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《自動控制原理》碩士研究生招生初試考試大綱

考試科目：843 自動控制原理

一.總體要求

本課程要求學生深刻領會控制系統的基本原理，掌握單輸入單輸出、線性定常連續控制系統的常用分析與綜合方法。能夠建立線性定常控制系統的數學模型，對簡單的線性定常系統能夠分別基于時域分析法、頻率響應法和根軌跡法進行分析與綜合。能夠進行采樣控制系統的性能分析。掌握非線性控制系統的基本分析方法。

二.考試范圍、要點以及所占比例

1.自動控制的一般概念(8%)

(1)自動控制的基本概念;開環、閉環(反饋)控制系統的原理及特點;

(2)自動控制系統的分類;對自動控制系統的基本要求。

2.控制系統的數學描述(12%)

(1)控制系統的數學模型及建立方法;非線性數學模型的微偏線性化;

(2)傳遞函數、典型環節、控制系統的動態結構圖;

(3)反饋控制系統的傳遞函數;

(4)控制系統的頻率響應特性及表示法，如頻率特性函數、伯德(Bode)圖和奈奎斯特(Nyquist)圖。

3. 控制系統的穩定性分析(10%)

(1)穩定性的定義;

(2)勞斯判據，Nyquist判據，Bode判據;

(3)非最小相位系統的穩定性分析。

4. 線性定常連續控制系統的運動分析(35%)

(1)時域分析法：控制系統的穩態誤差，典型信號作用下的穩態誤差分析，擾動信號作用下的穩態誤差分析及抑制;控制系統的動態性能指標;一階、二階系統的動態響應分析;主導極點和高階系統的動態響應分析;閉環傳遞函數零極點分布對動態響應的影響。

(2)根軌跡法：常規根軌跡及廣義根軌跡(零度根軌跡、參量根軌跡);基于根軌跡圖的系統性能分析與估算;根軌跡法校正。

(3)頻率響應法：穩定裕度的計算;從開環頻率特性計算閉環系統的動態性能;二階系統時域與頻域性能的對應關系;開環對數頻率特性低、中、高頻段特征與閉環系統性能的關系。

5. 線性定常連續控制系統的校正(15%)

(1)期望開環對數頻率特性的設計(“三頻段”原則);

(2)串聯校正(超前校正、滯后校正、滯后-超前校正、PID校正);

(3)反饋校正;

(4)復合控制與前饋校正。

6.采樣控制系統(10%)

(1)采樣控制系統的基本概念與脈沖傳遞函數;

(2)采樣控制系統的穩定性分析;

(3)采樣控制系統的穩態誤差分析;

(4)采樣控制系統的暫態性能分析。

7.非線性控制系統(10%)

(1)非線性系統的基本概念、數學描述、分類、特點和常用研究方法;

(2)非線性系統的描述函數法，自激振蕩的概念及判別;

(3)非線性系統的相平面法。

三.參考書目

1.千博 楊庚辰 過潤秋.自動控制原理(第二版)，西安：西安電子科技大學出版社，2012.10

2.劉丁.自動控制理論(第2版)，北京：機械工業出版社，2016.08