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2025年控制科學(xué)與工程學(xué)院研究生復(fù)試考試大綱

考試科目名稱：檢測技術(shù)

一、考試要求：

1.了解檢測、測量誤差的基本概念，掌握檢測儀表的主要性能指標(biāo)，并能通過對性能指標(biāo)的分析，對儀表做出正確評價和選擇;

2.了解傳感器、變送器的基本概念，掌握變送器的輸入/輸出信號變換關(guān)系、量程/零點調(diào)整方法和接線方式，以及這些信號如何進(jìn)入單片機(jī)/計算機(jī);

3.掌握石油化工生產(chǎn)過程中溫度、壓力、物位、流量等四大參數(shù)的檢測儀表與檢測系統(tǒng)的原理與組成、信號轉(zhuǎn)換與處理，熟悉各類儀表的特點、適用場合及典型工程應(yīng)用;

4.掌握檢測儀表的正確選擇、安裝、使用，掌握檢測儀表的一般檢定要求以及壓力、溫度、物位、流量等儀表的檢定方法;

5.從信息系統(tǒng)的角度，掌握儀器系統(tǒng)的基本構(gòu)成單元，并明白各單元間的相互關(guān)系，熟悉典型儀器電路系統(tǒng)基本構(gòu)成，了解儀器設(shè)計的基本要求及原則;

二、考試內(nèi)容：

1.檢測技術(shù)基礎(chǔ)

(1)檢測基本概念、檢測儀表一般構(gòu)成;

(2)測量誤差;

(3)檢測儀表的性能指標(biāo);

(4)掌握變送器的輸入/輸出信號變換關(guān)系、量程/零點調(diào)整方法和接線方式。

2.壓力測量

(1)壓力的基本概念及不同表示方式

(2)就地指示式壓力測量儀表：彈簧管壓力表

(3)遠(yuǎn)傳式壓力測量儀表：應(yīng)變電阻式、電容式、壓電式

要求掌握應(yīng)變電阻測量電路(單臂、半橋、全橋)

(4)壓力測量儀表的選擇、校驗和安裝

3.物位測量

(1)浮力式物位計

(2)靜壓式物位計(差壓變送器的測量范圍、零點遷移的確定與實現(xiàn))

(3)電容式物位計

(4)非接觸式物位計：輻射式、超聲、雷達(dá)

(5)各種物位計的測量原理、特點和應(yīng)用場合，

4. 流量測量

(1)流量的基本概念及不同表示方式

(2)速度式流量計：節(jié)流式、動壓式、浮子式、電磁式、渦街、超聲式

(3)容積式：橢圓齒輪、腰輪、刮板

(4)質(zhì)量流量計：科里奧利式

(5)各種流量計的測量原理、特點和應(yīng)用場合，流量計的選擇與標(biāo)定。

5. 溫度測量

(1)溫度的基本概念及不同表示方式

(2)就地指示式溫度測量儀表：膨脹式溫度計

(3)遠(yuǎn)傳式溫度測量儀表：熱電阻、熱電偶

掌握熱電偶、熱電阻的測溫原理、特點，熱電偶測溫時的補(bǔ)償導(dǎo)線、冷端溫度補(bǔ)償?shù)淖饔谩⒃�理和方法，熱電阻測溫時的三線制接法原理等。

(4)溫度測量系統(tǒng)的構(gòu)成、接觸式溫度計的安裝

6.智能儀器技術(shù)基礎(chǔ)

(1)基本國際單位制、儀器基本概念、儀器的本質(zhì)特征;

(2)儀器系統(tǒng)信息流程、儀器的基本構(gòu)成，儀器的性能指標(biāo);

(3)典型儀器電路系統(tǒng)基本構(gòu)成;

(4)計量儀器特點與種類;

(5)儀器設(shè)計的基本要求及原則。

三、參考書目

檢測技術(shù)參考書：

1.《化工測量及儀表》(第三版)，陳憂先、左鋒、董愛華編著，化學(xué)工業(yè)出版社，2010;

2.《化工測量及儀表》(第四版)，左鋒、王璽編著，化學(xué)工業(yè)出版社，2020;

3.《儀器設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)》(第2版)，陳非凡編著，清華大學(xué)出版社，2019.

考試科目名稱：控制工程

一、 考試要求

要求學(xué)生在學(xué)習(xí)自動控制原理、測量及調(diào)節(jié)儀表、計算機(jī)控制及工藝原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際的工業(yè)生產(chǎn)過程，能進(jìn)行簡單控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計與分析，針對具體設(shè)備或過程進(jìn)行常規(guī)控制方案的設(shè)計、整定與投用辦法。典型設(shè)備控制。要求學(xué)生重點掌握相關(guān)基本原理、基本概念和基本方法。

二、考試內(nèi)容

1. 自動控制原理和現(xiàn)代控制理論在實際過程控制中分析應(yīng)用

(1)結(jié)合實際控制過程理解自動控制原理和現(xiàn)代控制理論基本概念;

(2)利用自動控制原理和現(xiàn)代控制理論基本原理分析實際對象控制過程，包括其控制性能指標(biāo)、參數(shù)調(diào)整、控制規(guī)律、控制方案等具體分析。

2. 單回路控制系統(tǒng)

(1)過程控制系統(tǒng)的發(fā)展概況、特點、基本概念、組成及其分類;

(2)過程的數(shù)學(xué)模型及建模的方法。要求掌握典型過程單元數(shù)學(xué)模型的機(jī)理推導(dǎo)和試驗建模的方法;

(3)簡單過程控制系統(tǒng)設(shè)計：包括方案設(shè)計、系統(tǒng)投運、調(diào)節(jié)器參數(shù)整定(包括控制器正反作用選擇)，以及簡單控制系統(tǒng)設(shè)計舉例。

3. 復(fù)雜控制系統(tǒng)的原理、功能、控制方案設(shè)計和應(yīng)用場合

(1)串級控制系統(tǒng)

(2)均勻控制系統(tǒng)

(3)比值控制系統(tǒng)

(4)前饋控制系統(tǒng)

(5)分程控制系統(tǒng)

(6)選擇性控制系統(tǒng)

4. 典型設(shè)備控制

(1)加熱爐、換熱器、鍋爐控制

(2)物料輸送、精餾塔控制

三、參考書目

1.自動控制理論參考書

(1)《自動控制原理》(第六版)，胡壽松 主編，科學(xué)出版社，2013;

(2)《現(xiàn)代控制理論》(第三版)，劉豹、唐萬生 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2015;

2.過程控制工程參考書

(1)《過程控制工程》第三版，戴連奎等主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2012.

考試科目名稱：數(shù)字信號處理

一、 考試要求

1、掌握數(shù)字信號處理基本概念、離散時間信號系統(tǒng)的描述、z變換的收斂域判別系統(tǒng)穩(wěn)定性和因果性。

2、掌握離散傅里葉級數(shù)和離散傅里葉變換的定義和性質(zhì)，以及快速傅里葉變換算法的基本思想和原理，并能將其用于離散時間序列的相關(guān)和卷積。

3、掌握無限長單位脈沖響應(yīng)濾波器、有限長單位脈沖響應(yīng)濾波器的具體設(shè)計方法，能夠根據(jù)實際系統(tǒng)要求，選擇IIR和FIR濾波器的類型、模擬濾波器的類型、窗函數(shù)的類型。理解這些選擇對設(shè)計系統(tǒng)的性能影響。

4、掌握數(shù)字濾波器的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，能根據(jù)系統(tǒng)的要求，選擇直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型結(jié)構(gòu)，理解有限字長對數(shù)字信號處理系統(tǒng)的影響。

二、 考試內(nèi)容

1.1 離散時間信號

常用典型序列，序列的運算。

1.2 采樣

離散時間信號的采樣，采樣信號頻譜的變化，采樣定理，信號的恢復(fù)。

1.3 DTFT與Z變換

DTFT，Z變換，逆Z變換，Z變換的性質(zhì)，Z變換與DTFT的關(guān)系，Parseval定理

1.4 離散時間系統(tǒng)

線性系統(tǒng)，時不變系統(tǒng)，線性時不變系統(tǒng)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性與因果性，系統(tǒng)的差分方程描述。

1.5 系統(tǒng)的頻率響應(yīng)與系統(tǒng)函數(shù)

系統(tǒng)的頻率響應(yīng)與系統(tǒng)函數(shù)

2.1 離散傅里葉變換

離散傅里葉級數(shù)，離散傅里葉變換應(yīng)用。

2.2 快速傅里葉變換

2.3 FFT 變換的應(yīng)用

用FFT計算IDFT，實數(shù)序列的FFT，線性卷積的FFT算法，用FFT計算相關(guān)函數(shù)。

3.1 常用模擬低通濾波器特性

Butterworth濾波器，Chebyshev濾波器，橢圓濾波器。

3.2 IIR 濾波器設(shè)計方法

脈沖響應(yīng)不變法，雙線性變換法。

3.3 從模擬低通原型到各種數(shù)字濾波器的頻率變換

模擬低通到數(shù)字高通，模擬低通到數(shù)字帶通，模擬低通到數(shù)字帶阻。

4.1 線性相位FIR濾波器的特點

線性相位的條件，幅度特性，零點特性。

4.2 窗口設(shè)計法

窗函數(shù)設(shè)計法的基本原理，序列加窗之后的影響，設(shè)計步驟。

4.3 頻率取樣法與FIR濾波器的最優(yōu)化設(shè)計

頻率取樣法，非線性最優(yōu)法，插值解法，Remez交替算法。

5.1 數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)

數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的信號流圖，IIR濾波器的結(jié)構(gòu)，F(xiàn)IR 濾波器的結(jié)構(gòu)。

5.2 量化與量化誤差

定點制的量化誤差，A/D轉(zhuǎn)換的量化誤差，量化噪聲通過線性系統(tǒng)

5.3 有限字長運算對數(shù)字信號處理系統(tǒng)的影響

IIR、FIR濾波器的有限字長效應(yīng)，F(xiàn)FT計算中的有限字長效應(yīng)

5.4 極限環(huán)振蕩

零輸入極限環(huán)振蕩，大信號極限環(huán)振蕩

三、參考書目

(1)數(shù)字信號處理, 吳鎮(zhèn)揚, 高等教育出版社, 2004.