2022年北京印刷学院硕士研究生考试科目《机电工程基础》考试大纲 正文

一、考试的基本要求
《机电工程基础》（机械设计基础和控制工程基础），其中包含机械工程基础知识的必做题目（所有方向考生）；其余是选做题目，考生可以根据自己的学科特点分别选择相应的题目（机械设计基础或控制工程基础）完成。要求考生掌握和熟悉所考课程的基本原理、基本方法及相应的基本技术。
二、考试的基本内容
第一部分：《机械设计基础》
要求考生熟悉机械原理及机械设计的基本概念、方法和技术，是对机械工程专业基础知识的测试。
（1）机械的组成及其作用；机器与机构的区别；构件与零件的区别。
（2）运动副及其分类；平面机构自由度的计算；计算平面机构自由度时应注意的问题（复合铰链、局部自由度、虚约束）；机构具有确定相对运动的条件。
（3）平面连杆机构的基本类型及各种转化机构；铰链四杆机构的急回特性、极位夹角及行程速比；机构的压力角、传动角及对机构传力性能的影响；机构死点及存在条件；根据具有曲柄的条件确定铰链四杆机构的类型。
（4）凸轮机构的应用和类型；从动件常用的运动规律及特点；刚性冲击和柔性冲击；凸轮基圆半径、压力角、自锁；基圆半径和压力角对机构结构尺寸的影响。设计凸轮机构时应注意的问题（基圆半径、压力角、滚子半径）及图解法求其大小。
（5）齿轮传动的特点和类型；齿廓满足定比传动的条件；渐开线的形成和特性；渐开线齿廓的特点；渐开线齿轮（直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮）的几何尺寸计算；渐开线齿轮（直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮）的正确啮合和连续传动条件。
（6）轮系的作用和类型；定轴轮系、周转轮系和简单复合轮系的传动比计算；惰轮的意义；首、末轮转向关系的确定。
（7）棘轮机构的特点和工作原理；槽轮机构的特点和工作原理。
（8）螺纹的常用类型和特点；螺纹连接的基本类型、特点和应用；螺纹连接的预紧、防松和具体的防松方法；提高螺栓连接强度的具体措施；键连接的类型和特点。
（9）齿轮轮齿的失效形式；齿轮（直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和锥齿轮）传动的受力分析；齿轮传动的主要参数及选择；齿轮传动的设计计算方法。
（10）蜗杆传动的特点及应用；圆柱蜗杆的主要参数和几何尺寸计算；正确啮合条件；蜗杆传动的失效特点及材料的选择；蜗杆传动的受力分析；蜗杆传动散热的具体方法。
（11）带传动的类型和特点；带传动常用的张紧方法；带传动的受力分析和应力分析；带传动的弹性滑动、打滑、失效形式及带传动的设计准则；带传动的主要参数及其选择；V带轮的材料和结构。
（12）轴的类型及其判定；轴的常用材料；轴的结构设计。
（13）滑动轴承的分类、材料；非液体摩擦滑动轴承的设计计算。
（14）滚动轴承的特点、组成、主要类型、代号及选择；滚动轴承寿命所涉及的基本概念；滚动轴承寿命的计算和组合设计。
（15）联轴器和离合器的作用和分类，常见联轴器的特点。
考试题型
简答、分析、选择、计算与设计等题型
推荐书目
杨可桢 程光蕴 李仲生 钱瑞明 主编.机械设计基础(第7版).高等教育出版社.2020年6月.
第二部分：控制工程基础
要求考生熟悉经典自动控制理论的基本概念、掌握闭环控制系统分析的基本方法，其中包括系统建模（包括微分方程、传递函数、系统框图及其变换等相关概念和计算方法）、时域和频域分析方法（包括稳定性、过渡过程、稳态性能等相关概念和分析），了解控制系统校正设计的基础，具备一定的工程实际控制问题分析和处理的能力。
（1）了解控制工程的一般概念，控制工程的主要任务和研究对象，了解控制系统的分类，基本组成。
（2）理解并掌握反馈控制原理及其基本概念，开环控制与闭环控制的主要区别及各自的优缺点。
（3）典型输入信号以及对控制系统的基本要求。
（4）掌握一般机电自动控制系统运动微分方程的建立方法。
（5）重点掌握自动控制系统传递函数的基本概念、求解方法和框图变换方法，绘制实际物理系统的函数方框图。
（6）要求掌握闭环控制系统性能分析的基本相关概念和分析方法，重点掌握系统稳定性的基本概念、稳定性判断方法及求解使系统稳定的参数的方法。
（7）掌握一阶、二阶系统单位阶跃响应分析，过渡过程指标的求法。
（8）要掌握频率响应、频率特性、相对稳定性的基本概念以及频域指标与时域指标的关系等。
（9）要熟练掌握各种典型环节频率特性的基本表达式和图形表示方法。
（10）熟练掌握开环频率特性的概略奈奎斯特图和对数坐标图的画法；系统频率特性的实验确定，控制系统的闭环频率响应。
（11）掌握 控制系统的稳定性分析，系统稳定性分析的概念，系统稳定的条件，代数稳定判据，奈奎斯特稳定判据(推导不作要求)，控制系统的相对稳定性。
（12）掌握用奎斯特稳定判据和相对稳定性指标判定系统稳定性的方法。
（13）掌握系统稳定性分析、稳态误差计算和分析。
（14）要求掌握控制系统校正的基本概念，串联校正常用的校正装置基本特点。
（15）掌握串联校正常用的校正装置的频率法分析与设计。
（16）*根轨迹分析。主要包括根轨迹概念、绘制方法，以及基于根轨迹的系统性能分析。重点是根轨迹绘制和系统临界性能分析。（这部分内容主要是选做题）
考试题型
简答、分析及计算等题型
推荐书目
吴怀宇主编.《自动控制原理》(第3版).华中科技大学出版社. 2017年9月.

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