燕山大学2018年《现代控制理论》考研大纲

燕山大学2018年《现代控制理论》考研大纲第一章控制系统的状态空间表达式

现代控制理论使用的系统数学模型是状态空间表达式，本章是线性定常系统状态空间表达式的建立。

本章要求：

1．掌握的概念：状态变量、状态方程、输出方程；状态变量、状态模型的不唯一性；非奇异线性坐标变换对系统基本性能（特征值、传递函数）的影响。

2．掌握建立电气系统、机械系统的状态空间表达式的方法。

3．重点掌握由系统方框图和传递函数建立状态空间表达式的方法；由状态空间表达式求传递函数。

第三章线性控制系统的能控性和能观性

本章属于系统的性能分析，能控性和能观性是因使用反映系统内部结构特征的状态变量来描述系统而产生的概念，系统能控性反映了控制输入对所有状态的控制能力；系统能观性是指系统输出对所有状态的反映能力。系统能控是系统所有状态能控，系统能观是所有状态能观；一个状态能控是指这个状态受控制输入支配，一个状态能观是指系统输出包含这个状态的信息。系统能控是进行最优控制的前提，系统能观是很好地实现状态反馈控制的前提。因此，为了能对实际系统进行很好的控制，使其达到满意的控制性能，需要研究系统的能控性和能观性，本章的中心是系统能控性和能观性的判别。

本章要求：

1．掌握的概念：系统能控性、能观性；状态能控性、能观性；非奇异坐标变换对系统能控性和能观性的影响；传递函数零、极点相消与系统能控、能观性的关系；单变量系统的最小实现。

2．重点掌握能控性和能观性判别准则。

3．掌握由传递函数建立能控标准型I型、能观标准型II型、Jordan标准型的方法。

第五章线性定常系统的综合

本章属于现代控制理论系统设计部分，前面所讲的建模与系统分析理论在这里得到了综合运用，因此本章是现代控制理论的中心内容。现代控制理论中对系统的控制方式包括状态反馈控制和输出反馈控制；状态反馈对能控的系统能实现闭环系统任意极点配置，而输出反馈不能实现系统任意极点配置。当系统状态变量不是全部可测量时，状态反馈控制实现受到限制，此时解决的方法之一就是构造状态观测器，然而

不是所有的系统都能建立观测器的，观测器的建立有一定的准则，系统需要满足一定的条件才存在观测器。状态反馈控制律和观测器的设计常采用的方法都是极点配置方法。线性系统中利用状态观测器实现状态反馈的控制系统设计满足分离原理。

本章要求：

1．掌握的概念：状态反馈、输出反馈，两者对系统能控性、能观性的影响，两者与系统闭环极点任意配置的关系，两者与系统可镇定的关系；观测器及其存在条件；观测器极点任意配置的条件。

2．重点掌握状态反馈极点配置设计方法。

3．掌握全维观测器设计方法；降维观测器不作要求。

4．掌握状态空间表达式描述的系统的模拟结构图绘制。

文章来源：文彦考研