《自动控制原理》考试大纲

一、基本 内容

1 ．理解自动控制系统的基本概念、基本原理、基本组成和对其提出的基本要求。

2 ．了解典型元件和典型系统的微分方程形式，能用拉氏变换求解线性微分方程。理解传递函数的概念，熟练掌握由结构图和信号流图获得系统传递函数。

3 ．掌握一、二阶系统的分析方法。理解稳定性和稳态误差的概念，熟练掌握代数稳定判据的应用方法和稳态误差的分析方法。

4 ．理解根轨迹的概念，熟练掌握绘制根轨迹的基本法则。掌握应用根轨迹分析系统性能的方法。

5 ．理解频率特性的概念，熟知典型环节的频率特性，熟练掌握奈奎斯特判据和对数稳定判据，了解开环频率特性和系统阶跃响应的关系。

6 ．掌握系统的校正方法，熟练掌握校正计算的对数频率法。

7 ．了解常见非线性，掌握相平面法非线性分析。理解典型非线性的描述函数，熟练掌握非线性系统稳定性分析的描述函数法。

8 ．理解状态空间的基本概念，掌握状态方程的建立与求解方法，熟知系统的可控性与可观测性概念及标准型。掌握系统的结构分析和李雅普诺夫第二法。

二、参考教材

《自动控制原理》（古典部分、非线性控制系统分析、线性系统的状态空间分析与综合），胡寿松主编，国防工业出版社，（第三版），或科学出版社，（第四版）

《理论力学》考试大纲

一、静力学公理和物体的受力分析

内容： 静力学公理；约束和约束反力；物体的受力分析和受力图。

要求： 应正确理解静力学的基本概念和公理；掌握各种常见约束的类型和性质；熟练掌握物体受力分析的方法，正确画出研究对象的分离体受力图。

二、平面汇交力系与平面力偶系

内容：平面汇交力系合成与平衡的几何法，平面汇交力系合成与平衡的解析法，平面力对点之矩的概念与计算，平面力偶。

要求：能熟练地计算力在轴上的投影；掌握平面汇交力系合成与平衡的几何法与解析法；能熟练地计算平面问题中力对点之矩；掌握力偶的概念、性质和力偶矩的计算；掌握平面力偶系的合成与平衡。

三、平面任意力系

内容：平面任意力系向作用面内一点简化；平面任意力系的简化结果分析；平面任意力系的平衡条件和平衡方程；平面平行力系的平衡方程；物体系的平衡、静定和静不定问题。

要求：掌握力的平移定理；掌握平面任意力系向一点简化，了解平面任意力系简化的最终结果；能熟练地运用平面任意力系各种形式的平衡方程求解未知量；着重掌握求解物体系统平衡问题的方法。

四、空间力系

内容：空间汇交力系；力对点的矩和力对轴的矩；空间力偶；空间任意力系向一点的简化，空间任意力系的平衡方程。

要求：熟练掌握力在空间坐标轴上的投影及力对轴之矩的计算；明确对点之矩的定义及空间力偶的概念和性质；了解空间力系向一点简化的结果和各种力系简化的最终结果及空间任意力系的平衡方程。

五、摩擦

内容：滑动摩擦；考虑摩擦时物体的平衡问题；摩擦角和自锁现象；滚动摩擦的概念。

要求：能熟练掌握静摩擦与动摩擦定律；能熟练求解滑动摩擦（主要是静滑动摩擦）单个物体与简单物体系的平衡问题；掌握摩擦角和自锁的概念，了解滚动摩擦的概念。

六、点的运动学

内容：矢量法；直角坐标法；自然法。

要求：能熟练运用直角坐标法和自然法建立点的运动方程；掌握用直角坐标系和自然轴系描述点速度、加速度的方法；能熟练运用给出的运动条件求解包括速度、加速度在内的点的运动量。

七、刚体的简单运动

内容：刚体的平行移动；刚体绕定轴转动；转动刚体内各点的速度和加速度；轮系的传动比；以矢量表示角速度和角加速度。

要求：掌握刚体平动和定轴转动的定义和特点；能熟练计算定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体内各点的角速度和角加速度；了解定轴轮系的传动比。

八、点的合成运动

内容：相对运动、牵连运动、绝对运动；点的速度合成定理；点的加速度合成定理。

要求：正确理解相对运动、牵连运动、绝对运动以及三种速度和三种加速度的定义；能正确选取动点、动系，分析三种运动，并画出速度和加速度矢量图；能熟练运用点的速度合成定理求解速度问题；能熟练运用点的加速度合成定理求解加速度合成问题。

九、刚体的平面运动

内容：刚体平面运动的概述和运动分解；求平面图形内各点速度的基点法；求平面图形内各点速度的瞬心法；用基点法求平面图形内各点的加速度。

要求：熟练运用基点法、瞬心法和速度投影定理求解平面运动刚体上各点的速度；掌握瞬时平动的概念和特性；能熟练运用基点法求解平面运动刚体上各点的加速度。掌握运动学综合应用问题的求解方法。

十、质点动力学的基本方程

内容：动力学基本定律；质点运动微分方程。

要求：掌握质点运动微分方程。

十一、动量定理

内容：质点的动量定理；质点系的动量定理；质心运动定理。

要求：掌握质点、质点系动量定理的微分形式和积分形式，动量守恒定律；掌握质心运动定理；能熟练应用质心运动定理求解约束反力；理解质心运动守恒。

十二、动量矩定理

内容：动量矩的概念；动量矩定理；刚体绕定轴的转动微分方程；刚体对轴的转动惯量；质点系相对于质心的动量矩定理；刚体的平面运动微分方程。

要求：掌握动量矩概念；掌握动量矩定理。掌握刚体定轴转动微分方程；掌握质点系相对质心的动量矩定理；熟练掌握刚体平面运动微分方程的应用。

十三、动能定理

内容：力的功；质点和质点系的动能；动能定理；功率、功率方程、机械效率；势力场、势能、机械能守恒定律；普遍定理的综合应用举例。

要求：理解功的概念与计算；掌握质点的动能定理；掌握作用在刚体上力的功和刚体各种运动动能的计算；熟练掌握质点系的动能定理及其解题应用。掌握应用动力学普遍定理综合分析问题的方法。

十四、达朗贝尔原理（动静法）

内容：惯性力、质点的达朗贝尔原理；质点系的达朗贝尔原理；刚体惯性力系的简化；绕定轴转动刚体的轴承动约束力。