浙江大学2022年《海洋工程综合》(科目代码880)考试大纲

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浙江大学2022年《海洋工程综合》(科目代码880)考试大纲

特别提醒：本考试大纲仅适合报考2022级浙江大学海洋学院“电子信息”、“机械”两个专业学位类别的考生。

考试科目《海洋工程综合》（科目代码880，满分150分）的试卷包含5个模块，每个模块75分。每个考生选取其中2个模块作为自己的考试内容，并请予以标注。若选做的模块大于2个，则默认按选做的前2个模块统计成绩。

模块一：信号与系统

一、总体要求

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掌握用基本信号（单位冲激、复指数信号等）分解、一般信号的数学表示和信号分析法；掌握LTI系统分析的常用模型（常系数线性微分、差分方程、卷积表示、系统函数及模拟框图等）；掌握信号与系统分析的时域法和变换域法；掌握信号与系统分析的一些重要概念和信号与系统的基本性质，熟练掌握信号与系统的基本运算；掌握信号与系统概念的工程应用及方法：调制、采样、滤波、抽取和内插；掌握连续时间信号的离散化处理的原理和基本设计方法。

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二、基本要求

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(1)信号与系统的基本概念：掌握连续时间与离散时间的基本信号；信号的运算与自变量变换；

系统的描述与基本性质。

(2)LTI系统的时域分析：掌握连续时间LTI系统的时域分析，包括卷积积分，卷积性质；离散时间LTI系统的时域分析，包括卷积和，卷积性质；零输入、零状态响应，单位冲激响应；LTI系统的基本性质；用微分方程、差分方程表征的LTI系统的框图表示。

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(3)连续时间信号与系统的频域分析：掌握连续时间LTI系统的特征函数；连续时间周期信号的傅里叶级数表示；非周期信号连续时间的傅里叶变换；傅里叶变换性质；连续时间LTI系统频率响应；连续时间LTI系统的频域分析；信号滤波、理想低通滤波器。

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(4)离散时间信号与系统的频域分析：掌握离散时间LTI系统的特征函数；离散时间周期信号的傅里叶级数表示；非周期离散时间信号的傅里叶变换；离散时间傅里叶变换的性质；离散时间LTI系统的频率响应，离散时间LTI系统的频域分析。

(5) 采样、调制与通信系统：掌握连续时间信号的时域采样定理；欠采样与频谱混叠；连续时间LTI系统的离散时间实现；连续时间信号正弦载波幅度调制与频分复用；脉冲幅度载波调制与时分复用。

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(6)信号与系统的复频域分析：掌握双边拉氏变换，拉氏变换的收敛域、零极点；常用信号的拉氏变换对；拉氏变换性质；拉氏反变换；单边拉氏变换及其性质；系统函数、连续时间LTI系统的复频域分析。

(7)离散时间信号与系统的Z域分析：掌握双边Z变换定义，离散时间Z变换的收敛域、零极点图；Z变换性质；常用信号的Z变换对；Z反变换；单边Z变换及其性质；系统函数，离散时间LTI系统的Z域分析。

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三、进阶要求

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全面掌握信号与系统的基本概念与原理，能将信号与系统的概念、理论与方法灵活应用于分析和解决实际问题。

参考书目：

于慧敏等编著，信号与系统（第二版），北京：化学工业出版社，2008Oppenheim A V, Willsky A S, Nawab S H. 刘树棠译.信号与系统（第二版），电子工业出版社，2013

模块二：微机原理与接口技术

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一、总体要求

全面理解和掌握微控制器（单片机）的组成结构和工作原理，以及常用接口技术与应用。会运用8051单片机汇编语言和C51语言进行程序设计，并进行微控制器实际应用系统的软硬件设计。

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二、基本要求

(1) 微控制器（单片机）的基本概念：微控制器的组成结构、工作原理，主要指标等。

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(2) 8051微控制器硬件结构：8051MCU的组成结构、引脚功能与特性；存储器配置与地址空间；特殊功能寄存器SFR；IO端口结构与特点以及应用。

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(3) 8051微控制器的指令系统：寻址方式；指令分类和五大功能指令；典型指令应用（查表指令、堆栈操作指令、十进制调整指令、转移指令），汇编程序设计。

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(4) C51与程序设计：C51的特点；C51基础知识（数据类型、存储器类型与存储模式、数组与指针、函数、预处理命令），简单C51程序设计。

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(5) 中断系统：掌握中断概念、中断作用、中断系统功能，中断的应用与相应程序设计。

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(6) 定时器/计数器：掌握定时器/计数器的工作原理、工作方式、定时/计数的应用以及程序设计。

(7) UART串行接口： 掌握串行接口UART的工作原理、工作方式、应用方法以及程序设计。

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(8) 人机接口技术：了解人机接口技术相关内容，能够设计键盘和LED显示的接口电路以及应用程序。

(9) 了解ADC和DAC的性能指标和主要应用。

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三、进阶要求

能够运用8051微控制器的课程知识，根据实际需求设计微控制器应用系统的软硬件。

参考书目：各出版社出版的各种介绍以8051单片机为主要内容的教材及习题集；王晓萍编著. 微机原理与接口技术；杭州：浙江大学出版社，2015年1月王晓萍编著. 微机原理与接口技术习题与解析；杭州：浙江大学出版社，2017年7月

模块三：自动控制原理

一、总体要求

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全面掌握自动控制系统的基本概念与原理，深入理解与掌握自动控制系统分析与综合设计的方法，并能用这些基本的原理与方法去分析问题、解决问题。。

二、基本要求

(1) 自动控制的一般概念：自动控制的基本原理与自动控制系统组成、分类，能将具体对象的控制系统物理结构图表示抽象成控制系统的方块图表示，能分析其中各种物理量、信息流之间的关系。

(2) 动态系统的数学模型：能建立给定典型系统的数学模型，包括微分方程模型、传递函数模型、状态空间模型等；能熟练地通过方块图简化方法与信号流图等方法获得系统总的传递函数；能根据要求进行各种数学模型之间的相互转换。

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(3) 线性时不变连续系统的时域分析：掌握系统微分方程模型的求解，拉普拉斯变换在时域分析中的应用，一阶、二阶的时域分析；系统时间响应的性能指标及计算；系统的稳定性分析、稳态误差系数与稳态误差的计算等。

(4) 根轨迹: 掌握根轨迹法的基本概念；根轨迹绘制的基本法则及推广法则；利用根轨迹进行系统性能的分析与设计。

(5) 频率分析：掌握系统的频率特性基本概念；开环系统的典型环节分解与开环频率特性曲线及其分析；利用伯德图建立对象的传递函数模型；奈奎斯特频率特性稳定判据以及稳定裕度分析。

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(6) 线性系统的超前及滞后校正：一般性了解线性系统的超前及滞后校正方法，理解并能简单地应用。

三、进阶要求

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能将自动控制原理的概念、理论与方法灵活应用于分析问题、解决问题。

参考书目：

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（1）各出版社出版的各种自动控制原理教材及习题集

（2）《自动控制原理》（第6版），胡寿松，北京：科学出版社，2013年6月

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（3）《控制工程基础》（第4版），董景新、赵长德、郭美凤等，北京：清华大学出版社，2015年1月

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模块四：机械设计基础

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一、总体要求

理解和掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。掌握机械设计的一般知识，机械零件的主要类型、性能以及结构特点，了解机械零件的工作原理、特点、失效分析以及计算准则。

二、基本要求

（1）总论：机械的组成；机械设计的一般步骤；机构的组成；机械常用材料；机械零件的载荷和应力的分类；运动副的分类；平面机构运动简图的绘制；平面机构自由度的计算。

（2）联接：螺纹联接、键联接、花键联接、铆接、焊接和粘接、过盈联接。

（3）传动：带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、螺旋传动、连杆传动以及凸轮传动的组成、类型、特点和应用、受力分析等。

（4）轴：功用和分类、材料、结构设计、强度计算、刚度计算、振动及振动稳定性的概念。

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（5）轴承：滑动轴承的结构形式、轴瓦结构和材料；润滑剂及润滑装置；滚动轴承的结构、特点、分类、失效形式和承载能力计算、组合设计。

（6）联轴器、离合器、制动器、弹簧。

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三、进阶要求

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能将机械设计基础理论和知识应用于机械系统方案设计与分析，解决实际问题。

参考书目：

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（1）各出版社出版的各种机械设计基础教材及习题集。

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（2）《机械设计基础》（第4版），陈秀宁，杭州：浙江大学出版社，2017年1月。

（3）《机械设计基础》，王莉静，武汉：华中科技大学出版社，2016

模块五：船舶结构力学

一、总体要求

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理解和掌握船舶结构力学的基本理论、基本知识和基本计算方法，掌握结构力学计算模型的建立、梁的弯曲计算方法，掌握平面刚架和平面板架的计算,熟练掌握弹性力学基础, 掌握薄板和圆柱形薄壳的弯曲, 熟悉结构的稳定性、有限元法和杆件的扭转计算等，理解船舶结构设计原理和基本方法。

二、基本要求

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(1) 船舶结构力学的一般概念：了解船舶结构力学基本研究对象，研究内容以及研究方法；根据船舶结构的实际特征和载荷形式，掌握将实际结构简化为简单力学计算模型的能力。

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(2) 单跨梁的弯曲理论：梁的弯矩方程式及其通解、梁的支座和边界条件、梁的弯曲要素表及其应用、梁的复杂弯曲、弹性基础梁的弯曲

(3) 力法：超静定结构的组成与超静定次数的确定、力法的基本原理及典型方程、刚性支座上连续梁与不可动节点简单刚架计算、弹性支座与弹性固定端的实际概念、弹性支座上连续梁计算、简单板架计算

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(4) 位移法：矩阵位移法基本原理、矩阵位移法概述

(5) 能量原理：应变能和余能、变分法基本概念、虚位移原理及应用、虚力原理及应用、李兹法

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(6) 平面应力问题的有限单元法：平面应力问题及其基本方程式、解题方法及有限单元法概念

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(7) 薄板的弯曲理论：矩形薄板的筒形弯曲、薄板小挠度弯曲理论、矩形薄板小挠度弯曲问题的解法

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(8) 杆及板的稳定性：单跨压杆的稳定性、多跨压杆的稳定性、甲板板架的稳定性、板的中性平衡微分方程式、板稳定性的能量解法

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(9) 薄壁杆件扭转：薄壁杆件的自由扭转、薄壁杆件自由扭转时截面的翘曲、开口薄壁杆件的约束扭转、闭口薄壁杆件约束扭转

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三、进阶要求

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能将船舶结构力学的基础知识应用于船舶或其他结构、构件的设计与分析，解决实际问题。

参考书目：

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（1）各出版社出版的船舶结构力学基础教材及习题集。

（2）船舶结构力学，吴梵等

（3）船舶结构力学，陈铁云等

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