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中科院南京天文光学技术研究所2012年博士研究生招生考试大纲及参考书目
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中科院南京天文光学技术研究所2012年博士研究生招生考试大纲及参考书目
一、 参考书目1. 赵凯华. 光学. 北京:高等教育出版社,2004.11
2. 郁道银、谈恒英. 工程光学. 北京：机械工业出版社,2006.06
二、 光学试卷满分 100 分，其中几何光学与成像理论 60 分，物理光学40 分
三、 考生应熟练掌握的内容
1.几何光学基础
几何光学的基本定律，单个折射球面近轴区成像，共轴球面系统，球面反射镜，平面镜、棱镜系统。
2.理想光学系统
理想光学系统的基本特性，理想光学系统的物象关系，节点和节平面，组合，透镜，光束限制。
3.像差理论基础与典型光学系统
掌握7种几何像差的定义、种类、影响因素、性质和消像差方法。眼睛、放大镜、显微镜、望远镜系统的光学成像特性和光学设计要求。
4.光学系统的像质评价
光学系统像质评价指标、评价方法和各自的优缺点;光学传递函数判断光学系统的成像质量的方法和基本原理;望远物镜、显微物镜、照相物镜的像质评价要求和像差校正要求。
5.光波的基本性质
光在介质分界面上反射和折射;光波的叠加原理与傅里叶分析方法。
6.光的干涉
光波干涉的条件，杨氏干涉实验，干涉条纹的可见度，平板的双光束干涉，平板的双光束干涉，典型的双干涉系统，平行平板的多光束干涉。
7.光的衍射
光波衍射的基本概念和理论，菲涅耳衍射和夫琅和费衍射，典型孔径的夫琅和费衍射，夫琅和费衍射与傅里叶变换，光学成像系统的衍射和分辨本领，多缝的夫琅和费衍射和衍射光栅。
8.光的偏振
偏振光的基本概念，偏振器件，偏振的矩阵表示，偏振光的变换和测定，偏振光的干涉，磁光、电光和声光效应。
四、 要求考生掌握几何光学、波动光学的基本原理、基本知识;掌握光学研究的基本方法，能够应用光学的基本知识，解决实际中一般的光学应用问题。
《计算机技术与应用》
一、参考书目《C程序设计》，谭浩强编著，清华大学出版社
二、总体要求
本课程了解、熟悉、掌握的主要内容：了解C语言的主要特征、常用算法描述以及其它相关基础知识;掌握C语言中顺序程序设计、选择程序设计、循环程序设计、指针、结构体共用、函数、文件操作等。
三、考生应熟练掌握的内容
1.C语言概论
了解C语言的主要特征，掌握C语言程序的基本结构
2.数据类型、运算符与表达式
⑴ 掌握C语言中的数据类型及其常量的表示方法;
⑵ 理解各类数值型数据间的混合运算规则
⑶ 掌握基本运算符的功能，表达式的概念
3.顺序程序设计
⑴ 掌握结构化程序设计的三种基本结构
⑵ 掌握getchar()、putchar()、printf()、 scanf()函数的使用
⑶ 掌握顺序结构程序的设计方法
4.选择结构程序设计
⑴ 掌握关系运算符和逻辑运算符的功能及用法
⑵ 掌握基本条件和复合条件语句的使用
⑶ 掌握switch语句的使用
⑷ 掌握选择结构程序的设计方法
5.循环结构程序设计
⑴ 掌握循环概念及循环的构成要素
⑵ 掌握while语句用法
⑶ 掌握do-while语句的用法
⑷ 掌握for语句的用法
⑸ 掌握break、continue语句
⑹ 掌握多重循环的概念及其程序描述方法
⑺ 掌握循环结构程序设计的基本方法
6.数组
⑴ 掌握数组的基本概念。
⑵ 掌握一维、二维数组的定义和使用。
⑶ 掌握字符数组的使用，了解基本的字符和字符串处理库函数的功能和使用
⑷ 能利用数组进行程序设计
7.函数
⑴ 掌握函数定义的一般形式
⑵ 理解形参和实参的概念
⑶ 掌握函数的调用方法
⑷ 了解函数的嵌套调用和递归调用。
⑸ 了解数组作函数参数的使用
⑹ 了解局部变量和全局变量的概念
⑺ 了解变量的存储类别和作用域，库函数的分类和调用
⑻ 了解内部函数和外部函数的概念
8.编译预处理
⑴ 掌握宏定义的概念和使用
⑵ 了解文件包含处理
⑶ 了解条件编译
9.指针
⑴ 掌握指针的基本概念及其使用规则
⑵ 掌握用指针实现对数组和函数的访问方法
⑶ 掌握指针的运算
⑷ 了解多级指针的概念及带参数命令行源程序的编制方法
⑸ 掌握指针与数组、指针与函数的关系
10.结构体和共用体
⑴ 掌握结构体类型的定义方法
⑵ 了解枚举类型的定义和使用
⑶ 掌握结构体类型变量的定义初始化和引用
⑷ 了解指向结构体类型数据的指针的使用
⑸ 掌握结构体数据类型的使用(以链表为例)
⑹ 了解共同体的概念
⑺ 掌握位运算符的功能及使用方法
11.文件
⑴ 了解文件的基本概念
⑵ 掌握文件打开和关闭的方法
⑶ 了解文件读写和定位函数的功能
四、考试题型：
1.单项选择题
2.改错题，修改程序中的错误
3.程序填空题，写出程序运行结果
4.编程题《自动控制原理》
一、参考书目：《自动控制原理》(第四版或第五版)，胡寿松主编，科学出版社。
二、考试内容：要求熟练掌握该书第1章到第9章的内容。
第1章 (自动控制的一般概念)
(1)自动控制系统开环、闭环与复合三种基本控制方式;
(2)反馈控制的机理;
(3)闭环控制系统的基本组成以及控制系统的基本要求。
第2章 (控制系统的数学模型)
(1) 系统的时域与复域数学模型;
(2) 传递函数的基本概念，获取具体物理系统的传递函数的方法;
(3) 系统结构图的绘制方法，以及结构图的化简;
(4) 闭环系统中开环、闭环、误差传递函数的求取，干扰作用下的闭环传递函数;
(5) 信号流图及梅逊公式。
第3章 (线性系统的时域分析法)
(1) 系统性能指标的定义;
(2) 系统稳定性概念、劳斯稳定判据及其应用;
(3) 一阶、二阶系统的动态性能的定性分析与定量计算;
(4) 系统稳态性能分析与定量计算;
(5) 高阶系统动态性能的分析。
第4章 (线性系统的根轨迹法)
(1) 根轨迹的基本概念及基本绘制法则;
(2) 根轨迹与系统性能的关系;
(3) 参数根轨迹和零度根轨迹的绘制与分析。
第5章 (线性系统的频率响应法)
(1) 频率特性基本概念及其图形化表示方法;
(2) 最小相位系统与非最小相位系统的概念;
(3) 利用Nyquist稳定判据判断闭环系统的稳定性的方法;
(4) 系统相角稳定裕量和幅值稳定裕量的求取方法;
(5) 频域指标与时域指标的关系 — 闭环系统频域指标与时域指标间的关系。
第6章 (控制系统的综合校正)
(1) 控制系统校正的基本概念;
(2) PID校正的基本思想及算法;
(3) 线性二阶系统的比例微分校正及速度反馈校正方法;
(4) 基于Bode图的串联校正和反馈校正方法;
(5) 复合控制校正方法。
第7章 (线性离散系统的分析与校正)
(1) 离散系统的基本概念及香农采样定理;
(2) 离散系统差分方程、脉冲传递函数等数学模型的形式;
(3) 离散系统稳定性、稳态误差和动态性能的分析方法;
(4) 离散系统数字校正的方法。
第8章 (非线性控制系统分析)
(1) 非线性系统的基本概念;
(2) 常见非线性特性及其对系统运动的影响;
(3) 非线性系统相轨迹的绘制方法以及基于相轨迹的稳定性分析方法;
(4) 描述函数的基本概念以及基于描述函数的稳定性分析方法;
(5) 非线性系统结构简化的方法。
第9章 (线性系统的状态空间分析与综合)
(1) 状态空间的基本概念;
(2) 系统状态空间模型的建立方法，可控、可观测和约当标准形的表达式;
(3) 线性定常系统状态方程求解方法，状态转移矩阵的性质，传递函数矩阵的求取;
(4) 可控性、可观测性的基本概念及其判定方法;
(5) 利用状态反馈任意配置系统极点和镇定系统的方法;
(6) 利用输出反馈配置系统极点的方法;
(7) 分离定理及状态观测器的设计方法;
(8) Lyapunov稳定性的基本概念，应用Lyapunov稳定性理论判定系统稳定性的方法;
(9) 应用克拉索夫斯基定理判定系统稳定性的方法。
《微机控制与程序设计》
一、参考书目：《微型计算机控制技术》，潘新民、王燕芳编著，电子工业出版社二、总要求
本课程了解、熟悉、掌握的主要内容：掌握计算机控制系统的构成、硬件配置、输入输出接口、控制算法、软件设计和系统调试等内容。能正确选择与设计测控系统中的组成组件，掌握微计算机控制系统的基本原理与软硬件设计方法。
三、考生应熟练掌握的内容
1.程序设计(C语言)
⑴ 掌握C语言的数据类型、运算符与表达式
⑵ 掌握结构化程序设计的三种基本结构
⑶ 掌握条件语句、switch语句和选择结构程序的设计方法
⑷ 掌握while、do-while、for语句和break、continue的用法
⑸ 掌握函数的定义和调用
⑹ 掌握数组定义和使用，能利用数组进行程序设计
⑺ 掌握指针的概念和应用
⑻ 掌握文件的读写
2.微型计算机控制系统概述
⑴ 了解微型计算机控制系统的组成;
⑵ 了解控制系统的发展概况及发展趋势
3.模拟量输入输出通道接口技术
⑴ 掌握采样定理、多路开关、采样保持器的组成、主要用途及工作原理;
⑵ 重点掌握A/D、D/A转换器的主要用途、工作原理及软件编程;
⑶ 熟悉常见采集器件的选型和电路。
4.人机交互接口技术
⑴ 了解人与计算机之间建立联系、交换信息的输入/输出接口设备
⑵ 掌握键盘接口技术，LED数码管的结构和显示原理，LED静态与动态显示接口技术，LCD显示接口技术
5.常用控制程序设计
⑴ 掌握常用控制程序的设计方法、开关量输出接口技术
⑵ 了解电动机的控制接口技术
⑶ 掌握步进电机控制系统的原理，掌握步进电机与微机的接口及程序设计
6.总线接口技术
⑴ 了解工业过程控制中常见的串/并行总线;
⑵ 掌握串行通信基本概念及现场总线技术
7.过程控制数据处理方法
⑴ 掌握几种微型机系统中最常用的数据处理方法
⑵ 重点掌握查表技术、数字滤波技术
8.数字PID及其算法
⑴ 了解PID控制
⑵ 掌握PID算法的数字实现及程序设计
9.计算机控制系统的设计
掌握微机控制系统的结构设计、原理设计、应用程序设计的方法
四、考试题型
1.单项选择题
2.简答题
3.设计题
《结构分析》
一、参考书目：一般《弹性力学》、《结构动力学》和《有限元基础》教科书;《材料力学》，刘鸿文主编，高等教育出版社;《有限单元法原理和应用》，朱伯芳，水利电力出版社。
二、考生应熟练掌握的内容
1.弹性力学基本知识
⑴ 弹性力学基本方程，包括应力理论、形变理论以及应力和形变之间的关系;拉伸弹性模量、剪切弹性模量和泊松系数的意义及它们之间的关系。
⑵ 平面应力问题和平面应变问题的应力、应变及物理方程。
⑶ 薄板弯曲问题的应力、形变及物理方程。
⑷ 薄板弯曲的基本挠度方程式及其在简单支撑圆板弯曲上的应用。
2.材料力学
⑴ 圆杆的拉伸、压缩和扭转的应力分析和变形分析。
⑵ 梁的内力(弯矩和剪力)和应力的计算。
⑶ 梁弯曲变形的基本假设条件、挠度方程及其求解。
⑷ 二向和三向应力状态分析;强度理论。
⑸ 压杆稳定概念，简单模型临界压力公式的推导。
⑹ 平面图形的几何性质，简单图形截面常数的计算。
3.有限单元法
⑴ 基本概念，包括单元、结点、网格、位移、约束、载荷、自由度、单元刚度、总体刚度、平衡方程组等。
⑵ 力学问题类型判定和单元类型的选择，结点自由度范围。
⑶ 基于虚功原理的单元分析，简单单元(杆、梁、常应变平面单元)的刚度矩阵公式推导。
⑷ 分布载荷等效移置的原理。
⑸ 有限元建模基本方法和原则。
⑹ 结构平衡方程组的建立(刚度和载荷的组装)。
⑺ 约束处理的原理和方法，消除刚体位移的基本约束。
⑻ 结构平衡方程组的常用解法。
4.结构动力学(基本知识)
⑴ 单自由度弹性系统的无阻尼和有阻尼自由振动方程及其求解。
⑵ 单自由度弹性系统受余弦力作用的强迫振动方程及其求解。
⑶ 单自由度弹性系统的瞬态响应方程及其求解。
⑷ 基本隔振原理。
⑸ 有限元结构动力分析基本概念：自由振动方程组、自振频率及其阶数、结构基频、振型及其正交性。
⑹ 有限元结构动力分析：组合振型法、结构响应方程组。
《精密仪器与设计》
一、参考书目：一般机械设计、精密机械设计、技术测量和误差处理、机械工程材料和热处理方面的教科书，如《精密机械设计》，庞振基等主编，机械工业出版社;《机械原理和设计》，张策主编，机械工业出版社。二、考生应熟练掌握的内容
1.机械零件设计基础，包括画法几何的投影原理、机械制图基本规定和表示方法、视图和剖视图、公差与配合、形位公差、尺寸链以及表面粗糙度等。
2.常用技术测量方法，测量误差及其处理方法，偶然误差的传播和控制，概率论基本知识，包括正态分布、标准误差等概念及有关计算。
3.常用材料及其性能和热处理方法，材料弹性模量、强度、硬度、耐磨性等概念。
4.主要机械零部件设计知识
⑴ 螺旋传动，包括基本类型、误差分析、摩擦力矩计算以及差动丝杆、滚珠丝杆等原理和消隙(预紧)方法。
⑵ 齿轮和蜗轮蜗杆传动的精度分析，各分项误差的意义及其对传动精度的影响;强度分析原理(不必背公式)。
⑶ 其他传动方式，包括摩擦传动、链轮传动、皮带传动、齿带传动等的原理、特点和常用结构。
⑷ 轴的设计，包括分类、常用材料和热处理、强度和刚度计算。
⑸ 滚动轴承，包括常用类型和特性、静强度计算、常用轴承组合设计及原理。
⑹ 滑动轴承，包括常用材料、润滑措施、摩擦力矩、强度和刚度的计算。
⑺ 特殊轴承常识，包括顶针支承、轴尖支承、球支承、弹性十字铰链、静压轴承等。
⑻ 常用直线移动导轨的类型、预紧以及误差分析;弹性摩擦导轨。
⑼ 拉、压螺旋弹簧、扭簧盘簧(游丝)和片簧的设计计算。
⑽ 常用机械连接和紧固方法，螺钉、销、铆钉、键等的类型、特点和应用选择原则。
5.综合应用能力测试：
⑴ 简单实用机构的方案设计。
⑵ 与机械设计有关的理论力学的分析计算，如机械结构的重量、重心、转动惯量以及静力平衡。
⑶ 与机械设计有关的材料力学、结构力学的分析计算，如简单零件或结构(杆、梁、板、桁架、刚架)的刚度、强度和支承反力计算。
原文链接:中科院南京天文光学技术研究所2012年博士研究生招生考试大纲及参考书目
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