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《自动控制原理》考试大纲
适用专业名称：控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、系统工程、模式识别与智能系统、导航制导与控制、控制
工程
科目代码及名称 考试大纲
818 自动控制原理 一、 考试目的与要求
测试考生掌握自动控制的基本概念与理论，以及自动控制系统的分析和设计方法。考生应
掌握从系统建模到系统分析与设计的基本原理和方法，初步具备进行控制工程中常见问题的分
析与控制能力。
二、 试卷结构（满分 150 分）
内容比例：
古典控制理论 占 100%
题型比例：
1．分析题 约60分
2．计算题 约70分
3．设计题 约20分
三、考试内容与要求
（一）自动控制的一般概念
考试内容
自动控制的任务；基本控制方式：开环、闭环（反馈）控制；自动控制的性能要求：稳、快、
准。
考试要求
1. 了解基本概念：控制、自动控制、自动控制系统、反馈控制等。
2. 掌握开环控制与闭环控制。
3. 了解自动控制系统的基本类型及对自动控制系统性能的基本要求。
（二）控制系统的数学模型
考试内容
建立控制系统的时域和频域数学模型；控制系统的方框图及其简化；信号流图。
考试要求
1. 建立控制系统的时域、频域数学模型。
2. 掌握传递函数的概念、定义和性质。
3. 掌握方框图的等效变换。
4. 掌握方框图与信号流图的关系。
5. 熟练应用 Mason 增益公式求系统的等价传递函数。
（三）线性系统的时域分析
考试内容
典型的输入信号；线性系统时间响应的性能指标；一阶系统在典型输入信号下的响应；二阶系
统在单位阶跃函数作用下的响应及欠阻尼 二阶系统的性能指标计算；线性连续系统的稳定性概念、
Routh 稳定判据及稳态误差的计算。
考试要求
1. 掌握一阶系统在典型输入信号下的响应。
2. 掌握典型二阶系统在单位阶跃函数作用下的响应。
3. 欠阻尼情况下典型二阶系统在单位阶跃函数作用下的性能指标计算。
4. 掌握稳定性的概念和 Routh 稳定判据。
5. 能熟练计算线性系统的稳态误差。
（四）根轨迹法
考试内容
根轨迹的基本概念；绘制根轨迹的基本规则；控制系统的根轨迹分析。
考试要求
1. 掌握绘制根轨迹的基本规则。
2. 掌握 180°根轨迹的绘制方法。
3. 掌握根轨迹与系统性能之间的关系。
（五）线性系统的频域分析
考试内容
频率响应及其描述；开环系统的幅相频率特性；开环系统的对数频率特性；频域稳定性分析；
频率指标时与时域指标的关系。
考试要求
1. 掌握系统频率响应及频率特性的计算方法。
2. 掌握绘制开环系统典型环节奈氏图的方法。
3. 掌握绘制开环系统典型环节 BODE 图的方法。
4. 掌握奈氏稳定性分析方法。
5. 能熟练计算相对稳定性指标。
6．掌握频率指标时与时域指标的关系和计算方法。
（六）控制系统的综合与校正
考试内容
线性系统校正的概念；超前校正；迟后校正；迟后-超前校正；期望频率特性；反馈校正；基本
控制规律。
考试要求
1. 掌握线性系统校正的基本概念。
2. 掌握串联超前校正的设计方法。
3. 掌握串联迟后校正的设计方法。
4. 掌握串联迟后-超前校正的设计方法。
5. 掌握期望频率特性进行控制系统设计的方法。
6．掌握反馈校正的设计方法。
（七）非线性控制系统分析
考试内容
非线性系统的数学描述；描述函数法；相平面法；利用非线性特性改善控制系统性能。
考试要求
1. 掌握典型非线性环节的基本概念。
2. 掌握描述函数法分析非线性系统；
3. 掌握相平面法分析非线性系统。
4. 掌握利用非线性特性改善控制系统性能。
（八）线性离散系统分析与综合
考试内容
采样过程与信号保持；脉冲传递函数；稳定性分析；线性离散系统的时域分析
考试要求
1. 掌握采样定理和零阶保持器的基本概念。
2. 熟练计算控制系统的脉冲传递函数。
3. 掌握离散系统稳定性分析方法。
4．掌握线性离散系统的时域分析方法。
参考书目：
《自动控制原理》孙晓波 李双全 王海英 科学出版社 2006
《自动控制原理》第 3 版，李友善 国防工业出版社 2005
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