南开大学控制综合基础2016年大纲

南开大学控制综合基础2015大纲

一、考试目的

本考试是全日制控制科学与工程专业学术硕士学位研究生的入学资格考试之专业基础课，各语种考生统一用汉语答题。各招生院校根据考生参加本考试的成绩和其他三门考试的成绩总分来选择参加第二轮，即复试的考生。

二、考试的性质与范围

本考试是测试考生控制理论与技术的尺度参照性水平考试。考试范围包括本大纲规定的自动控制原理和现代控制论。

三、考试基本要求

1. 掌握经典的自动控制原理的基本概念、时域与频域分析方法与校正方法。

2. 对现代控制论中的线性控制系统和最优控制的基本概念、理论与方法有较深入地理解。

3. 具备较强的C/C++语言或matlab语言的编程能力。

四、考试形式

本考试采取单项技能测试与综合技能测试相结合的方法，通过主、客观试题考查考生对于控制理论与方法的掌握程度。试题分类参见“考试内容一览表”。

五、考试内容

本考试包括两大部分：自动控制原理和现代控制论基础。总分150分。

I.自动控制原理

1. 考试要求

考试内容主要涉及自动控制系统的基本概念，控制系统的数学模型，线性系统的时域分析法、根轨迹法与频域分析法，线性系统的校正方法，线性离散系统的分析与校正方法。具体如下：

1)    控制系统的基本概念：包括基本控制方式、自动控制系统的分类与基本要求；

2)    控制系统的数学模型：包括微分方程描述，结构图与信号流图、传递函数、梅森公式；

3)    线性系统的时域分析方法：包括系统的时域性能指标、一阶系统时域分析、二阶系统时域分析、线性系统的稳定性分析、线性系统的稳态误差。

4)    线性系统的根轨迹方法：包括根轨迹法的基本概念、根轨迹绘制的基本法则、广义根轨迹。

5)    线性系统的频域分析方法：包括频率特性的基本概念、典型环节和开环频率特性、频率域稳定判据、稳定裕度。

6)    线性系统的校正方法：包括系统的设计与校正问题、常用校正装置及其特性、串联校正、反馈校正的基本概念、复合校正中全补偿条件与近似补偿条件。

7)    线性离散系统的分析与校正方法：包括离散系统的基本概念、信号的采样与保持，Z变换理论，离散系统的数学模型、稳定性与稳态误差、动态性能分析、数字校正等内容。

2. 题型

自动控制原理部分共4道计算题，共计75分，考试时间为90分钟。

II. 现代控制论基础

1. 考试要求

要求学生掌握线性控制系统的状态空间描述、能控性和能观测性、控制系统的状态空间分析法、李亚谱诺夫稳定性分析、最优控制（最大值原理、动态规划法）等。要求考生根据题目完成概念叙述、计算和证明。具体如下：

1）   控制系统的状态方程的概念和建立，线性控制系统的动态响应，连续时间线性系统的离散化，非线性系统的线性化，定常线性系统的传递函数与状态方程之间转换，传递函数的最小实现；

2）   定常线性系统的能控性和能观测性的概念和判据，能控性与能观测性的对偶性，系统的能控结构形式与能观测结构形式，定常线性系统的标准分解；

3）   状态反馈与输出反馈，极点配置，观测器的设计，带观测器的状态反馈控制器，分离定理；

4）   典型的最优控制问题，最大值原理，线性二次型问题，非时变调节器，离散的变分法与最大值原理，动态规划。

2. 题型

简答、判定对错并说明原因：考查考生对于现代控制论相关的基础知识的掌握程度，共4题，每题6分，总分24分。

问答、计算、证明：包括解答题、证明题，共4题，总分51分。

现代控制论基础部分共计75分。考试时间为90分钟。

答题和计分

要求考生用钢笔或圆珠笔做在答题卷上。

一、考试目的

本考试是全日制控制科学与工程专业学术硕士学位研究生的入学资格考试之专业基础课，各语种考生统一用汉语答题。各招生院校根据考生参加本考试的成绩和其他三门考试的成绩总分来选择参加第二轮，即复试的考生。

二、考试的性质与范围

本考试是测试考生控制理论与技术的尺度参照性水平考试。考试范围包括本大纲规定的自动控制原理和现代控制论。

三、考试基本要求

1. 掌握经典的自动控制原理的基本概念、时域与频域分析方法与校正方法。

2. 对现代控制论中的线性控制系统和最优控制的基本概念、理论与方法有较深入地理解。

3. 具备较强的C/C++语言或matlab语言的编程能力。

四、考试形式

本考试采取单项技能测试与综合技能测试相结合的方法，通过主、客观试题考查考生对于控制理论与方法的掌握程度。试题分类参见“考试内容一览表”。

五、考试内容

本考试包括两大部分：自动控制原理和现代控制论基础。总分150分。

I.自动控制原理

1. 考试要求

考试内容主要涉及自动控制系统的基本概念，控制系统的数学模型，线性系统的时域分析法、根轨迹法与频域分析法，线性系统的校正方法，线性离散系统的分析与校正方法。具体如下：

8)    控制系统的基本概念：包括基本控制方式、自动控制系统的分类与基本要求；

9)    控制系统的数学模型：包括微分方程描述，结构图与信号流图、传递函数、梅森公式；

10) 线性系统的时域分析方法：包括系统的时域性能指标、一阶系统时域分析、二阶系统时域分析、线性系统的稳定性分析、线性系统的稳态误差。

11) 线性系统的根轨迹方法：包括根轨迹法的基本概念、根轨迹绘制的基本法则、广义根轨迹。

12) 线性系统的频域分析方法：包括频率特性的基本概念、典型环节和开环频率特性、频率域稳定判据、稳定裕度。

13) 线性系统的校正方法：包括系统的设计与校正问题、常用校正装置及其特性、串联校正、反馈校正的基本概念、复合校正中全补偿条件与近似补偿条件。

14) 线性离散系统的分析与校正方法：包括离散系统的基本概念、信号的采样与保持，Z变换理论，离散系统的数学模型、稳定性与稳态误差、动态性能分析、数字校正等内容。

2. 题型

自动控制原理部分共4道计算题，共计75分，考试时间为90分钟。

II. 现代控制论基础

1. 考试要求

要求学生掌握线性控制系统的状态空间描述、能控性和能观测性、控制系统的状态空间分析法、李亚谱诺夫稳定性分析、最优控制（最大值原理、动态规划法）等。要求考生根据题目完成概念叙述、计算和证明。具体如下：

5）   控制系统的状态方程的概念和建立，线性控制系统的动态响应，连续时间线性系统的离散化，非线性系统的线性化，定常线性系统的传递函数与状态方程之间转换，传递函数的最小实现；

6）   定常线性系统的能控性和能观测性的概念和判据，能控性与能观测性的对偶性，系统的能控结构形式与能观测结构形式，定常线性系统的标准分解；

7）   状态反馈与输出反馈，极点配置，观测器的设计，带观测器的状态反馈控制器，分离定理；

8）   典型的最优控制问题，最大值原理，线性二次型问题，非时变调节器，离散的变分法与最大值原理，动态规划。

2. 题型

简答、判定对错并说明原因：考查考生对于现代控制论相关的基础知识的掌握程度，共4题，每题6分，总分24分。

问答、计算、证明：包括解答题、证明题，共4题，总分51分。

现代控制论基础部分共计75分。考试时间为90分钟。

答题和计分

要求考生用钢笔或圆珠笔做在答题卷上。

【变化情况】无