四川大学控制工程考博考试以系统性和综合性著称,其命题既注重对基础理论的理解深度,又强调对前沿技术的掌握广度。从近五年真题分析可见,考试内容主要围绕控制理论、系统建模与优化、智能控制技术三大核心模块展开,其中经典控制理论与现代控制理论占比约35%,智能控制与新兴交叉学科内容占比逐年提升至25%以上。
在控制理论部分,李雅普诺夫稳定性理论、非线性系统分析(如Chetaev定理应用)和最优控制(Pontryagin极小值原理)连续五年出现在必考题中。2021年曾以"基于李雅普诺夫函数设计非线性系统状态反馈控制器"为题,要求考生结合MATLAB进行数值仿真验证。对此类题目,建议考生重点掌握Krasovskii李雅普诺夫方法与Khalil非线性系统理论的融合应用,注意区分线性化分析与原系统全局稳定的适用条件。
系统建模与优化模块中,多变量系统解耦控制(如Dobson解耦算法)和基于模型预测控制的工业过程优化成为高频考点。2022年考题"针对精馏塔多变量耦合问题,设计解耦控制策略并分析鲁棒性"即典型例证。考生需熟练掌握状态空间法与传递函数矩阵在解耦中的应用,特别要注意解耦矩阵的极点配置条件与工业现场参数约束的平衡。在优化算法方面,模型预测控制(MPC)与粒子群优化(PSO)的复合算法出现频率达40%,需重点理解滚动时域优化与启发式算法的协同机制。
智能控制技术部分呈现显著跨学科特征,2023年新增"基于深度强化学习的无人机编队控制"案例分析题,要求考生构建Q-learning框架并验证收敛性。近三年关于工业互联网背景下的数字孪生控制(占比18%)和边缘计算环境下的分布式控制(占比15%)相关题目持续升温,需重点掌握OPC UA协议与ROS系统的集成应用。特别值得注意的是,川大在智能装备控制领域的研究成果常转化为考题,如2020年"基于视觉伺服的机械臂抓取控制"即源自李静海院士团队的机器人研究成果。
考试形式采用"三段式"结构:闭卷笔试(4小时)占比60%,包含4道计算题(每题25分)和2道综合论述题(每题30分);开卷报告(2小时)占比30%,要求提交包含创新点与可行性分析的博士研究计划书;面试环节(10分钟)占比10%,重点考察学术潜力和工程实践能力。近三年数据显示,跨学科背景考生在开卷环节得分率高出单一学科背景考生22%,建议在选题时注重控制科学与人工智能、生物医学等领域的交叉融合。
备考策略应注重"双轮驱动":一轮强化经典理论框架构建,以《现代控制理论》(郑大钟)和《非线性系统》(H Khalil)为核心教材,配合MATLAB/Simulink仿真训练;二轮聚焦前沿技术突破,重点研读川大控制学科在《自动化学报》发表的近三年论文,特别是关于智能传感器网络(2021-2023)和工业元宇宙(2022-2023)的最新成果。模拟考试建议采用"真题重做+新题自拟"模式,近五年真题重复率约65%,但每年均有15%-20%的新题型出现。特别要注意控制工程方法论部分的论述,如2022年"对比分析模型预测控制与自适应控制的适用场景"类题目,需从时域性能、计算复杂度、鲁棒性三个维度构建分析框架。