東北電力大學自動控制考試范圍.doc

自動控制原理考試大綱一、自動控制原理部分參考教材：胡壽松.自動控制原理(第五版).北京：科學出版社，2007 王劃一.自動控制原理.北京：國防工業(yè)出版社，2001考試范圍：1自動控制的一般概念主要內(nèi)容：自動控制的任務，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、準及最優(yōu)化。2數(shù)學模型 主要內(nèi)容：動態(tài)方程建立及線性化，傳遞函數(shù)及動態(tài)結構圖，結構圖的等效變換，梅遜公式及應用，典型環(huán)節(jié)。3時域分析法 主要內(nèi)容：典型響應及性能指標。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。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性能的關系，主導極點與偶極子，階躍響應的根軌跡分析。5頻率響應法 主要內(nèi)容：線性系統(tǒng)的頻率響應，典型環(huán)節(jié)的頻率響應，系統(tǒng)開環(huán)的頻率響應，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，信號的頻譜，閉環(huán)幅頻與階躍響應的關系，峰值及頻寬，開環(huán)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。6線性系統(tǒng)的校正方法 主要內(nèi)容：系統(tǒng)設計問題概述，串聯(lián)校正特性及作用：超前、滯后及PID。校正設計的頻率法。校正設計的根軌跡法。反饋校正的作用及計算要點。復合校正原理及其實現(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)學描述。采樣信號的復現(xiàn)：香農(nóng)定理、零階保持器。Z變換及Z反變換：定理、方法及應用。差分方程及差分方程的解。脈沖傳遞函數(shù)及動態(tài)結構圖變換。采樣系統(tǒng)零、極點分布與動態(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。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)時間系統(tǒng)描述的基本概念、基本形式、狀態(tài)空間表達式的建立方法、狀態(tài)轉移矩陣和狀態(tài)響應解、傳遞矩陣的狀態(tài)空間實現(xiàn)、以及離散時間系統(tǒng)的相應理論。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)結構分解等。4. 反饋控制與極點配置 主要包括系統(tǒng)常用的反饋控制形式、系統(tǒng)極點配置等。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)觀測器設計、基于狀態(tài)觀測器的反饋控制與分離原理、降維狀態(tài)觀測器設計等。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)計算機控制系統(tǒng)考試大綱參考教材：吳堅.計算機控制系統(tǒng).武漢：武漢理工大學出版社，2003 姜學軍.計算機控制技術.北京：清華大學出版社，2005考試范圍：1. 自動控制的基本概念(1) 掌握自動控制、閉環(huán)負反饋等基本概念。(2) 掌握自動控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)組成、特點及常用術語。(3) 掌握控制系統(tǒng)的基本要求、脈沖響應、階躍響應的概念。(4) 了解控制系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)的分類及應用。(5) 了解自動控制系統(tǒng)的發(fā)展狀況。2. 連續(xù)控制系統(tǒng)分析與校正(1) 掌握一、二階系統(tǒng)時域特性的基本特征, 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.計算機控制系統(tǒng)的信號特性(1) 掌握計算機控制系統(tǒng)中的信號特點、采樣信號的時域表示以及采樣定理的規(guī)定與應用。(2) 掌握零階保持器的時域及頻率特性和傳遞函數(shù)的表達式。(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.計算機控制系統(tǒng)的數(shù)學描述及系統(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)定性關系，連續(xù)系統(tǒng)穩(wěn)定性與離散系統(tǒng)穩(wěn)定性關系。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)及動態(tài)響應的求解方法。5.計算機控制系統(tǒng)的控制算法及程序實現(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實現(xiàn)。(4) 理解數(shù)字PID的在線整定方法。(5) 理解數(shù)字PID改進算法。 (6) 掌握最小拍控制系統(tǒng)設計。(7)理解大林控制算法、了解串級、前饋、SMITH預估控制。6.控制用計算機系統(tǒng)(1) 掌握控制用計算機主機、A/D、D/A、S/H等部件主要特性的選用原則與方法。(2) 掌握實時控制軟件的開發(fā)及控制算法的實現(xiàn)技術。(3) 掌握選取采樣周期的原則及經(jīng)驗規(guī)則。(4) 理解實時控制計算機系統(tǒng)的基本組成，實時控制軟件的組成及一般要求。(5) 了解實時操作系統(tǒng)的概況。7.計算機控制系統(tǒng)的抗干擾與可靠性技術(1) 掌握所講述的屏蔽技術、接地技術、電源抗干擾技術。(2) 掌握常用的模擬式及數(shù)字式濾波算法的應用。(3) 理解看門狗電路的應用及提高軟件可靠性的常用方法。(4) 了解關于系統(tǒng)可靠性的概念以及硬件的冗余技術。(5) 了解故障診斷技術的一般方法。8.計算機控制系統(tǒng)設計與調(diào)試(1) 理解計算機控制系統(tǒng)設計、調(diào)試一般步驟及系統(tǒng)調(diào)試主要技術。(2) 了解所列舉的設計實例。(3) 了解計算機控制系統(tǒng)數(shù)學及實時仿真方法。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、工作原理及應用。檢測技術及儀表考試大綱參考教材：王建國.檢測技術及儀表.北京：中國電力出版社，2007考試范圍：要求學生全面了解檢測系統(tǒng)的組成、分類及其技術發(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. 基礎知識檢測技術及儀表的重要性、歷史發(fā)展及現(xiàn)狀、典型應用、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；儀表的防爆及防護相關概念。2. 溫度測量溫標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用方法，熱電偶的冷端補償問題及方法；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；液柱式壓力計的工作原理及測量關系模型；彈性元件及彈性壓力表，其它測壓方法；壓力計的選擇、安裝及校準。4. 機械量測量位移測量的主要方法，原理，結合彈性壓力計掌握位移信號的遠傳方法。各種位移測量方法的內(nèi)在關系，如電容式、電感式、電阻式在測量原理上的異同點，測量電路的配制形式。差動式測量的目的等。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知識；節(jié)流式流量計流量公式、參數(shù)的意義，公式的使用條件；掌握第一類命題的計算方法以及流體參數(shù)偏離設計值時的誤差及補償方法；其它常用流量測量方法的原理及特點。6. 物位測量物位測量的基本方法及特點；鍋爐汽包水位測量方法，差壓低置式汽包水位計的原理、誤差分析、補償方法。7. 成份分析重點掌握鍋爐煙氣成分分析原理、方法及典型裝置，熱導式分析儀原理及裝置，氧化鋯氧量計原理、工作條件、裝置結構。8. 檢測新技術新技術、新裝置的原理及特點。微型計算機原理及接口技術考試大綱參考教材：孫育才.單片微型計算機及其應用.南京：東南大學出版社，2006考試范圍：第1章 緒論參考教材的基礎上要補充數(shù)制知識。第2章 MCS-51單片機系統(tǒng)結構2.1 MCS-51單片機硬件組成結構2.2 引腳功能2.3 CPU2.4 并行I/O口結構第3章 MCS-51存儲器3.1 存儲器類型3.2 MCS-51存儲器結構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 匯編語言程序設計基礎4.5 常見程序設計舉例 4.6 抗干擾技術第5章 中斷系統(tǒng)5.1 概述5.2 MCS-51的中斷系統(tǒng)5.3 響應中斷5.4 外部中斷5.5 中斷響應時間第6章 定時器/計數(shù)器與串行通信接口6.1 MCS-51的定時器/計數(shù)器6.2 MCS-51串行通信技術第7章 單片機系統(tǒng)功能擴展7.1 概述7.2 外部存儲器擴展7.3 并行I/O 8155芯片7.4 D/A轉換器7.5 A/D轉換器7.6 MCS-51外總線的驅動（244和245）7.7 鍵盤接口7.8 顯示器接口傳感器原理及應用考試大綱參考教材：王化祥，張淑英.傳感器原理及應用.天津：天津大學出版社，2002考試范圍：上篇：傳感器原理及應用緒論要求：掌握傳感器的定義、構成、分類標準、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)特性和動態(tài)特性。2. 應變式傳感器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、材料構成、測量電路、傳感器分類及其應用。10. 傳感器的標定要求：掌握壓力傳感器的靜態(tài)標定和動態(tài)標定方法。下篇：傳感器原理及應用例題解答及習題要求：掌握每章的例題、課后思考題和習題。電路考試大綱參考教材：邱關源.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)出功率的表達式和計算；熟練掌握電阻、獨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)容并能熟練應用該定律進行電路的分析計算。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)結與形聯(lián)結的等效變換，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)，實際電源的兩種模型及等效變換；一端口電路輸入電阻的計算。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，結點電壓法。第四章 電路定理本章主要教學要求：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，并能應用于電路的分析和計算中。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)時的等效參數(shù)計算。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域分析本章要求：掌握動態(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，了解二階電路的零輸入響應的過程，理解電路的階躍響應、沖激響應。第八章 相量法本章要求：掌握復數(shù)運算，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