考試科目名稱：自動(dòng)控制原理考試時(shí)間:180分鐘，滿分：150分

一、考試要求

考察學(xué)生掌握《自動(dòng)控制原理》的基本知識(shí)，基本理論和基本技能的情況及其分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

二、考試內(nèi)容

1.自動(dòng)控制的一般概念

概念：自動(dòng)控制，控制器，被控對(duì)象，反饋，開環(huán)和閉環(huán)控制，自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類和基本要求

方法及應(yīng)用：根據(jù)控制系統(tǒng)工作原理繪制方塊圖

2.控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

概念：時(shí)域與復(fù)數(shù)域數(shù)學(xué)模型，傳遞函數(shù)，結(jié)構(gòu)圖，信號(hào)流圖

方法及應(yīng)用：微分方程式的建立與求解，根據(jù)結(jié)構(gòu)圖繪制信號(hào)流圖，由結(jié)構(gòu)圖等效變換求傳遞函數(shù)，由梅森增益公式求傳遞函數(shù)

3.線性系統(tǒng)的時(shí)域分析

概念：線性系統(tǒng)的性能指標(biāo)，時(shí)域分析，系統(tǒng)的穩(wěn)定性，穩(wěn)態(tài)誤差

方法及應(yīng)用：掌握時(shí)域性能指標(biāo)的定義，一、二階系統(tǒng)的時(shí)域分析及性能指標(biāo)的求取，勞思穩(wěn)定判據(jù)及其應(yīng)用，穩(wěn)態(tài)誤差的分析與計(jì)算；二階系統(tǒng)性能改善的方法，減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差的方法；高階系統(tǒng)的時(shí)域分析

4.線性系統(tǒng)的根軌跡法

概念：根軌跡，根軌跡方程

方法及應(yīng)用：根軌跡繪制的基本法則，用根軌跡法分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)特性和動(dòng)態(tài)性能，廣義根軌跡（0°根軌跡、參量根軌跡）的繪制與分析

5.線性系統(tǒng)的頻域分析方法

概念：頻率特性，幅相曲線，對(duì)數(shù)頻率特性曲線，穩(wěn)定裕度

方法及應(yīng)用：開環(huán)系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)的分解，開環(huán)幅相曲線和對(duì)數(shù)頻率特性曲線的繪制，奈氏穩(wěn)定判據(jù)及其應(yīng)用，計(jì)算相角裕度和幅值裕度；用頻率特性估算系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的方法，閉環(huán)系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)；對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)，用頻率特性建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；PID控制規(guī)律的組成及作用，PID應(yīng)用的分析與計(jì)算；超前、滯后、滯后超前、反饋補(bǔ)償（校正）方法的概念與分析

6.離散控制系統(tǒng)分析

概念：采樣、Z變換、脈沖傳遞函數(shù)

方法及應(yīng)用：采樣系統(tǒng)的特性，Z變換及脈沖傳遞函數(shù)概念，香農(nóng)采樣定理，分析采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)特性及穩(wěn)態(tài)誤差

7.非線性系統(tǒng)的分析

概念：典型非線性環(huán)節(jié)，描述函數(shù)和相平面

方法及應(yīng)用：非線性環(huán)節(jié)的等效變換，描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性，自持振蕩（極限環(huán))頻率和幅值；利用相平面圖對(duì)典型非線性系統(tǒng)進(jìn)行分析

8.系統(tǒng)狀態(tài)空間分析方法

概念：系統(tǒng)狀態(tài)空間描述、系統(tǒng)的可控性與可觀性、線性變化的概念、Lyapunov穩(wěn)定性、狀態(tài)觀測(cè)、極點(diǎn)配置

方法及應(yīng)用：系統(tǒng)狀態(tài)空間描述方法、狀態(tài)方程求解、系統(tǒng)的可控性可觀性；線性定常系統(tǒng)的線性變換的概念；Lyapunov穩(wěn)定性分析、狀態(tài)觀測(cè)器、極點(diǎn)配置等。

三、主要參考書目

《自動(dòng)控制原理》，胡壽松，科學(xué)出版社，第5版