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810 自动控制理论
1. 考试内容及考试要求
1.1 线性定常连续时间系统分析与设计
1.1.1 系统的数学模型
掌握：线性连续时间系统的概念；状态空间模型、微分方程模型、传递函数模型、方框图模
型和信号流图模型；数学模型间的转换；方框图的化简。
1.1.2 系统的时域特性分析
掌握：典型输入信号；由传递函数求系统的响应；系统的极点；一阶系统的响应；二阶系统
的响应及时域性能指标；稳定性的基本概念；稳定性判据；稳态误差分析。
了解：高阶系统的响应；主导极点的概念。
1.1.3 根轨迹方法
掌握：根轨迹的基本概念；绘制根轨迹的基本条件和规则；控制系统的根轨迹分析；广义根
轨迹。
理解：控制系统的根轨迹校正方法及其原理。
1.1.4 频率响应方法
掌握：频率响应的基本概念；典型环节的频率响应；开环系统的的频率响应；频率响应的图
示法；最小相位系统；由频率响应求传递函数；基于开环频率响应的稳定性判据；稳定性裕
量。
理解：闭环频率特性；基于频率响应的控制系统的串联校正。
1.1.4 状态空间方法
掌握：状态转移矩阵的求取及其性质；状态方程的解；可控性和可观测性的基本概念及其判
据；状态空间表达式的规范型；状态空间的分解；可镇定性和可检测性；状态反馈与极点配
置；状态观测器的设计；带状态观测器的状态反馈。
1.2 线性定常采样控制系统的分析与设计
掌握：连续时间信号的采样与复现；采样定理；零阶保持器；z 变换；采样系统的脉冲传递
函数；采样系统的响应；稳定性分析；稳态误差分析；最少拍采样控制系统的设计。
了解：采样系统的 PID 控制器的设计。
1.3 非线性系统分析
掌握：非线性系统的数学模型；系统的平衡态及其稳定性；描述函数法；自激振荡的参数的
求取和稳定性分析；相平面分析方法。
了解：非线性系统的特殊现象。
1.4 Lyapunov 稳定性理论
掌握：Lyapunov 稳定性基本理论；线性系统的 Lyapunov 稳定性分析；Lyapunov 方法在非线
性系统中的应用；构造 Lyapunov 函数的变量梯度法和 Krasovskii 方法。
1.5 最优控制系统
掌握：泛函与变分的基本理论与方法；Pontryagin 最小值原理及其在最优控制中的应用；
Bellman 动态规划方法及其在最优控制中的应用。
2. 题型与分值
以分析计算题为主，选择填空等题量不超过 30 分。
3. 参考书目
《自动控制原理》，吴麒，清华大学出版社
《现代控制工程》，K. Ogata，卢伯英译，电子工业出版社
《自动控制原理》，胡寿松，科学出版社
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