2019年北京航空航天大學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; 數字電子技術占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

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

基本要求：反饋控制原理與動態過程的概念;由給定物理系統建原理方塊圖。

2.數學模型

主要內容：傳遞函數及動態結構圖;典型環節的傳遞函數;結構圖的等效變換、梅遜公式。

基本要求：典型環節的傳遞函數;閉環系統動態結構圖的繪制;結構圖的等效變換。

3.時域分析法

主要內容：典型響應及性能指標、一、二階系統的分析與計算。系統穩定性的分析與計算：勞斯、古爾維茨判據。穩態誤差的計算及一般規律。

基本要求：典型響應(以一、二系統的階躍響應為主)及性能指標計算;系統參數對響應的影響;勞斯、古爾維茨判據的應用;系統穩態誤差、終值定理的使用條件。

4.根軌跡法

主要內容：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性能的關系;主導極點與偶極子。

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;主導極點、偶極子等的概念;利用根軌跡估算階躍響應的性能指標。

5.頻率響應法

主要內容：線性系統的頻率響應;典型環節的頻率響應及開環頻率響應;Nyquist穩定判據和對數頻率穩定判據;穩定裕度及計算;閉環幅頻與階躍響應的關系，峰值及頻寬的概念;開環頻率響應與階躍響應的關系，三頻段(低頻段，中頻段和高頻段)的分析方法。

基本要求：典型環節和開環系統頻率響應曲線(Nyquist曲線和對數幅頻、相頻曲線)的繪制;系統穩定性判據(Nyquist判據和對數判據);等M、等N圓圖，尼柯爾斯圖僅作一般了解;相穩定裕度和模穩定裕度的計算;明確最小相位和非最小相位系統的差別，明確截止頻率和帶寬的概念。

6.線性系統的校正方法

主要內容：系統設計問題概述;串聯校正特性及作用：超前、滯后及PID;校正設計的頻率法及根軌跡法;反饋校正的作用及計算要點;復合校正原理及其實現。

基本要求：校正裝置的作用及頻率法的應用;以串聯校正為主，反饋校正為輔;以頻率法為主，根軌跡法為輔;復合校正的應用。

7.線性連續系統的狀態空間分析方法

主要內容：狀態方程的列寫;狀態方程的解(矩陣指數及其性質);系統等價變換;狀態方程與傳遞函數的關系;系統的可控性、可觀性及其判據;動態方程的標準形(可控標準型、可觀標準型);可控性、可觀性分解;對偶原理，傳遞函數的最小實現;狀態反饋及極點配置;狀態觀測器及其設計;有界輸入有界輸出穩定性。

基本要求：上述主要內容中各點均要求，但僅限于單輸入單輸出線性定常連續系統。

8. 非線性系統理論

主要內容：非線性系統動態過程的一般特征;典型非線性特性及其影響;諧波線性化及描述函數;用描述函數法研究系統穩定性和自激振蕩;相軌跡的一般特點及繪制方法;線性系統的相軌跡;非線性系統的相軌跡繪制及分析。

基本要求：明確描述函數法的使用限制條件;典型環節描述函數;用描述函數法分析非線性系統的穩定性和自激振蕩;一、二階非線性系統的相軌跡繪制及運動分析。

三、數字電子技術部分考試大綱

(一)、考試說明

1.考試性質

該入學考試是為北京航空航天大學自動化科學與電氣工程一級學科招收碩士研究生而設置的。它的評價標準是高等學校優秀本科畢業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理論基礎。

2. 評價目標

本課程考試的目的是考察學生對電子技術的基本概念、基本原理和基本方法的掌握程度和利用其解決電子技術領域相關問題的能力。

(二)、考試內容

1.邏輯代數基礎重點掌握：

(1)基本邏輯運算及符號表示，基本公式，常用公式，基本規則。

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

(4)函數的標準與或式，最小項，函數的最簡式。

(5)函數的公式法化簡，卡諾圖化簡，具有約束項的函數化簡。

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、輸入噪聲容限、平均傳輸時間、靜態功耗。

(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)三態門電路和傳輸門在接口電路中的應用。

(4)CMOS門的扇出系數、輸入噪聲容限、平均傳輸時間、靜態功耗。

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、循環碼。

(2)組合電路的分析和設計方法。

(3)全加器分析，集成全加器74LS283的應用。

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

(5)數據選擇器分析，集成八選一數據選擇器74LS151和雙四選一數據選擇器74LS153的應用。

(6)顯示譯碼器的分析，集成顯示譯碼器74LS47和74LS48的應用。

(7)編碼器的分析，集成優先編碼器74LS148的應用。

(8)數碼比較器的分析，集成數碼比較器74LS85的應用

(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計實現該功能的邏輯電路。

4.觸發器重點掌握：

(1)基本RS觸發器、同步RS觸發器的功能、特征方程、約束條件及應用。

(2)邊沿JK、D、T、T’觸發器的功能，特征方程，時序圖、動態特性及應用。

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/減法計數器、異步二進制加/減法計數器的分析。

(2)有、無輸入變量的同步時序電路的設計方法，等價狀態合并，狀態編碼原則。

(3)同步集成計數器74LS160/162和74LS161/163構成任意進制計數器的方法(復位法、置數法)及其在數字系統中的應用。

(4)異步集成計數器74LS290/93構成任意進制計數器方法(復位法)及其在數字系統中的應用。

(5)分析實際時序邏輯問題并進行邏輯抽象，選用觸發器類型和數量，設計實現該功能的時序電路。

6.脈沖信號的產生與整形電路重點掌握：

(1)555定時電路功能。

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

(3)用555定時電路構成的單穩態觸發器，其電容電壓、輸入輸出電壓波形，計算暫穩態時間。

(4)用555定時電路構成的多諧振蕩器，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轉換電路重點掌握：

(1)倒T形電阻網絡D/A轉換器，計算D/A轉換電壓。

(2)逐次逼近式A/D轉換器，給定模擬電壓逐次逼近求取對應數字量。

(3)比較并聯比較式A/D轉換器、雙積分式A/D轉換器轉換原理。

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

(5)典型A/D和D/A轉換器的應用，如8位集成DA轉換器AD7524、逐次逼近型集成AD轉換器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，并據此實現邏輯函數。

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