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華中科技大學博士研究生入學考試2266《現代控制理論》考試大綱

第一部分考試說明

一、考試性質

《現代控制理論》是水電與數字化工程學院博士生入學考試科目之一。它的評價標準是高等學校、科研院所的優秀碩士畢業生能達到及格或及格以上水平，以保證被錄取者具有自動控制理論的基礎知識和應用能力。

二、考試內容范圍

自動控制系統基本概念、根軌跡法、頻率響應法、狀態空間理論、最優控制理論、卡爾曼濾波。

考查要點詳見本大綱第二部分。

三、評價目標

現代控制理論考試主要考查控制系統的基本概念和控制理論方法的基礎知識，在此基礎上，考查綜合運用控制理論解決工程問題的能力。要求考生：

熟悉自動控制系統性能的評價體系;

能夠運用指定的理論方法或選擇合適的理論方法對給定的系統進行分析或校正。

四、考試形式與試卷結構

(一)答卷方式：閉卷，筆試。

(二)答題時間：180分鐘

(三)各部分內容考查比例(滿分為100分)

1.自動控制系統基本概念約20分

2.經典控制理論約25分

3.狀態空間理論約35分

4.最優控制理論約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、計算題約80%

綜合應用題約15%

第二部分考查要點

一、自動控制系統基本概念

自動控制系統的組成：自動控制系統包括受控過程(對象)和控制器兩部分。

自動控制系統的分類：開環控制系統、反饋控制系統、復合控制系統;連續控制系統、離散控制系統;定常系統、時變系統;線性系統、非線性系統;確定系統、隨機系統。

自動控制系統的基本要求(穩定性、動態性能、穩態性能)。

數學模型的表示方式與建模方法。微分方程、傳遞函數、頻率特性、狀態方程。

控制理論方法的比較。

二、根軌跡法

閉環極點與開環零極點的關系;根軌跡方程及根軌跡的繪制法則;主導極點;系統性能分析與估算;附加零點對根軌跡的影響。

三、頻率響應法

頻率特性的意義;開環頻率特性的繪制;奈愧斯特穩定判據;頻率特性的校正。

四、狀態空間理論

狀態空間描述的概念、狀態方程的建立;狀態方程的規范形式、狀態方程的求解;李亞普洛夫穩定性;線性控制系統的能控性與能觀性;狀態反饋與狀態觀測器。

五、最優控制理論

最優控制的基本概念;線性調節器問題。

六、卡爾曼濾波

線性估計問題;卡爾曼濾波的基本思想。

第三部分考試樣題略