華中科技大學(xué)博士研究生入學(xué)考試2266《現(xiàn)代控制理論》考試大綱

第一部分考試說明

一、考試性質(zhì)

《現(xiàn)代控制理論》是水電與數(shù)字化工程學(xué)院博士生入學(xué)考試科目之一。它的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是高等學(xué)校、科研院所的優(yōu)秀碩士畢業(yè)生能達(dá)到及格或及格以上水平，以保證被錄取者具有自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用能力。

二、考試內(nèi)容范圍

自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念、根軌跡法、頻率響應(yīng)法、狀態(tài)空間理論、最優(yōu)控制理論、卡爾曼濾波。

考查要點(diǎn)詳見本大綱第二部分。

三、評(píng)價(jià)目標(biāo)

現(xiàn)代控制理論考試主要考查控制系統(tǒng)的基本概念和控制理論方法的基礎(chǔ)知識(shí)，在此基礎(chǔ)上，考查綜合運(yùn)用控制理論解決工程問題的能力。要求考生：

熟悉自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的評(píng)價(jià)體系;

能夠運(yùn)用指定的理論方法或選擇合適的理論方法對(duì)給定的系統(tǒng)進(jìn)行分析或校正。

四、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

(一)答卷方式：閉卷，筆試。

(二)答題時(shí)間：180分鐘

(三)各部分內(nèi)容考查比例(滿分為100分)

1.自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念約20分

2.經(jīng)典控制理論約25分

3.狀態(tài)空間理論約35分

4.最優(yōu)控制理論約10分

5.卡爾曼濾波約10分

(四)題型比例(滿分為100分)

選擇或填空題約5%

問答題、計(jì)算題約80%

綜合應(yīng)用題約15%

第二部分考查要點(diǎn)

一、自動(dòng)控制系統(tǒng)基本概念

自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成：自動(dòng)控制系統(tǒng)包括受控過程(對(duì)象)和控制器兩部分。

自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類：開環(huán)控制系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)、復(fù)合控制系統(tǒng);連續(xù)控制系統(tǒng)、離散控制系統(tǒng);定常系統(tǒng)、時(shí)變系統(tǒng);線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng);確定系統(tǒng)、隨機(jī)系統(tǒng)。

自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求(穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能)。

數(shù)學(xué)模型的表示方式與建模方法。微分方程、傳遞函數(shù)、頻率特性、狀態(tài)方程。

控制理論方法的比較。

二、根軌跡法

閉環(huán)極點(diǎn)與開環(huán)零極點(diǎn)的關(guān)系;根軌跡方程及根軌跡的繪制法則;主導(dǎo)極點(diǎn);系統(tǒng)性能分析與估算;附加零點(diǎn)對(duì)根軌跡的影響。

三、頻率響應(yīng)法

頻率特性的意義;開環(huán)頻率特性的繪制;奈愧斯特穩(wěn)定判據(jù);頻率特性的校正。

四、狀態(tài)空間理論

狀態(tài)空間描述的概念、狀態(tài)方程的建立;狀態(tài)方程的規(guī)范形式、狀態(tài)方程的求解;李亞普洛夫穩(wěn)定性;線性控制系統(tǒng)的能控性與能觀性;狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測(cè)器。

五、最優(yōu)控制理論

最優(yōu)控制的基本概念;線性調(diào)節(jié)器問題。

六、卡爾曼濾波

線性估計(jì)問題;卡爾曼濾波的基本思想。

第三部分考試樣題略