天津工业大学全国统考硕士生入学考试业务课程考试大纲(2021年修订)

课程编号：852 课程名称：机械控制工程

一、考试总体要求

"机械控制工程"入学考试是为招收机械类硕士生而实施的选拔性考试。其指导思想是有利于选拔具有扎实的基础理论知识和具备一定实践技能的高素质人才。要求考生能够系统地掌握经典控制理论的基本知识和具备运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。

二、考试的内容

使考生掌握有关控制系统的工作原理、分析控制系统动态性能的频域分析法及时域分析法、改善系统性能的有效途径等方面的基本理论和基础知识。

(一) 绪论

1.了解机械工程控制基础的研究对象和基本任务

2.掌握自动控制系统组成和原理

3.掌握控制系统的基本控制方式(开环、闭环);反馈控制的概念

(二) 控制系统的数学模型

1.控制系统的数学模型及建立方法;非线性数学模型的微偏线性化

2.控制系统的微分方程

3.传递函数及典型环节传递函数

4.控制系统的方框图及其等效变换

(三) 控制系统的时域分析

1.一阶系统的时间响应

2.二阶系统的时间响应

3.控制系统时间响应的动态、静态性能指标;二阶系统的性能指标分析

4.系统稳态误差的定义、计算及一般规律

(四) 控制系统的根轨迹法

1.根轨迹法的基本概念

2.常规根轨迹及广义根轨迹

3.基于根轨迹图的系统性能分析与估算

(五) 控制系统的频域特性

1.频率响应，频率特性的定义及求法

2.典型环节的频率特性

3.幅相频率特性图—奈奎斯特(Nyquist)图

4.对数频率特性图—波德(Bode)图

5.最小相位系统、截止频率、穿越频率、带宽等概念

(六) 控制系统的稳定性分析

1.概述，稳定的定义

2.Ruth稳定判据判定系统稳定性

3.Nyquist稳定判据判定系统稳定性

4.系统相对稳定性的概念和指标

5.幅值裕度和相角裕度的计算

三、考试题型及比例

机械控制工程：(150分)

简答题( 25%左右 )

分析及计算题( 75%左右 )

四、考试形式及时间

"机械控制工程"考试形式为笔试。考试时间为3小时。

五、主要参考书目

1.杨叔子等，《机械工程控制基础》(第六版) 武汉：华中科技大学出版社，2011年

2.刘国华等，《机械工程控制基础》(第一版) 西安：西安电子科技大学出版社，2017年

3.胡寿松，《自动控制原理》(第五版)，北京：科学出版社，2007年