东北电力大学自动控制考试范围.docx

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东北电力大学自动控制考试范围

《自动控制原理》考试大纲

一、《自动控制原理》部分

参考教材：

胡寿松.自动控制原理（第五版）.：

科学，2007

王划一.自动控制原理.：

国防工业，2001

考试围：

1．自动控制的一般概念

主要容：

自动控制的任务，基本控制方式：

开环、闭环（反馈）控制。

自动控制的性能要求：

稳、快、准及最优化。

2．数学模型

主要容：

动态方程建立及线性化，传递函数及动态结构图，结构图的等效变换，梅逊公式及应用，典型环节。

3．时域分析法

主要容：

典型响应及性能指标。

一、二阶系统的分析与计算。

系统稳定性的分析与计算：

劳斯、古尔维茨判据。

稳态误差的计算及一般规律。

4．根轨迹法

主要容：

根轨迹的概念与根轨迹方程，根轨迹的绘制法则，广义根轨迹，零、极点分布与阶跃响应性能的关系，主导极点与偶极子，阶跃响应的根轨迹分析。

5．频率响应法

主要容：

线性系统的频率响应，典型环节的频率响应，系统开环的频率响应，Nyquist稳定判据和对数频率稳定判据，稳定裕度及计算，信号的频谱，闭环幅频与阶跃响应的关系，峰值及频宽，开环频率响应与阶跃响应的关系，三频段（低频段，中频段和高频段）的分析方法。

6．线性系统的校正方法

主要容：

系统设计问题概述，串联校正特性及作用：

超前、滞后及PID。

校正设计的频率法。

校正设计的根轨迹法。

反馈校正的作用及计算要点。

复合校正原理及其实现。

7．采样系统理论

主要容：

采样信号及采样系统。

采样过程的数学描述。

采样信号的复现：

香农定理、零阶保持器。

Z变换及Z反变换：

定理、方法及应用。

差分方程及差分方程的解。

脉冲传递函数及动态结构图变换。

采样系统零、极点分布与动态性能的定性分析。

离散系统的状态方程及其解。

8．非线性系统理论

主要容：

非线性系统动态过程的一般特征。

典型非线性特性及其影响。

谐波线性化及描述函数。

用描述函数法研究系统稳定性和自激振荡。

相轨迹的一般特点及绘制方法。

二、《现代控制理论》部分

参考教材：

豹.现代控制理论.：

机械工业，2002

考试围：

1.线性系统的状态空间描述

主要包括连续时间系统描述的基本概念、基本形式、状态空间表达式的建立方法、状态转移矩阵和状态响应解、传递矩阵的状态空间实现、以及离散时间系统的相应理论。

2.系统的可控性与可观测性

主要包括一般系统的可控性与可观测性的概念、线性连续系统的可控性与可观测性的判据、线性离散系统的可控性与可观测性的判据等。

3.线性定常系统的线性变换

主要包括系统经线性变换后的基本形式、系统的对偶原理、系统在变换下的不变性和不变量、系统结构分解等。

4.反馈控制与极点配置

主要包括系统常用的反馈控制形式、系统极点配置等。

5.系统的状态观测器与分离原理

主要包括全维状态观测器设计、基于状态观测器的反馈控制与分离原理、降维状态观测器设计等。

6.雅普诺夫稳定性理论

主要包括雅普诺夫稳定性的一些基本概念、雅普诺夫稳

《计算机控制系统》考试大纲

参考教材：

吴坚.计算机控制系统.：

理工大学，2003

学军.计算机控制技术.：

清华大学，2005

考试围：

1.自动控制的基本概念

（1）掌握自动控制、闭环负反馈等基本概念。

（2）掌握自动控制系统和计算机控制系统组成、特点及常用术语。

（3）掌握控制系统的基本要求、脉冲响应、阶跃响应的概念。

（4）了解控制系统、计算机控制系统的分类及应用。

（5）了解自动控制系统的发展状况。

2.连续控制系统分析与校正

（1）掌握一、二阶系统时域特性的基本特征,系统稳定性概念,稳定的充要条件,稳态误差的定义以及无静差度的概念,影响系统稳定性及稳态误差的因素。

（2）掌握频率特性,渐近对数频率特性，稳定裕度，穿越频率，频带等基本概念。

（3）理解典型环节、开环渐近对数频率特性曲线的绘制方法以及从曲线中求取系统稳态误差、判稳定性、求稳定裕度的方法。

（4）了解系统稳定性的代数判据、闭环频率特性。

（5）了解系统校正以及串联PID、并联测速反馈校正的概念。

3.计算机控制系统的信号特性

（1）掌握计算机控制系统中的信号特点、采样信号的时域表示以及采样定理的规定与应用。

（2）掌握零阶保持器的时域及频率特性和传递函数的表达式。

（3）理解量化及量化误差的概念和对系统性能的影响。

（4）了解前置滤波器及后置滤波器的作用。

4.计算机控制系统的数学描述及系统分析

（1）掌握脉冲传递函数定义、性质，差分方程与脉冲传递函数，系统方块图及方块图的等效变换，从方块图中求取闭环传递函数。

（2）掌握离散系统稳定性及稳定性的充要条件，采样周期与稳定性关系，连续系统稳定性与离散系统稳定性关系。

离散系统的稳态误差。

（3）理解Z变换的定义、性质及反变换方法。

（4）了解离散系统稳定性的代数判据及动态响应的求解方法。

5.计算机控制系统的控制算法及程序实现

（1）掌握一阶差分变换及双线性变换方法的使用。

（2）掌握数字PID基本算法。

（3）掌握三种控制算法的程序实现。

（4）理解数字PID的在线整定方法。

（5）理解数字PID改进算法。

（6）掌握最小拍控制系统设计。

（7）理解大林控制算法、了解串级、前馈、SMITH预估控制。

6.控制用计算机系统

（1）掌握控制用计算机主机、A/D、D/A、S/H等部件主要特性的选用原则与方法。

（2）掌握实时控制软件的开发及控制算法的实现技术。

（3）掌握选取采样周期的原则及经验规则。

（4）理解实时控制计算机系统的基本组成，实时控制软件的组成及一般要求。

（5）了解实时操作系统的概况。

7.计算机控制系统的抗干扰与可靠性技术

（1）掌握所讲述的屏蔽技术、接地技术、电源抗干扰技术。

（2）掌握常用的模拟式及数字式滤波算法的应用。

（3）理解看门狗电路的应用及提高软件可靠性的常用方法。

（4）了解关于系统可靠性的概念以及硬件的冗余技术。

（5）了解故障诊断技术的一般方法。

8.计算机控制系统设计与调试

（1）理解计算机控制系统设计、调试一般步骤及系统调试主要技术。

（2）了解所列举的设计实例。

（3）了解计算机控制系统数学及实时仿真方法。

9.可编程控制器与集散控制系统

了解这两种控制系统的概念、特点、工作原理及应用。

《检测技术及仪表》考试大纲

参考教材：

王建国.检测技术及仪表.：

中国电力，2007

考试围：

要求学生全面了解检测系统的组成、分类及其技术发展概况，掌握测量基本原理、各类参数检测原理和检测仪表的组成。

1.基础知识

检测技术及仪表的重要性、历史发展及现状、典型应用、发展趋势；测量的基本概念，误差的定义、分类、仪表的组成及主要性能指标；仪表的防爆及防护相关概念。

2.温度测量

温标概念与常用测温方法；热电偶测温原理、基本定律及其灵活应用方法，热电偶的冷端补偿问题及方法；热电阻测温原理、主要误差来源及减小测量误差的方法；接触式测温误差讨论。

3.电阻电路的等效变换和化简

压力和差压的基本概念；液柱式压力计的工作原理及测量关系模型；弹性元件及弹性压力表，其它测压方法；压力计的选择、安装及校准。

4.机械量测量

位移测量的主要方法，原理，结合弹性压力计掌握位移信号的远传方法。

各种位移测量方法的在关系，如电容式、电感式、电阻式在测量原理上的异同点，测量电路的配制形式。

差动式测量的目的等。

5.流量测量

流量的含义、常用表示方法，流体的物性及管流的基础知识；节流式流量计流量公式、参数的意义，公式的使用条件；掌握第一类命题的计算方法以及流体参数偏离设计值时的误差及补偿方法；其它常用流量测量方法的原理及特点。

6.物位测量

物位测量的基本方法及特点；锅炉汽包水位测量方法，差压低置式汽包水位计的原理、误差分析、补偿方法。

7.成份分析

重点掌握锅炉烟气成分分析原理、方法及典型装置，热导式分析仪原理及装置，氧化锆氧量计原理、工作条件、装置结构。

8.检测新技术

新技术、新装置的原理及特点。

《微型计算机原理及接口技术》考试大纲

参考教材：

育才.单片微型计算机及其应用.：

东南大学，2006

考试围：

第1章绪论

参考教材的基础上要补充数制知识。

第2章MCS-51单片机系统结构

2.1MCS-51单片机硬件组成结构

2.2引脚功能

2.3CPU

2.4并行I/O口结构

第3章MCS-51存储器

3.1存储器类型

3.2MCS-51存储器结构

3.3外部存储器与访问

第4章MCS-51指令系统

4.1寻址方式

4.2各种指令功能

4.3伪指令

4.4汇编语言程序设计基础

4.5常见程序设计举例

4.6抗干扰技术

第5章中断系统

5.1概述

5.2MCS-51的中断系统

5.3响应中断

5.4外部中断

5.5中断响应时间

第6章定时器/计数器与串行通信接口

6.1MCS-51的定时器/计数器

6.2MCS-51串行通信技术

第7章单片机系统功能扩展

7.1概述

7.2外部存储器扩展

7.3并行I/O8155芯片

7.4D/A转换器

7.5A/D转换器

7.6MCS-51外总线的驱动（244和245）

7.7键盘接口

7.8显示器接口

《传感器原理及应用》考试大纲

参考教材：

王化祥，淑英.传感器原理及应用.：

大学，2002

考试围：

上篇：

传感器原理及应用

绪论

要求：

掌握传感器的定义、构成、分类标准、发展趋向。

1.传感器的一般特性

要求：

掌握传感器的静态特性和动态特性。

2.应变式传感器

3.电容式传感器

4.电感式传感器

5.压电式传感器

6.数字式传感器

7.热电式传感器

8.固态传感器

9.光导纤维式传感器

第2章到第9章，要求掌握每章传感器的工作原理、材料构成、测量电路、传感器分类及其应用。

10.传感器的标定

要求：

掌握压力传感器的静态标定和动态标定方法。

下篇：

传感器原理及应用例题解答及习题

要求：

掌握每章的例题、课后思考题和习题。

电路考试大纲

参考教材：

邱关源.电路.：

高等教育,2006

耀年.电路.：

中国电力,2005

考试围：

本课程主要介绍电路的基本概念、基本定理、基本定律、分析方法等容。

第一章电路模型和电路定律

本章要求：

了解电路模型、电路元件的概念，理解电流、电压参考方向的概念，掌握元件、电路吸收或发出功率的表达式和计算；熟练掌握电阻、独立电源和受控源等电路元件的伏安特性；理解基尔霍夫定律的容并能熟练应用该定律进行电路的分析计算。

第二章电阻电路的等效变换

本章要求：

理解电路等效变换的概念，基本掌握电阻Y形联结与△形联结的等效变换，熟练掌握电阻的串联、并联与混联的等效变换，以及电源的串联、并联，实际电源的两种模型及等效变换；一端口电路输入电阻的计算。

第三章电阻电路的一般分析

本章要求：

了解电路图论的初步概念，了解支路电流法方程的建立过程，熟练掌握网孔电流法，回路电流法，结点电压法。

第四章电路定理

本章主要教学要求：

基本掌握齐性定理，替代定理，熟练掌握叠加定理，戴维宁定理和定理，最大功率传输定理，并能应用于电路的分析和计算中。

第六章储能元件

本章要求：

熟练掌握电容、电感两种储能元件在电路中的VCR及电容、电感串联、并联时的等效参数计算。

理解电容、电感两种储能元件的特性。

第七章一阶电路和二阶电路的时域分析

本章要求：

掌握动态电路的方程的建立方法，及其初始条件的确定，熟练掌握三要素法求解一阶电路的响应，了解二阶电路的零输入响应的过程，理解电路的阶跃响应、冲激响应。

第八章相量法

本章要求：

掌握复数运算，正确理解正弦量的相量表示的意义，熟练掌握正弦量的相量表示；熟练掌握电路元件电压电流关系方程的相量形式及基尔霍夫定律定律的相量形式。

第九章正弦稳态电路的分析

本章要求：

理解阻抗和导纳的概念，掌握阻抗和导纳的计算，应用电路的相量图进行电路的分析，熟练掌握正弦稳态电路的功率计算，基本掌握最大功率传输定理的应用。

第十一章电路的频率响应

本章要求：

熟练掌握RLC串联电路谐振特性及RLC并联谐振电路特性。

第十二章三相电路

本章要求：

理解对称三相电源的概念，熟练掌握对称三相电路的电压和电流的相值和线值之间的关系；熟练掌握对称三相电路归结为一相的计算方法；了解不对称三相电路的基本概念；熟练掌握三相电路的功率计算；基本掌握三相电路功率的两表法测量方法。