制系統的狀態方程求解

　　10）線性定常系統的狀態方程的解

　　11）線性離散系統的狀態空間表達式及連續系統的精確、近似離散化

　　12）離散化前后系統能控性、能觀測性變化

　　13）線性定常離散系統狀態方程求解

　　4．控制系統的狀態方程分析

　　1）線性連續系統的能控性

　　2）線性連續系統的能觀測性

　　3）線性離散系統的能控性和能觀測性

　　4）對偶性原理

　　5）系統的能控性和能觀測性與傳遞函數陣的關系

　　6）系統的能控標準形和能觀測標準形

　　7）實現問題

　　5．控制系統的狀態空間設計

　　1）狀態反饋和輸出反饋

　　2）極點配置

　　3）解耦控制

　　4）全維觀測器、降維觀測器設計

　　5）帶輸入變換器和串聯補償器的閉環狀態反饋系統

　　6）帶狀態觀測器的狀態反饋閉環系統

　　6．控制系統的李雅普諾夫穩定性分析

　　1）李雅普諾夫穩定性定義

　　2）李雅普諾夫穩定性理論

　　3）線性系統的李雅普諾夫穩定性分析