2019年北京航空航天大學(xué)933控制工程綜合考研大綱

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933控制工程綜合考試大綱

一、考試組成

自動控制原理占90分; 數(shù)字電子技術(shù)占60分，總分150分。

二、自動控制原理部分考試大綱

1.自動控制的一般概念

主要內(nèi)容：自動控制的任務(wù);基本控制方式：開環(huán)、閉環(huán)(反饋)控制;自動控制的性能要求：穩(wěn)、快、準。

基本要求：反饋控制原理與動態(tài)過程的概念;由給定物理系統(tǒng)建原理方塊圖。

2.數(shù)學(xué)模型

主要內(nèi)容：傳遞函數(shù)及動態(tài)結(jié)構(gòu)圖;典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù);結(jié)構(gòu)圖的等效變換、梅遜公式。

基本要求：典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù);閉環(huán)系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的繪制;結(jié)構(gòu)圖的等效變換。

3.時域分析法

主要內(nèi)容：典型響應(yīng)及性能指標、一、二階系統(tǒng)的分析與計算。系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析與計算：勞斯、古爾維茨判據(jù)。穩(wěn)態(tài)誤差的計算及一般規(guī)律。

基本要求：典型響應(yīng)(以一、二系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為主)及性能指標計算;系統(tǒng)參數(shù)對響應(yīng)的影響;勞斯、古爾維茨判據(jù)的應(yīng)用;系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差、終值定理的使用條件。

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、極點分布與階躍響應(yīng)性能的關(guān)系;主導(dǎo)極點與偶極子。

基本要求：根軌跡法則(法則證明只需一般了解)及根軌跡的繪制;主導(dǎo)極點、偶極子等的概念;利用根軌跡估算階躍響應(yīng)的性能指標。

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)及開環(huán)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)定裕度及計算;閉環(huán)幅頻與階躍響應(yīng)的關(guān)系，峰值及頻寬的概念;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。

基本要求：典型環(huán)節(jié)和開環(huán)系統(tǒng)頻率響應(yīng)曲線(Nyquist曲線和對數(shù)幅頻、相頻曲線)的繪制;系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)(Nyquist判據(jù)和對數(shù)判據(jù));等M、等N圓圖，尼柯爾斯圖僅作一般了解;相穩(wěn)定裕度和模穩(wěn)定裕度的計算;明確最小相位和非最小相位系統(tǒng)的差別，明確截止頻率和帶寬的概念。

6.線性系統(tǒng)的校正方法

主要內(nèi)容：系統(tǒng)設(shè)計問題概述;串聯(lián)校正特性及作用：超前、滯后及PID;校正設(shè)計的頻率法及根軌跡法;反饋校正的作用及計算要點;復(fù)合校正原理及其實現(xiàn)。

基本要求：校正裝置的作用及頻率法的應(yīng)用;以串聯(lián)校正為主，反饋校正為輔;以頻率法為主，根軌跡法為輔;復(fù)合校正的應(yīng)用。

7.線性連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析方法

主要內(nèi)容：狀態(tài)方程的列寫;狀態(tài)方程的解(矩陣指數(shù)及其性質(zhì));系統(tǒng)等價變換;狀態(tài)方程與傳遞函數(shù)的關(guān)系;系統(tǒng)的可控性、可觀性及其判據(jù);動態(tài)方程的標準形(可控標準型、可觀標準型);可控性、可觀性分解;對偶原理，傳遞函數(shù)的最小實現(xiàn);狀態(tài)反饋及極點配置;狀態(tài)觀測器及其設(shè)計;有界輸入有界輸出穩(wěn)定性。

基本要求：上述主要內(nèi)容中各點均要求，但僅限于單輸入單輸出線性定常連續(xù)系統(tǒng)。

8. 非線性系統(tǒng)理論

主要內(nèi)容：非線性系統(tǒng)動態(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;相軌跡的一般特點及繪制方法;線性系統(tǒng)的相軌跡;非線性系統(tǒng)的相軌跡繪制及分析。

基本要求：明確描述函數(shù)法的使用限制條件;典型環(huán)節(jié)描述函數(shù);用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自激振蕩;一、二階非線性系統(tǒng)的相軌跡繪制及運動分析。

三、數(shù)字電子技術(shù)部分考試大綱

(一)、考試說明

1.考試性質(zhì)

該入學(xué)考試是為北京航空航天大學(xué)自動化科學(xué)與電氣工程一級學(xué)科招收碩士研究生而設(shè)置的。它的評價標準是高等學(xué)校優(yōu)秀本科畢業(yè)生能達到的及格或及格以上水平，以保證被錄取者具有較好的電子技術(shù)理論基礎(chǔ)。

2. 評價目標

本課程考試的目的是考察學(xué)生對電子技術(shù)的基本概念、基本原理和基本方法的掌握程度和利用其解決電子技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)問題的能力。

(二)、考試內(nèi)容

1.邏輯代數(shù)基礎(chǔ)重點掌握：

(1)基本邏輯運算及符號表示，基本公式，常用公式，基本規(guī)則。

(2)邏輯函數(shù)的幾種表示形式，包括表達式、真值表、卡諾圖、邏輯圖和時序圖。(3)邏輯函數(shù)的這幾種表示形式之間的互相轉(zhuǎn)化。

(4)函數(shù)的標準與或式，最小項，函數(shù)的最簡式。

(5)函數(shù)的公式法化簡，卡諾圖化簡，具有約束項的函數(shù)化簡。

2.門電路重點掌握：

(1)TTL與非門電路，電路的傳輸特性、輸入特性、輸入負載特性、輸出特性、扇出系數(shù)、輸入噪聲容限、平均傳輸時間、靜態(tài)功耗。

(2)OC門電路“線與”時及需要改變輸出電壓時上拉電阻的計算。

(3)三態(tài)門電路和傳輸門在接口電路中的應(yīng)用。

(4)CMOS門的扇出系數(shù)、輸入噪聲容限、平均傳輸時間、靜態(tài)功耗。

3.組合邏輯電路主要掌握：

(1)幾種常用碼制，原碼、補碼和反碼，BCD8421碼、BCD5421碼、BCD2421碼、余三碼、循環(huán)碼。

(2)組合電路的分析和設(shè)計方法。

(3)全加器分析，集成全加器74LS283的應(yīng)用。

(4)最小項譯碼器分析，集成最小項譯碼器74LS138和74LS139的應(yīng)用。

(5)數(shù)據(jù)選擇器分析，集成八選一數(shù)據(jù)選擇器74LS151和雙四選一數(shù)據(jù)選擇器74LS153的應(yīng)用。

(6)顯示譯碼器的分析，集成顯示譯碼器74LS47和74LS48的應(yīng)用。

(7)編碼器的分析，集成優(yōu)先編碼器74LS148的應(yīng)用。

(8)數(shù)碼比較器的分析，集成數(shù)碼比較器74LS85的應(yīng)用

(9)分析實際邏輯問題，并進行邏輯抽象，最終用基本門電路或常用集成芯片設(shè)計實現(xiàn)該功能的邏輯電路。

4.觸發(fā)器重點掌握：

(1)基本RS觸發(fā)器、同步RS觸發(fā)器的功能、特征方程、約束條件及應(yīng)用。

(2)邊沿JK、D、T、T’觸發(fā)器的功能，特征方程，時序圖、動態(tài)特性及應(yīng)用。

5.時序邏輯電路重點掌握：

(1)時序電路的分析方法，同步二進制加/減法計數(shù)器、異步二進制加/減法計數(shù)器的分析。

(2)有、無輸入變量的同步時序電路的設(shè)計方法，等價狀態(tài)合并，狀態(tài)編碼原則。

(3)同步集成計數(shù)器74LS160/162和74LS161/163構(gòu)成任意進制計數(shù)器的方法(復(fù)位法、置數(shù)法)及其在數(shù)字系統(tǒng)中的應(yīng)用。

(4)異步集成計數(shù)器74LS290/93構(gòu)成任意進制計數(shù)器方法(復(fù)位法)及其在數(shù)字系統(tǒng)中的應(yīng)用。

(5)分析實際時序邏輯問題并進行邏輯抽象，選用觸發(fā)器類型和數(shù)量，設(shè)計實現(xiàn)該功能的時序電路。

6.脈沖信號的產(chǎn)生與整形電路重點掌握：

(1)555定時電路功能。

(2)用555定時電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器，其滯回特性、傳輸特性和輸入輸出電壓波形。

(3)用555定時電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其電容電壓、輸入輸出電壓波形，計算暫穩(wěn)態(tài)時間。

(4)用555定時電路構(gòu)成的多諧振蕩器，其電容電壓、輸出電壓波形，計算振蕩周期和頻率。

7.A/D 和D/A轉(zhuǎn)換電路重點掌握：

(1)倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器，計算D/A轉(zhuǎn)換電壓。

(2)逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，給定模擬電壓逐次逼近求取對應(yīng)數(shù)字量。

(3)比較并聯(lián)比較式A/D轉(zhuǎn)換器、雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換原理。

(4)比較并聯(lián)比較式A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器、雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器的精度和速度。

(5)典型A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用，如8位集成DA轉(zhuǎn)換器AD7524、逐次逼近型集成AD轉(zhuǎn)換器ADC0809等。

8.存儲器重點掌握：

(1)ROM、RAM的地址線和位線，用點陣的方式表示與陣和或陣，并據(jù)此實現(xiàn)邏輯函數(shù)。

(2)ROM、RAM的簡單應(yīng)用，如集成只讀存儲器EPROM2716和2764等。