中国石油大学（华东）

2025年控制科学与工程学院研究生复试考试大纲

考试科目名称：检测技术

一、考试要求：

1.了解检测、测量误差的基本概念，掌握检测仪表的主要性能指标，并能通过对性能指标的分析，对仪表做出正确评价和选择;

2.了解传感器、变送器的基本概念，掌握变送器的输入/输出信号变换关系、量程/零点调整方法和接线方式，以及这些信号如何进入单片机/计算机;

3.掌握石油化工生产过程中温度、压力、物位、流量等四大参数的检测仪表与检测系统的原理与组成、信号转换与处理，熟悉各类仪表的特点、适用场合及典型工程应用;

4.掌握检测仪表的正确选择、安装、使用，掌握检测仪表的一般检定要求以及压力、温度、物位、流量等仪表的检定方法;

5.从信息系统的角度，掌握仪器系统的基本构成单元，并明白各单元间的相互关系，熟悉典型仪器电路系统基本构成，了解仪器设计的基本要求及原则;

二、考试内容：

1.检测技术基础

(1)检测基本概念、检测仪表一般构成;

(2)测量误差;

(3)检测仪表的性能指标;

(4)掌握变送器的输入/输出信号变换关系、量程/零点调整方法和接线方式。

2.压力测量

(1)压力的基本概念及不同表示方式

(2)就地指示式压力测量仪表：弹簧管压力表

(3)远传式压力测量仪表：应变电阻式、电容式、压电式

要求掌握应变电阻测量电路(单臂、半桥、全桥)

(4)压力测量仪表的选择、校验和安装

3.物位测量

(1)浮力式物位计

(2)静压式物位计(差压变送器的测量范围、零点迁移的确定与实现)

(3)电容式物位计

(4)非接触式物位计：辐射式、超声、雷达

(5)各种物位计的测量原理、特点和应用场合，

4. 流量测量

(1)流量的基本概念及不同表示方式

(2)速度式流量计：节流式、动压式、浮子式、电磁式、涡街、超声式

(3)容积式：椭圆齿轮、腰轮、刮板

(4)质量流量计：科里奥利式

(5)各种流量计的测量原理、特点和应用场合，流量计的选择与标定。

5. 温度测量

(1)温度的基本概念及不同表示方式

(2)就地指示式温度测量仪表：膨胀式温度计

(3)远传式温度测量仪表：热电阻、热电偶

掌握热电偶、热电阻的测温原理、特点，热电偶测温时的补偿导线、冷端温度补偿的作用、原理和方法，热电阻测温时的三线制接法原理等。

(4)温度测量系统的构成、接触式温度计的安装

6.智能仪器技术基础

(1)基本国际单位制、仪器基本概念、仪器的本质特征;

(2)仪器系统信息流程、仪器的基本构成，仪器的性能指标;

(3)典型仪器电路系统基本构成;

(4)计量仪器特点与种类;

(5)仪器设计的基本要求及原则。

三、参考书目

检测技术参考书：

1.《化工测量及仪表》(第三版)，陈忧先、左锋、董爱华编著，化学工业出版社，2010;

2.《化工测量及仪表》(第四版)，左锋、王玺编著，化学工业出版社，2020;

3.《仪器设计技术基础》(第2版)，陈非凡编著，清华大学出版社，2019.

考试科目名称：控制工程

一、 考试要求

要求学生在学习自动控制原理、测量及调节仪表、计算机控制及工艺原理的基础上，结合实际的工业生产过程，能进行简单控制系统、复杂控制系统的设计与分析，针对具体设备或过程进行常规控制方案的设计、整定与投用办法。典型设备控制。要求学生重点掌握相关基本原理、基本概念和基本方法。

二、考试内容

1. 自动控制原理和现代控制理论在实际过程控制中分析应用

(1)结合实际控制过程理解自动控制原理和现代控制理论基本概念;

(2)利用自动控制原理和现代控制理论基本原理分析实际对象控制过程，包括其控制性能指标、参数调整、控制规律、控制方案等具体分析。

2. 单回路控制系统

(1)过程控制系统的发展概况、特点、基本概念、组成及其分类;

(2)过程的数学模型及建模的方法。要求掌握典型过程单元数学模型的机理推导和试验建模的方法;

(3)简单过程控制系统设计：包括方案设计、系统投运、调节器参数整定(包括控制器正反作用选择)，以及简单控制系统设计举例。

3. 复杂控制系统的原理、功能、控制方案设计和应用场合

(1)串级控制系统

(2)均匀控制系统

(3)比值控制系统

(4)前馈控制系统

(5)分程控制系统

(6)选择性控制系统

4. 典型设备控制

(1)加热炉、换热器、锅炉控制

(2)物料输送、精馏塔控制

三、参考书目

1.自动控制理论参考书

(1)《自动控制原理》(第六版)，胡寿松 主编，科学出版社，2013;

(2)《现代控制理论》(第三版)，刘豹、唐万生 主编，机械工业出版社，2015;

2.过程控制工程参考书

(1)《过程控制工程》第三版，戴连奎等主编，化学工业出版社，2012.

考试科目名称：数字信号处理

一、 考试要求

1、掌握数字信号处理基本概念、离散时间信号系统的描述、z变换的收敛域判别系统稳定性和因果性。

2、掌握离散傅里叶级数和离散傅里叶变换的定义和性质，以及快速傅里叶变换算法的基本思想和原理，并能将其用于离散时间序列的相关和卷积。

3、掌握无限长单位脉冲响应滤波器、有限长单位脉冲响应滤波器的具体设计方法，能够根据实际系统要求，选择IIR和FIR滤波器的类型、模拟滤波器的类型、窗函数的类型。理解这些选择对设计系统的性能影响。

4、掌握数字滤波器的实现结构，能根据系统的要求，选择直接型、级联型和并联型结构，理解有限字长对数字信号处理系统的影响。

二、 考试内容

1.1 离散时间信号

常用典型序列，序列的运算。

1.2 采样

离散时间信号的采样，采样信号频谱的变化，采样定理，信号的恢复。

1.3 DTFT与Z变换

DTFT，Z变换，逆Z变换，Z变换的性质，Z变换与DTFT的关系，Parseval定理

1.4 离散时间系统

线性系统，时不变系统，线性时不变系统，系统的稳定性与因果性，系统的差分方程描述。

1.5 系统的频率响应与系统函数

系统的频率响应与系统函数

2.1 离散傅里叶变换

离散傅里叶级数，离散傅里叶变换应用。

2.2 快速傅里叶变换

2.3 FFT 变换的应用

用FFT计算IDFT，实数序列的FFT，线性卷积的FFT算法，用FFT计算相关函数。

3.1 常用模拟低通滤波器特性

Butterworth滤波器，Chebyshev滤波器，椭圆滤波器。

3.2 IIR 滤波器设计方法

脉冲响应不变法，双线性变换法。

3.3 从模拟低通原型到各种数字滤波器的频率变换

模拟低通到数字高通，模拟低通到数字带通，模拟低通到数字带阻。

4.1 线性相位FIR滤波器的特点

线性相位的条件，幅度特性，零点特性。

4.2 窗口设计法

窗函数设计法的基本原理，序列加窗之后的影响，设计步骤。

4.3 频率取样法与FIR滤波器的最优化设计

频率取样法，非线性最优法，插值解法，Remez交替算法。

5.1 数字滤波器的结构

数字网络的信号流图，IIR滤波器的结构，FIR 滤波器的结构。

5.2 量化与量化误差

定点制的量化误差，A/D转换的量化误差，量化噪声通过线性系统

5.3 有限字长运算对数字信号处理系统的影响

IIR、FIR滤波器的有限字长效应，FFT计算中的有限字长效应

5.4 极限环振荡

零输入极限环振荡，大信号极限环振荡

三、参考书目

(1)数字信号处理, 吴镇扬, 高等教育出版社, 2004.