2021年天津大学硕士研究生入学考试考研大纲

 
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自动控制理论
一、考试的总体要求
包括经典控制理论和现代控制理论两部分，主要考察学生对自动控制系统进行分析和设计的
能力。
二、考试内容及比例 经典控制理论部分（占 60%）现代控制理论部分（占 40%）：
1、控制系统的数学模型
系统的微分方程描述和传递函数描述，传递函数及其零点和极点，简单被控对象或系统的模
型，结构图及其简化，信号流图与梅逊增益公式，简单的物理模型和电网络模型。
2、控制系统的时域分析
控制系统的稳定性，劳斯与赫尔维茨稳定判据，控制系统的动态性能、稳态性能和稳态误差，
典型输入下系统的响应，一阶和二阶系统的响应及其指标，高阶系统的主导极点和动态性能
的估算。
3、控制系统的根轨迹分析
一般根轨迹、广义根轨迹(零度根轨迹、参数根轨迹)绘制法则，利用根轨迹对系统的性能分
析。
4、控制系统的频域分析
系统的频率特性，幅相频率特性曲线的绘制，对数频率(渐近)特性曲线的绘制，系统的开环
频率特性、闭环频率特性及其指标，系统频域指标和时域指标之间的关系，简单的延迟系统
稳定性判别，奈奎斯特稳定性判据，稳定裕度。
5、控制系统的校正与综合
无源、有源校正网络，串联超前校正、滞后校正，按期望频率特性进行校正，复合校正。
6、系统的状态空间分析方法
系统的状态空间表达式，线性变换，状态转移矩阵，状态方程的解，系统的能控性、能观性
及其判定方法，系统的能控、能观标准型和约当标准型，系统的结构分解，系统的状态空间
实现与最小实现。
7、系统的状态空间设计方法
系统的状态反馈和输出反馈，系统的极点配置，系统的镇定问题，能稳(能镇定)与能检测性，
状态反馈解耦，状态观测器设计，基于状态观测器的综合。
8、非线性控制系统
非线性系统的平衡状态，线性化，非线性系统的相平面分析法(一阶和二阶)、描述函数分析
法，李亚普诺夫意义下系统的稳定性，李亚普诺夫方法在线性系统与非线性系统中的应用。
三、试卷类型
以分析与计算题为主，可以有简答题等多样形式。
四、考试形式及时间
笔试，三小时。
五、参考教材
1、 自动控制原理，科学出版社，胡寿松
2、 自动控制原理，科学出版社，夏超英
3、 现代控制理论，机械工业出版社，刘豹
4、 现代控制理论，科学出版社，夏超英