课程编号：841课程名称：自动控制原理

一、 考试的总体要求

熟练掌握经典控制理论中控制系统的基本概念、数学模型和分析方法；掌握用时域分析、根轨迹分析法和频率响应分析法综合连续线性控制系统；掌握用描述函数、相平面图分析非线性控制系统；掌握离散系统的数学模型和分析方法；掌握现代控制理论状态空间的一些基本概念和分析方法。

二、 考试的内容

1. 控制系统的基本概念、反馈控制系统的基本组成。开环、闭环控制。

2．数学模型：

建立实际系统的数学模型。微分方程和传递函数关系;由原始方程绘制方框图；通过方框图的简化求各种典型传递函数及相应的微分方程。

3．时域分析：

一阶、二阶系统的暂态响应。动态分析及性能指标求法。稳定的概念、条件，用劳斯判据判定闭环稳定性，确定特征根的分布；误差、稳态误差的概念，典型给定输入、扰动输入下（阶跃、斜坡、抛物线）系统的稳态误差。

4．根轨迹分析法：

根轨迹的概念，参量根轨迹等价开环传递函数的确定；180、0度根轨迹的判定；180、0度根轨迹的绘制；根轨迹定性分析（稳定、不稳定区间的确定，单调衰减、振荡衰减区间的确定）。

5．频率响应分析法：

频率特性的概念，谐波（正弦、余弦）输入下系统的稳态误差；频率特性曲线、伯德图的绘制；由频率特性稳定判据判定闭环稳定性，确定闭环极点的分布；稳定裕量的概念、求法。

6．线性控制系统的校正：

常用校正装置的类型；用频率法在伯德图上进行超前、滞后校正来满足性能指标要求。

7．非线性系统分析：

非线性系统描述函数的概念，非线性系统描述函数分析（系统稳定性，自振荡、自振荡稳定性、自振频率、自振振幅）；相平面图的概念，相平面图一些典型相轨迹的绘制，相平面图分析，典型相轨迹求时间解。

8．离散系统分析：

离散系统求脉冲传递函数（阶跃、斜坡、抛物线函数的Z变换）；判定离散系统的闭环稳定性（稳定条件、稳定判据）；求典型输入（阶跃、斜坡、抛物线）下的稳态误差。

9．现代控制理论基础：

建立系统的状态空间方程模型并求取传递函数；模拟结构图；状态空间方程求解；能控性、能观性；结构分解与最小实现；线性定常连续系统的离散化；利用状态反馈配置极点；设计降维、全维状态观测器。

考试试题主要测验考生对自动控制原理的基本知识、基础理论和基本技能掌握的程度，以及运用所学理论去分析、综合控制系统的能力。试题中有用以测验考生灵活运用所学知识分析、解决问题能力的内容。

三、考试的题型

均为分析、计算题，其中包括基本概念的内容。