2023考研大纲：黑龙江科技大学2023年考研 0808电气工程、0854电子信息、0858能源动力（电气与控制工程学院）加试 -63现代控制理论 考试大纲

《

现代控制理论

》考试大纲

适用专业名称

：

控制理论与控制工程

科目代码及名称

考试大纲

6

5

现代控制理论

考试目的与要求

测试考生对

现代控制理论

主要内容：

控制系统的状态空间表达式、控制系统的状态空间表达式

；

线性控制系统的能控性和能观性

；

状态空间表达式的能控标准型和能观标准型；李雅普诺夫第一和第二定律及其在线性系统中的应用；线性定常系统中的极点配置、系统镇定、、系统解耦及状态观测器

和分析方法的理解掌握程度

以及对相关知识

的运用能力；同时考察学生对控制系统

能控性和能观性

的基本方法和设计步骤

等综合性

内容

的掌握

情况。要求考生准确记忆基本概念，理解基本理论，掌握基本计算，并能妥善运用到综合题目

的

处理

和工程实际

中

进行系统的分析和设计

。此外，对于

离散

时间

系统

的最优控制和线性二次型最优控制

也要有所了解。

试卷结构

（满分

1

0

0

分）

内容比例：

控制系统状态空间模型

约

20

分

控制系统状态空间表达式的解

约

20

分

线性控制系统的能控性和能观性

约

20

分

李雅普诺夫稳定性判断

约

20

分

线性系统

极点配置及状态观测器

约

20

分

题型比例：

客观题

约

25

分

1

．

选择题

约

10

分

2

．

简答题

约

15

分

主观题

约

75

分

1.

分析计算

题

约

45

分

2. 设计综合题

约

30

分

三、考试内容与要求

（一）

控制系统的状态空间表达式

考试内容

状态变量及状态空间表达式

；

状态变量及状态空间表达式的模拟结构图

；

状态变量及状态空间表达式的建立

；

状态矢量的线性变换（坐标变换）

；

从状态空间表达式求传递函数阵

。

考试要求

1. 了解基本概念：

状态变量、状态矢量、状态空间、状态方程、输出方程和状态空间表达式

。

2.

掌握状态空间表达式的系统框图

。

3. 掌握

状态变量及状态空间表达式的模拟结构图、状态变量及状态空间表达式的建立

。

4. 综合运用以上内容进行合理地分析

和判断；并能够进行

从状态空间表达式求传递函数阵

。

（二）

控制系统状态空间表达式的解

考试内容

线性定常齐次状态方程的解；状态转移矩阵；线性定常系统非齐次方程的解。

考试要求

1.

掌握

线性定常齐次状态方程的解、线性定常系统非齐次方程的解

。

2.

掌握状态转移矩阵的基本性质及其求解方法

。

3

. 综合运用

以上

内容

进行系统的分析和设计

。

（三）

线性控制系统的能控性和能观性

考试内容

能控性和能观性的定义

；

线性定常系统的能控性和能观性判别

；

能控性和能观性的对偶关系；状态空间表达式的能控标准型和能观标准型；线性系统的结构分解

。

考试要求

1. 了解

能控性和能观性的定义

。

2.

掌握

线性定常系统的能控性和能观性判别

。

3. 掌握

能控性和能观性的对偶关系

。

4. 掌握

状态空间表达式的能控标准型和能观标准型。

5. 掌握

线性系统的结构分解

。

（四）

李雅普诺夫稳定性判断

考试内容

李雅普诺夫第一法和第二法

；

李雅普诺夫方法在线性系统中的应用

。

1. 了解

李雅普诺夫关于稳定性的定义

。

2.

掌握线性系统的稳定判据和非线性系统的稳定判据

。

3. 掌握

希尔维斯特判据

；

线性定常连续系统渐进稳定判据和线性时变连续系统渐进稳定判据

。

4.

掌握雅可比矩阵法、变量梯度法分析系统稳定性

。

（五）

线性系统

极点配置及状态观测器

考试内容

线性反馈控制系统的基本结构及其特性

；

极点配置

；

状态观测器

。

考试要求

1. 了解

线性反馈控制系统的基本结构及其特性

。

2.

掌握极点配置中的状态反馈、输出反馈

。

3. 掌握

状态观测器的实现、反馈矩阵

G的设计、降维观测器的设计。

4. 能够综合运用

以上内容对线性定常系统进行设计和综合

。

参考书目

：

《

现代控制理论

》（第

3

版）

主编：刘豹，唐万生

.（十一五国家级规划教材）

机械工业

出版社

20

15

.6