天津職業技術師範大學 自動化工程教育
博士研究生入學考試大綱
線性控制理論
一、考試形式與試卷結構
1．考試形式：閉卷，筆試
2．考試時間：180分鍾
3．考試內容試卷滿分100分。
二、考試內容與要求
第一章 自動控制的一般看法
基本要求：1. 掌握反饋控制的基本原理；2. 根據系統事情原理圖繪制原理方塊圖。
第二章 控制系統的數學模型
基本要求：1. 利用複阻抗建设電路系統的結構圖；2. 熟悉控制系統常用元部件的傳遞函數；3. 掌握控制系統結構圖的繪制要领及基本等效變換；4. 用等效變換和Mason公式求結構圖的傳遞函數。
第三章 線性系統的時域分析法
基本要求：1. 學會求解一階系統的階躍響應、會推導一階系統動態性能指標的計算公式；2. 典型欠阻尼二階系統動態性能指標的計算、性能指標與特征根的關系；3. 改善二階系統動態性能指標的要领；4. 主導極點與偶極子的看法及其應用；5. Routh穩定判據的應用；6. 靜態誤差系數、系統型別、穩態誤差的計算；7. 擾動引起的誤差的定義與計算要领；8. 減小和消除穩態誤差的要领。
第四章 線性系統的根軌迹法
基本要求：1. 學會由系統的特征方程求開環增益從零到無窮變化時的根軌迹方程；2. 理解根軌迹的模值方程與相角方程的幾何意義；3. 掌握零度根軌迹與180度根軌迹的繪制法則；4. 學會由根軌迹分析系統穩定性、分析參數選擇對系統運動模態的影響。
第五章 線性系統的頻域分析法
基本要求：1. 理解線性系統的頻率響應的定義；2. 掌握頻率特性的計算要领；3. 掌握典型環節的頻率特性；4. 開環系統幅相曲線、對數曲線的繪制，對數坐標系的應用；5. 由最小相位系統的對數幅頻漸近曲線求傳遞函數；6. Nyquist穩定判據、對數穩定判據；7. 穩定裕度的物理意義，熟練掌握穩定裕度的計算。
第六章 線性系統的校正要领
基本要求：1. 串聯超前校正網絡的設計；2. 串聯滯後校正網絡的設計；3. 串聯滯後—超前校正網絡的設計。
第七章 線性離散系統的分析與校正
基本要求：1. 采樣與保持的物理描述與數學描述、香農采樣定理；2. 掌握零階保持器的數學描述與頻率特性；3. 差分方程的看法、差分方程的求取與求解；4. 脈沖傳遞函數的看法與求法、離散系統輸出z變換的求法；5. z域穩定判據、w域穩定判據、Jury穩定判據；6. 離散系統的分析要领。
第八章 非線性控制系統分析
基本要求：1. 線性系統的相軌迹、等傾線法、開關線、奇點及其類型；2. 非線性系統的相軌迹、等效變換、負倒描述函數曲線的繪制；3. 非線性系統穩定性的判斷；4. 自激振蕩的判斷及其參數的確定。
第九章 線性系統的狀態空間分析與綜合
基本要求：
1．線性系統的狀態空間描述：（1）狀態空間的基本看法；（2）狀態空間表達式的建设；（3）狀態空間表達式求解要领、狀態轉移矩陣及其性質；（4）傳遞函數矩陣。
2. 線性系統的可控性與可觀性：（1）線性系統可控性與可觀性的基本看法；（2）線性系統可控性與可觀性判據；（3）可控標准型與可觀標准型。
3. 線性定常系統的線性變換：（1）狀態空間線性變換的定義和性質；（2）對偶原理和規範剖析。
4. 線性定常系統的反饋結構及狀態觀測器：（1）傳遞函數的實現問題；（2）狀態反饋與輸出反饋；（3）極點配置；（4）狀態觀測器設計。
5. Lyapunov穩定性分析：（1）Lyapunov意義穩定性的基本看法；（2） Lyapunov第一法和第二法；（3）線性定常系統的穩定性分析。
第十章 動態系統的最優控制要领
基本要求：1. 變分法求解最優控制問題；2. 連續系統極小值原理及其應用；3. 連續系統線性二次型問題的最優控制；4. 連續動態規劃。
三、參考書
胡壽松主編. 自動控制原理（第四版）. 北京：科學出书社。
信號處理
一、考試形式與試卷結構
1．考試形式：閉卷，筆試
2．考試時間：180分鍾
3．考試內容試卷滿分100分。
二、考試內容與要求
（一）信號與系統
內容提示：信號的描述和分類；信號的基本運算；階躍信號與沖激信號；系統的描述與分類；系統的框圖体现、系統的性質、線性時不變系統的分析要领。
（二）連續系統的時域分析
內容提示：微分方程的建设和求解；零輸入響應和零狀態響應；沖激響應和階躍響應；卷積積分、卷積積分的性質。
（三） 離散系統的時域分析
內容提示：常系數差分方程的建设和求解；零輸入響應和零狀態響應；單位序列響應和階躍響應；卷積和的性質。
（四）傅裏葉變換和系統的頻域分析
內容提示：周期信号频谱分析-傅立葉級數；典型周期信號的傅立葉級數；非周期信號頻譜分析-傅立葉變換；傅立葉變換的性質；周期信號的傅立葉變換；線性時不變系統的頻域分析；抽樣定理。
（五）連續系統的s域分析
內容提示：拉普拉斯变换 ① 從傅裏葉變換到拉普拉斯變換；②（單邊）拉普拉斯變換；拉普拉斯變換的性質；拉普拉斯反變換：部门分式展開法；複頻域分析 ① 微分方程變換域解法；② 系統函數；③ 系統框圖；④ 系統的頻率響應。
（六）離散系統的z域分析
內容提示：常用信号的 變換； 變換的性質；逆 變換；应用单边 變換分析 離散時間系統：① 差分方程變換解；② 系統函數；③ 系統的 域框圖；④ 系統的頻率響應。
（七）系統函數
內容提示：系统函数與系统特性：系统函数的零点與极点；系统函数與时域响应；系统函数與频域响应；系統的稳定性：系統的因果性和稳定性；连续系統的稳定性准则；离散系統的稳定性准则；信号流图：信号流图的基本看法；梅森公式。
（八）系統的状态变量分析
內容提示：连续时间系统状态方程的建设；离散时间系统状态方程的建设；连续时间系统状态方程的复频域解法；离散时间系统状态方程的变换频域解法。
（九）IIR濾波器的設計
內容提示：数字滤波器的类型和技术指标；常用模拟低通滤波器特性；用模拟滤波器设计IIR數字濾波器；設計IIR濾波器的頻率變換法。
（十）FIR濾波器的設計
內容提示：线性相位FIR濾波器的特點；FIR濾波器窗函數設計法；FIR濾波器頻率采樣設計法；IIR與FIR數字濾波器的比較。
三、參考書
1、《信号與线性系统分析》（第四版），吳大正著，北京：高等教育出书社，2005。
2、《数字信號處理：基础與应用》，张延华著，北京：机械工业出书社，2005。
