本文将系统的对北京交通大学机械电子工程考研进行解析,主要有以下几个板块:专业介绍、考试科目、近三年录取情况分析、参考书推荐、考试大纲等几大方面:
专业简介及特色
机械电子工程是机械工程一级学科下设的二级学科之一,突出机、电、液、光的有机结合,主要对机械控制、电子检测、状态监控等方面开展研究。其关键技术包括:(1) 信息处理技术;(2) 自动控制技术;(3) 伺服传动技术; (4) 检测传感技术;(5)精密机械技术;(6)系统集成技术。该专业是以现代控制理论、现代检测技术、故障诊断技术、微计算机技术为基础,重点研究机电一体化系统设计、制造、应用中的检测、诊断、控制和仿真等的问题,属于发展活跃的机电结合的学科领域。该专业是一门实用性较强的专业,在当今社会中具有较强的适应性,社会对机械电子专业各层次人才的需求比较旺盛。
我校机械电子工程学科经过多年发展,在轨道交通领域和国防军工领域形成了特色鲜明的研究方向。其中在航天领域电液伺服控制、运载工具的数字控制和冗余控制取得了创新性成果;在轨道交通车辆与基础设施安全状态检测领域形成了特色鲜明的研究方向,研究基于各种检测技术的轨道交通车辆和基础设施安全检测装置,如非接触式激光扫描技术、超声波技术、CCD图像采集技术;开展适应高速铁路和城市快速轨道交通的高精度动态测量基准技术的研究,进行非接触式集合参数测量技术以及综合检测与基础设施状态评估技术的研究。机电系统建模、先进控制及自动化方向研究航天、轨道交通、电力等领域机电系统的控制理论及控制方法,包括系统建模与辨识、智能控制、控制器优化设计及系统的集成与性能优化、机器人控制技术及微系统技术等;机电系统状态检测与故障诊断方向研究航天、轨道交通、电力等领域的机电系统的过程监测技术、电量及非电量信号检测技术、信号处理技术以及故障诊断技术。研究基于无损检测、图像处理、电学层析等技术的状态检测与故障诊断方法。流体传动及控制方向以现代控制理论、计算机控制技术、液压伺服控制、电液比例控制和模糊控制等理论为基础,研究机电液控制系统的控制规律和控制方法;嵌入式系统与智能仪器仪表方向研究基于现场总线、嵌入式系统、可编程器件、单片机和虚拟仪器技术等的智能化仪器仪表、装置及系统的产品开发与应用。
主要研究方向
机电系统建模、先进控制及自动化
机电系统状态检测与故障诊断
流体传动及控制
嵌入式系统与智能仪器仪表
师资队伍
院士1人,教授5人,副教授12人,高级工程师4人,讲师7人,工程师4人,其中国家“*计划”入选者1人,教育部“长江学者奖励计划”1人。
研究生导师25人,其中博士生导师10人,硕士生导师21人。
具有博士学位的导师占80%。
学科建设及科研成果
本专业拥有雄厚的研究基础、良好的研究工作条件和结构合理的学科梯队,近5年来承担了多项国家863计划、国家自然科学基金、国际合作项目、省部级科研项目、横向课题等100余项,科研经费3000多万元。具体有:系列运载火箭负载模拟系统、超高速运动控制及检测系统、轨道交通基础设施全断面动态检测、路轨两栖综合检测车关键技术研究、京沪高速铁路跨越或并行既有铁路施工侵界报警技术试验研究、高速铁路线路环境状态智能识别技术研究及设备研制、高速铁路基础设施服役状态检测技术、隧道综合整治系统、脱轨检测系统、各类疲劳试验机和电力机车自动过分相装置;电力机车能耗监测装置;机车随车牵引试验装置;线路全断面检测及管理系统;地铁洞体变形监测系统;智能人工模拟降雨系统;自动换档机械手系统;疲劳试验机系统;稳定装置综合试验台;导弹发射车综合测试装置;仿行加工系统以及基于混沌优化的复杂热工系统建模与控制研究等。
在轨道交通领域,首次在我国以室内模拟平台的方式,模拟无水及高压水环境下围岩及隧道结构的相互作用、结构受力及变形等复杂工况,达到国内领先水平。利用六自由度并联机构研制的客运专线板式无砟轨道自动化精调机达到国际领先水平,为我国高速铁路客运专线和重载铁路的建设提供了强有力的支持。在国防军工领域,机械电子工程学科一直瞄准我国航空、航天和兵器装备的需求开展科学研究。其中推力矢量伺服机构负载模拟系统的研究,模拟大推力航天器舵机惯性、摩擦、位置、常值四种负载力矩的各种组合,在推力矢量机构多自由度特性研究领域处于国内领先地位,为我国载人航天的深入发展提供了有力的支持,为国防装备的进步做出了贡献。
在基础设施服役状态监测和线路净空安全检测方面达到国内领先,国际先进水平,在轨道交通相关优势学科中形成独具特色的轨道交通基础设施检测与远程监测研究方向。在高速铁路基础设施服役状态检测技术方面,开展高速铁路基础设施长期服役状态关键检测技术及网络化检测与安全态势分析技术研究,开发核心技术装备,检测、监测基础设施的服役性能,通过综合评估与安全态势分析,预测或识别基础设施的不良状态,及时向运营维护部门预警并辅助其做出决策,为保障高速铁路运营安全、指导养护维修及保证基础设施使用寿命提供技术支撑,为构建智能铁路奠定基础。
在复杂系统的智能控制与优化研究方面,开展混沌优化、小世界优化等算法在热能动力、电力系统、新能源(风电)等领域的应用,包括上述复杂系统的建模与辨识、智能控制、自适应控制、预测控制、控制器优化设计、模型预测等。
在学术研究及人才培养方面,机械电子工程学科近年来发表著作17部,高水平论文近300篇,2人获新世纪创新人才奖,1人获詹天佑青年奖,2人获詹天佑北方交大专项奖,近3年机械电子工程学科共培养硕士研究生54人。
就业
毕业后可从事的工作领域包括:高等院校、科研院所、机电类大型企业、高新技术公司等,从事机械电子工程领域的教学、科研、技术开发以及技术管理等方面的工作。国有企业27.08%,科研院所34.38%。
典型就业单位:中国航天科工集团、中国航天科技集团、中国兵器工业集团公司、中国船舶重工集团公司、中国电子科技集团公司、中国铁道科学研究院、中国科学院微电子研究所、邮政科学研究规划院、华为技术有限公司、联想(北京)有限公司、北京中科科仪股份有限公司、北京远东仪表有限公司、联合汽车电子有限公司、国家知识产权局专利局专利审查协作中心等。
研究方向及考试科目
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专业、研究方向 |
学习方式 |
全日制拟招生人数(推免生) |
非全日 制拟招 生人数 |
初试科目 |
复试科目 |
同等学力 加试科目 |
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080202 机械电子 工程 01机电系统建模、 先进控制及自动化 02机电系统状态检 测与故障诊断 03流体传动及控制 04嵌入式系统与智 能仪器仪表 |
全日制 |
26(18) |
0 |
①101 思想政治理论 ② 201 英语一 ③ 301 数学一 ④ 960机械原理 或 963自动控制原 理 |
06101 机械 设计 或 06102 微机 原理与接口 技术 |
不招收同 等学力
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近三年复试分数线、录取情况:
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年份 |
招生计划人数 |
接收推免人数 |
剩余统招人数 |
复试线 |
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2018 |
35 |
23 |
12 |
321 |
|
2017 |
30 |
22 |
8 |
361 |
|
2016 |
34 |
N |
N |
328 |
注:N表示暂未统计
参考书
960机械原理
《机械原理》(1—12章);出版社:高等教育出版社(第7版) ;作者:孙桓,陈作模,葛文杰;机械原理第二版(邹慧君主编),机械设计第八版(濮良贵主编)
963自动控制原理
《自动控制原理》;出版社:冶金工业出版社(2004年第4版) ;作者:顾树生,王建辉
考试大纲
960 机械原理
1、机构的结构分析:要求掌握的内容:(1)掌握机构的组成原理和机构具有确定运动的条件;(2)能绘制常用机构的机构运动简图,用机构运动简图表达自己的设计构思;(3)能计算平面机构自由度;(4)掌握机构组成原理和结构分析方法,能对典型机构的组成进行分析。
2、平面机构的运动分析:要求掌握的内容:(1)能用瞬心法对简单平面高、低副机构进行速度分析,理解其局限性;(2)能用矢量方程图解法和解析法进行平面二级机构进行运动分析;(3)能综合应用瞬心法和矢量方程图解法对复杂机构进行速度分析。
3、平面机构的力分析与机械的效率:要求掌握的内容:(1)了解平面机构力分析的目的和过程,掌握二级机构力分析方法;(2)能对几种常见运动副中的摩擦力进行分析和计算;(3)能够进行典型机构的受力分析;(4)能够对简单机械的机械效率和自锁条件进行求解。
4、机械的平衡:要求掌握的内容:(1)掌握刚性转子静、动平衡的原理和方法;(2)掌握平面机构惯性力的平衡方法。
5、机械的运转及其速度波动的调节:要求掌握的内容:(1)了解机器运动和外力的定量关系;(2)掌握机械系统等效动力学模型的建立方法;(3)了解机器运动速度波动的调节方法,掌握飞轮转动惯量的计算方法。
6、平面连杆机构及其设计:要求掌握的内容:(1)了解平面连杆机构的组成及其主要优缺点;(2)了解平面连杆机构的基本形式及其演化和应用;(3)掌握平面四杆机构设计中的共性问题;(4)能够根据给定运动条件应用图解法和解析法进行平面四杆机构的综合与设计。
7、凸轮机构及其设计:要求掌握的内容:(1)了解凸轮机构的类型与从动件常用运动规律的特性及选择原则;(2)能够根据凸轮机构基本尺寸的原则和方法确定凸轮机构的相关尺寸;(3)能够根据选定的凸轮类型和传动件运动规律进行凸轮轮廓曲线的设计。
8、齿轮机构及其设计:要求掌握的内容:(1)了解齿轮机构的类型与渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合特性;(2)掌握标准齿轮和变位齿轮机构设计的基本理论和基本尺寸计算方法;(3)掌握渐开线斜齿圆柱齿轮、蜗轮蜗杆及直齿圆锥齿轮的传动特点。
9、齿轮系及其设计:要求掌握的内容:(1)了解齿轮系的类型与功用;(2)能正确划分轮系,并计算定轴齿轮系、周转齿轮系和复合齿轮系的传动比;(3)了解其他行星齿轮系的传动原理。
10、其他常用机构:要求掌握的内容:(1)了解几种常用的间歇运动机构及螺旋机构和万向铰链机构的工作原理、运动特点及应用;(2)了解常见组合机构的组合方式、性能、特点及应用情况。
11、机械系统总体方案设计:要求掌握的内容:(1)了解机械系统设计的整个过程,明确总体方案设计的目的和内容;(2)了解机械执行系统方案设计的方法与步骤;(3)了解机构选型、机构构型的创新设计原理及方法;(4)掌握各执行机构(构件)间的运动协调设计应满足的要求与设计方法。
963 自动控制原理
1、基本概念:要求掌握的内容:(1)自动控制的概念;(2)闭环控制系统的基本构成及工作原理;开环控制和闭环控制的特点;(3)掌握自动控制系统的类型;(4)掌握自动控制系统的指标。
2、控制系统的数学模型:要求掌握的内容:(1)一般微分方程建模过程;(2)基本的拉氏变换与拉氏反变换方法,并会列写控制系统的传递函数;(3)典型环节传递函数;(4)控制系统的方框图表示及其等效变换;(5)会用梅森公式求系统传递函数;(6)开环传函,闭环传函的定义。
3、时域分析:要求掌握的内容:(1)典型一阶、二阶系统的时域响应分析;性能指标的计算;(2)闭环主导极点的概念;(3)系统稳定性与闭环特征方程的关系,会用Routh判据判断闭环系统稳定性;(5)系统稳态误差的定义,稳态误差系数、稳态误差的概念及计算方法。
4、根轨迹法:要求掌握的内容:(1)根轨迹的基本概念;(2)根轨迹的一般绘制规则,并会绘制根轨迹;(3)理解开环零极点对根轨迹的影响。
5、频域分析:要求掌握的内容:(1)频率特性的基本概念;(2)能够绘制典型环节的Bode图,开环系统的Bode图;(3)能给出最小相位系统开环Bode图,会列写系统开环传递函数;(4)Nyquist图的绘制及Nyquist稳定判据; (5)控制系统的相角裕度与幅值裕度的概念及其求取方法;(6)时域、频域系统性能指标及其相互定性关系。
6、控制系统的校正与综合:要求掌握的内容:(1)掌握基本的校正方式;(2)正确理解超前校正,滞后校正,滞后-超前校正及其适用规律;(3)掌握串联校正的设计及计算。
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