東北電力大學(xué)自動(dòng)控制考試范圍.doc

自動(dòng)控制原理考試大綱一、自動(dòng)控制原理部分參考教材：胡壽松.自動(dòng)控制原理(第五版).北京：科學(xué)出版社，2007 王劃一.自動(dòng)控制原理.北京：國防工業(yè)出版社，2001考試范圍：1自動(dòng)控制的一般概念主要內(nèi)容：自動(dòng)控制的任務(wù)，基本控制方式：開環(huán)、閉環(huán)（反饋）控制。自動(dòng)控制的性能要求：穩(wěn)、快、準(zhǔn)及最優(yōu)化。2數(shù)學(xué)模型 主要內(nèi)容：動(dòng)態(tài)方程建立及線性化，傳遞函數(shù)及動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，結(jié)構(gòu)圖的等效變換，梅遜公式及應(yīng)用，典型環(huán)節(jié)。3時(shí)域分析法 主要內(nèi)容：典型響應(yīng)及性能指標(biāo)。一、二階系統(tǒng)的分析與計(jì)算。系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析與計(jì)算：勞斯、古爾維茨判據(jù)。穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算及一般規(guī)律。4根軌跡法主要內(nèi)容：根軌跡的概念與根軌跡方程，根軌跡的繪制法則，廣義根軌跡，零、極點(diǎn)分布與階躍響應(yīng)性能的關(guān)系，主導(dǎo)極點(diǎn)與偶極子，階躍響應(yīng)的根軌跡分析。5頻率響應(yīng)法 主要內(nèi)容：線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，典型環(huán)節(jié)的頻率響應(yīng)，系統(tǒng)開環(huán)的頻率響應(yīng)，Nyquist穩(wěn)定判據(jù)和對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)，穩(wěn)定裕度及計(jì)算，信號的頻譜，閉環(huán)幅頻與階躍響應(yīng)的關(guān)系，峰值及頻寬，開環(huán)頻率響應(yīng)與階躍響應(yīng)的關(guān)系，三頻段（低頻段，中頻段和高頻段）的分析方法。6線性系統(tǒng)的校正方法 主要內(nèi)容：系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題概述，串聯(lián)校正特性及作用：超前、滯后及PID。校正設(shè)計(jì)的頻率法。校正設(shè)計(jì)的根軌跡法。反饋校正的作用及計(jì)算要點(diǎn)。復(fù)合校正原理及其實(shí)現(xiàn)。7采樣系統(tǒng)理論主要內(nèi)容：采樣信號及采樣系統(tǒng)。采樣過程的數(shù)學(xué)描述。采樣信號的復(fù)現(xiàn)：香農(nóng)定理、零階保持器。Z變換及Z反變換：定理、方法及應(yīng)用。差分方程及差分方程的解。脈沖傳遞函數(shù)及動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖變換。采樣系統(tǒng)零、極點(diǎn)分布與動(dòng)態(tài)性能的定性分析。離散系統(tǒng)的狀態(tài)方程及其解。8非線性系統(tǒng)理論 主要內(nèi)容：非線性系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的一般特征。典型非線性特性及其影響。諧波線性化及描述函數(shù)。用描述函數(shù)法研究系統(tǒng)穩(wěn)定性和自激振蕩。相軌跡的一般特點(diǎn)及繪制方法。二、現(xiàn)代控制理論部分參考教材：劉豹.現(xiàn)代控制理論.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002考試范圍：1. 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述 主要包括連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)描述的基本概念、基本形式、狀態(tài)空間表達(dá)式的建立方法、狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣和狀態(tài)響應(yīng)解、傳遞矩陣的狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)、以及離散時(shí)間系統(tǒng)的相應(yīng)理論。2. 系統(tǒng)的可控性與可觀測性 主要包括一般系統(tǒng)的可控性與可觀測性的概念、線性連續(xù)系統(tǒng)的可控性與可觀測性的判據(jù)、線性離散系統(tǒng)的可控性與可觀測性的判據(jù)等。3. 線性定常系統(tǒng)的線性變換 主要包括系統(tǒng)經(jīng)線性變換后的基本形式、系統(tǒng)的對偶原理、系統(tǒng)在變換下的不變性和不變量、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分解等。4. 反饋控制與極點(diǎn)配置 主要包括系統(tǒng)常用的反饋控制形式、系統(tǒng)極點(diǎn)配置等。5. 系統(tǒng)的狀態(tài)觀測器與分離原理 主要包括全維狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)、基于狀態(tài)觀測器的反饋控制與分離原理、降維狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)等。6. 李雅普諾夫穩(wěn)定性理論 主要包括李雅普諾夫穩(wěn)定性的一些基本概念、雅普諾夫穩(wěn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)考試大綱參考教材：吳堅(jiān).計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng).武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2003 姜學(xué)軍.計(jì)算機(jī)控制技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，2005考試范圍：1. 自動(dòng)控制的基本概念(1) 掌握自動(dòng)控制、閉環(huán)負(fù)反饋等基本概念。(2) 掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成、特點(diǎn)及常用術(shù)語。(3) 掌握控制系統(tǒng)的基本要求、脈沖響應(yīng)、階躍響應(yīng)的概念。(4) 了解控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類及應(yīng)用。(5) 了解自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r。2. 連續(xù)控制系統(tǒng)分析與校正(1) 掌握一、二階系統(tǒng)時(shí)域特性的基本特征, 系統(tǒng)穩(wěn)定性概念, 穩(wěn)定的充要條件, 穩(wěn)態(tài)誤差的定義以及無靜差度的概念, 影響系統(tǒng)穩(wěn)定性及穩(wěn)態(tài)誤差的因素。(2) 掌握頻率特性, 漸近對數(shù)頻率特性，穩(wěn)定裕度，穿越頻率，頻帶等基本概念。(3) 理解典型環(huán)節(jié)、開環(huán)漸近對數(shù)頻率特性曲線的繪制方法以及從曲線中求取系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差、判穩(wěn)定性、求穩(wěn)定裕度的方法。(4) 了解系統(tǒng)穩(wěn)定性的代數(shù)判據(jù)、閉環(huán)頻率特性。(5) 了解系統(tǒng)校正以及串聯(lián)PID、并聯(lián)測速反饋校正的概念。3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的信號特性(1) 掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的信號特點(diǎn)、采樣信號的時(shí)域表示以及采樣定理的規(guī)定與應(yīng)用。(2) 掌握零階保持器的時(shí)域及頻率特性和傳遞函數(shù)的表達(dá)式。(3) 理解量化及量化誤差的概念和對系統(tǒng)性能的影響。(4) 了解前置濾波器及后置濾波器的作用。4.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述及系統(tǒng)分析(1) 掌握脈沖傳遞函數(shù)定義、性質(zhì)，差分方程與脈沖傳遞函數(shù)，系統(tǒng)方塊圖及方塊圖的等效變換，從方塊圖中求取閉環(huán)傳遞函數(shù)。(2) 掌握離散系統(tǒng)穩(wěn)定性及穩(wěn)定性的充要條件，采樣周期與穩(wěn)定性關(guān)系，連續(xù)系統(tǒng)穩(wěn)定性與離散系統(tǒng)穩(wěn)定性關(guān)系。離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。(3) 理解Z變換的定義、性質(zhì)及反變換方法。(4) 了解離散系統(tǒng)穩(wěn)定性的代數(shù)判據(jù)及動(dòng)態(tài)響應(yīng)的求解方法。5.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制算法及程序?qū)崿F(xiàn)(1) 掌握一階差分變換及雙線性變換方法的使用。(2) 掌握數(shù)字PID基本算法。(3) 掌握三種控制算法的程序?qū)崿F(xiàn)。(4) 理解數(shù)字PID的在線整定方法。(5) 理解數(shù)字PID改進(jìn)算法。 (6) 掌握最小拍控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。(7)理解大林控制算法、了解串級、前饋、SMITH預(yù)估控制。6.控制用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(1) 掌握控制用計(jì)算機(jī)主機(jī)、A/D、D/A、S/H等部件主要特性的選用原則與方法。(2) 掌握實(shí)時(shí)控制軟件的開發(fā)及控制算法的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。(3) 掌握選取采樣周期的原則及經(jīng)驗(yàn)規(guī)則。(4) 理解實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成，實(shí)時(shí)控制軟件的組成及一般要求。(5) 了解實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的概況。7.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾與可靠性技術(shù)(1) 掌握所講述的屏蔽技術(shù)、接地技術(shù)、電源抗干擾技術(shù)。(2) 掌握常用的模擬式及數(shù)字式濾波算法的應(yīng)用。(3) 理解看門狗電路的應(yīng)用及提高軟件可靠性的常用方法。(4) 了解關(guān)于系統(tǒng)可靠性的概念以及硬件的冗余技術(shù)。(5) 了解故障診斷技術(shù)的一般方法。8.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試(1) 理解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試一般步驟及系統(tǒng)調(diào)試主要技術(shù)。(2) 了解所列舉的設(shè)計(jì)實(shí)例。(3) 了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)及實(shí)時(shí)仿真方法。9.可編程控制器與集散控制系統(tǒng)了解這兩種控制系統(tǒng)的概念、特點(diǎn)、工作原理及應(yīng)用。檢測技術(shù)及儀表考試大綱參考教材：王建國.檢測技術(shù)及儀表.北京：中國電力出版社，2007考試范圍：要求學(xué)生全面了解檢測系統(tǒng)的組成、分類及其技術(shù)發(fā)展概況，掌握測量基本原理、各類參數(shù)檢測原理和檢測儀表的組成。1. 基礎(chǔ)知識檢測技術(shù)及儀表的重要性、歷史發(fā)展及現(xiàn)狀、典型應(yīng)用、發(fā)展趨勢；測量的基本概念，誤差的定義、分類、儀表的組成及主要性能指標(biāo)；儀表的防爆及防護(hù)相關(guān)概念。2. 溫度測量溫標(biāo)概念與常用測溫方法；熱電偶測溫原理、基本定律及其靈活應(yīng)用方法，熱電偶的冷端補(bǔ)償問題及方法；熱電阻測溫原理、主要誤差來源及減小測量誤差的方法；接觸式測溫誤差討論。3. 電阻電路的等效變換和化簡壓力和差壓的基本概念；液柱式壓力計(jì)的工作原理及測量關(guān)系模型；彈性元件及彈性壓力表，其它測壓方法；壓力計(jì)的選擇、安裝及校準(zhǔn)。4. 機(jī)械量測量位移測量的主要方法，原理，結(jié)合彈性壓力計(jì)掌握位移信號的遠(yuǎn)傳方法。各種位移測量方法的內(nèi)在關(guān)系，如電容式、電感式、電阻式在測量原理上的異同點(diǎn)，測量電路的配制形式。差動(dòng)式測量的目的等。5. 流量測量流量的含義、常用表示方法，流體的物性及管流的基礎(chǔ)知識；節(jié)流式流量計(jì)流量公式、參數(shù)的意義，公式的使用條件；掌握第一類命題的計(jì)算方法以及流體參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值時(shí)的誤差及補(bǔ)償方法；其它常用流量測量方法的原理及特點(diǎn)。6. 物位測量物位測量的基本方法及特點(diǎn)；鍋爐汽包水位測量方法，差壓低置式汽包水位計(jì)的原理、誤差分析、補(bǔ)償方法。7. 成份分析重點(diǎn)掌握鍋爐煙氣成分分析原理、方法及典型裝置，熱導(dǎo)式分析儀原理及裝置，氧化鋯氧量計(jì)原理、工作條件、裝置結(jié)構(gòu)。8. 檢測新技術(shù)新技術(shù)、新裝置的原理及特點(diǎn)。微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)考試大綱參考教材：孫育才.單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用.南京：東南大學(xué)出版社，2006考試范圍：第1章 緒論參考教材的基礎(chǔ)上要補(bǔ)充數(shù)制知識。第2章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1 MCS-51單片機(jī)硬件組成結(jié)構(gòu)2.2 引腳功能2.3 CPU2.4 并行I/O口結(jié)構(gòu)第3章 MCS-51存儲器3.1 存儲器類型3.2 MCS-51存儲器結(jié)構(gòu)3.3 外部存儲器與訪問第4章 MCS-51指令系統(tǒng)4.1 尋址方式4.2 各種指令功能4.3 偽指令4.4 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.5 常見程序設(shè)計(jì)舉例 4.6 抗干擾技術(shù)第5章 中斷系統(tǒng)5.1 概述5.2 MCS-51的中斷系統(tǒng)5.3 響應(yīng)中斷5.4 外部中斷5.5 中斷響應(yīng)時(shí)間第6章 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器與串行通信接口6.1 MCS-51的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器6.2 MCS-51串行通信技術(shù)第7章 單片機(jī)系統(tǒng)功能擴(kuò)展7.1 概述7.2 外部存儲器擴(kuò)展7.3 并行I/O 8155芯片7.4 D/A轉(zhuǎn)換器7.5 A/D轉(zhuǎn)換器7.6 MCS-51外總線的驅(qū)動(dòng)（244和245）7.7 鍵盤接口7.8 顯示器接口傳感器原理及應(yīng)用考試大綱參考教材：王化祥，張淑英.傳感器原理及應(yīng)用.天津：天津大學(xué)出版社，2002考試范圍：上篇：傳感器原理及應(yīng)用緒論要求：掌握傳感器的定義、構(gòu)成、分類標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)展趨向。1. 傳感器的一般特性要求：掌握傳感器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。2. 應(yīng)變式傳感器3. 電容式傳感器4. 電感式傳感器5. 壓電式傳感器6. 數(shù)字式傳感器7. 熱電式傳感器8. 固態(tài)傳感器9. 光導(dǎo)纖維式傳感器第2章 到 第9章，要求掌握每章傳感器的工作原理、材料構(gòu)成、測量電路、傳感器分類及其應(yīng)用。10. 傳感器的標(biāo)定要求：掌握壓力傳感器的靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法。下篇：傳感器原理及應(yīng)用例題解答及習(xí)題要求：掌握每章的例題、課后思考題和習(xí)題。電路考試大綱參考教材：邱關(guān)源.電路.北京：高等教育出版社,2006 劉耀年.電路.北京：中國電力出版社,2005考試范圍：本課程主要介紹電路的基本概念、基本定理、基本定律、分析方法等內(nèi)容。第一章 電路模型和電路定律本章要求：了解電路模型、電路元件的概念，理解電流、電壓參考方向的概念，掌握元件、電路吸收或發(fā)出功率的表達(dá)式和計(jì)算；熟練掌握電阻、獨(dú)立電源和受控源等電路元件的伏安特性；理解基爾霍夫定律的內(nèi)容并能熟練應(yīng)用該定律進(jìn)行電路的分析計(jì)算。第二章 電阻電路的等效變換本章要求：理解電路等效變換的概念，基本掌握電阻Y形聯(lián)結(jié)與形聯(lián)結(jié)的等效變換，熟練掌握電阻的串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián)的等效變換，以及電源的串聯(lián)、并聯(lián)，實(shí)際電源的兩種模型及等效變換；一端口電路輸入電阻的計(jì)算。第三章 電阻電路的一般分析本章要求：了解電路圖論的初步概念，了解支路電流法方程的建立過程，熟練掌握網(wǎng)孔電流法，回路電流法，結(jié)點(diǎn)電壓法。第四章 電路定理本章主要教學(xué)要求：基本掌握齊性定理，替代定理，熟練掌握疊加定理，戴維寧定理和諾頓定理，最大功率傳輸定理，并能應(yīng)用于電路的分析和計(jì)算中。第六章 儲能元件本章要求：熟練掌握電容、電感兩種儲能元件在電路中的VCR及電容、電感串聯(lián)、并聯(lián)時(shí)的等效參數(shù)計(jì)算。理解電容、電感兩種儲能元件的特性。第七章 一階電路和二階電路的時(shí)域分析本章要求：掌握動(dòng)態(tài)電路的方程的建立方法，及其初始條件的確定，熟練掌握三要素法求解一階電路的響應(yīng)，了解二階電路的零輸入響應(yīng)的過程，理解電路的階躍響應(yīng)、沖激響應(yīng)。第八章 相量法本章要求：掌握復(fù)數(shù)運(yùn)算，正確理解正弦量的相量表示的意義，熟練掌握正弦量的相量表示；熟練掌握電路元件電壓電流關(guān)系方程的相量形式及基爾霍夫定律定律的相量形式。第九章 正弦