學院代碼:005
學院:信息工程學院
科目 信號與系統
代碼 808
課程主要考查信號、系統的基本分析方法,連續、離散系統的時域法和變換域法。時域法中的重點是卷積積分法,變換域法中主要有連續系統的傅立葉變換和拉普拉斯變換以及離散系統的Z變換。狀態變量分析方法。
1. 信號與系統的基本概念、典型的基本信號、信號的分解及運算、沖激信號和階躍信號、線性時不變系統的描述、特性及分析方法主要包括:1.1 典型的基本信號,例如直流、三角信號、抽樣信號、符號函數等;信號的分類1.2 信號的基本運算:加法、減法、乘法、反折、時移及尺度變換等運算,深刻理解信號運算的工程內涵1.3 沖激函數和階躍函數:沖激、階躍函數的引入,沖激函數的性質及應用;階躍函數的基本概念,沖激函數與階躍函數之間的關系1.4 線性時不變系統的描述、特性及分析方法:線性時不變系統的因果特性、穩定特性、時不變特性、線性特性等的描述及分析方法本章重點:典型的基本信號、信號的分類,信號的基本運算及沖激函數的內涵
2. LTI連續系統的經典解、零輸入響應與零狀態響應;系統的沖激響應和階躍響應;卷積積分及其主要性質主要包括:2.1 LTI連續系統的響應:經典解、0-和0+的關系問題、零輸入響應與零狀態響應2.2 沖激響應和階躍響應的基本概念及求解方法、沖激響應和階躍響應的關系2.3 卷積積分、卷積的性質及其應用、卷積積分方法在系統分析中的應用
3. LTI離散系統的經典解、零輸入響應與零狀態響應;單位序列和單位序列響應;卷積和 主要包括:3.1 LTI離散系統的響應、經典解、零輸入響應與零狀態響應3.2 單位序列和單位序列響應基本概念及其求解3.3 卷積和及其性質;卷積和在離散系統分析中的應用
4. 信號的分解;傅立葉級數;周期信號頻譜分析;傅立葉變換及其主要性質;信號的無失真傳輸;取樣定理
主要包括:4.1 傅立葉級數:信號正交分解思想、完備的正交指數函數集、周期信號的正交分解;指數型傅立葉級數的內涵4.2 周期信號頻譜分析:周期信號頻譜的內涵,引入頻域分析的思想;周期信號頻譜的特點4.3 非周期信號的頻譜(傅立葉變換)的基本概念、分析方法、存在條件以及局限性4.4 傅立葉變換的主要性質、應用,理解其與工程實際的聯系4.5 周期信號的傅立葉變換4.6 信號的無失真傳輸和信號通過理想濾波器的概念4.7 取樣定理的推導及應用
5. 拉普拉斯變換及其性質;線性時不變系統的復頻域分析 5.1 從傅里葉變換到拉普拉斯變換的引入;拉普拉斯變換(復頻域)基本概念;拉普拉斯變換與傅立葉變換的關系5.2 拉普拉斯變換的性質、利用性質計算信號的拉普拉斯變換5.3 線性時不變連續系統的復頻域分析方法重點:拉普拉斯變換的概念及性質,LTI的復頻域分析方法。
6. Z變換及其性質;離散系統的Z域分析 6.1 從拉普拉斯變換到Z變換的引入及其相互關系;Z變換基本概念6.2 Z變換的性質,其中深入理解時移特性及其在離散系統分析中的應用6.3 離散系統的Z域分析重點:Z變換的概念及性質,離散系統的Z域分析。
7. 系統函數與系統特性;系統因果性與穩定性;信號流圖;系統結構 7.1 系統函數與系統特性:系統零極點、頻率響應與系統函數關系7.2 系統因果性與穩定性的判決條件7.3 信號流圖及其性質,使用梅森公式計算系統函數7.4 系統結構:系統級聯、并聯模擬
8. 連續、離散系統狀態變量與狀態方程的建立與求解 8.1 引入連續、離散系統狀態變量與狀態方程的分析方法;由系統函數或信號流圖方法建立系統狀態方程和輸出方程8.2 求解連續、離散系統狀態方程和輸出方程,分析系統的穩定性
參考教材:吳大正. 信號與線性系統(第四版). 高等教育出版社
科目 自動控制原理
代碼 809
1、控制系統的數學模型:列些運動方程、單變量微分方程的導出、線性微分方程的解、基本單元的傳遞函數與閉環系統的傳遞函數、結構圖等效變換與化簡。
2、線性系統的時域分析法:穩定的Routh判據、參數對穩定性的影響,穩態誤差,動態性能指標,二階系統的性能改善。
3、線性系統的根軌跡法:根軌跡的基本概念、基本特性、繪制規則,零度根軌跡繪制、180度根軌跡繪制、參數根軌跡繪制、非最小相位系統根軌跡繪制,閉環零極點分布與系統性能指標間的關系。
4、線性系統的頻域分析法:頻率特性、頻率特性函數的圖像(包括Bode圖、Nyquist圖)、基本單元的頻率特性、開環頻率特性曲線的繪制、Nyquist穩定判據及應用、控制系統的穩定裕度(相角裕度和幅值裕度)。
5、線性系統的校正方法:控制系統的性能指標、串聯校正的綜合-超前校正、滯后校正、滯后-超前校正、復合校正的結構 。
6、線性離散系統的分析:信號的采樣與保持,z變換理論,離散系統的數學模型,離散系統的穩定性、靜態特性與動態性能分析。
7、線性系統的狀態空間描述。
8、狀態空間方程的運動分析:狀態轉移矩陣、齊次狀態方程的解、非齊次狀態方程的解。
9、線性系統的可控性與可觀測性。
10、李雅普諾夫穩定性分析:李雅普諾夫意義下的穩定性、李雅普諾夫第一法、李雅普諾夫第二法。
11、狀態反饋控制器及狀態觀測器的設計。
科目 數據結構
代碼 810
一、緒論
(1)數據結構及基本概念和術語
(2)抽象數據類型的表示與實現
(3)算法和算法分析
二、線性表
(1)線性表的定義和基本操作
(2)線性表的實現:順序存儲結構,鏈式存儲結構,線性表的應用
三、棧、隊列、串、數組和廣義表
(1)棧、隊列、串、數組和廣義表的基本概念
(2)棧和隊列的順序存儲結構
(3)棧和隊列的鏈式存儲結構
(4)棧和隊列的應用
(5)串的存儲結構和串的模式匹配算法
(6)數組的存儲結構和矩陣的壓縮存儲
(7)廣義表的定義和存儲結構
四、樹與二叉樹
(1)樹的概念和術語
(2)二叉樹
(3)遍歷二叉樹和線索二叉樹
(4)樹和森林
(5)赫夫曼樹及其應用
(6)樹的計數