2018年华中科技大学3358线性系统理论考博大纲

3358 博士生入学线性系统理论考试大纲
第一部分考试说明
一、考试性质
线性系统理论是控制科学与控制工程学科的基础课。本门考试的应考范围以基于状态空
间描述和方法的近代控制理论为主，注重考察考生是否已经掌握控制学科最基本的理论知
识。它的评价标准是本学科或者相近学科的优秀硕士毕业生能达到及格或及格以上水平，以
保证被录取者具有基本的控制学科基础知识，并有利于在专业上择优选拔。
二、考试形式与试卷结构
（一）答卷方式：闭卷，笔试。
（二）答卷时间：180 分钟
（三）题型比例：全部题型为计算、分析题，满分 100 分。
第二部分考查要点
一、线性系统的数学描述
系统的传递函数描述，状态空间描述，两种描述形式的比较和相互转换。线性系统在坐
标变换下的特性。组合系统的状态空间描述。
二、线性系统的运动分析
状态转移矩阵及其性质。脉冲响应矩阵。线性时变系统运动分析。线性定常系统的运动
分析。线性连续系统的时间离散化。线性离散系统的运动分析。
三、线性系统的能控性和能观测性
线性系统的能控性和能观测性的定义。线性连续系统（含时变系统）的能控性、能观测
性判据。线性离散系统的能控性、能观性判据。对偶原理。能控、能观测与传递函数。线性
系统的能控性、能观性指数。能控和能观测规范形。线性系统的结构分解。
四、系统运动的稳定性
Lyapunov 意义下运动稳定性的定义。Lyaounov 第二方法的主要定理。线性系统稳定性
判据。离散系统的稳定性及其判据。系统的外部稳定性和内部稳定性。
五、线性反馈系统的综合
状态反馈和输出反馈。极点配置问题及其解的存在条件。状态反馈极点配置问题的求
解方法。状态反馈可镇定条件和算法。线性二次型最优控制问题。全维和降维状态观测器。
引入观测器的状态反馈控制系统的特性。
第三部分考试样题
略