2018年石家庄铁道大学812 910自动控制理论考研大纲

《自动控制原理》考试大纲
课程名称：自动控制原理
一、 考试的总体要求
本门课程主要考察学生对自动控制的基本概念、基本理论、基本分析方法的掌握
程度。要求学生能够运用经典控制理论分析、设计和校正控制系统，对非线性系
统和离散系统具有基本的分析与综合能力。
二、 考试的内容及比例
1、自动控制的一般概念（5 ～ 15％）：
(1) 掌握自动控制系统的组成、分类、控制方式及对控制系统的要求。
(2) 熟练建立物理系统的方块图。
(3) 理解控制系统稳定性、快速性和准确性的物理意义。
(4) 了解控制系统的分类方式。
2、自动控制系统的数学模型（10 ～ 20％）：
(1) 掌握传递函数的基本概念及建立自动控制系统的时域数学模型、复域数学模
型、系统结构图和信号流图的方法。
(2) 熟悉结构图的简化方法并能熟练运用梅逊公式求解传递函数。
(3) 理解非线性微分方程的线性化。
(4) 了解数学模型的实验测定方法。
3、线性系统的时域分析（20 ～ 25％）：
(1) 掌握一、二阶系统的时域分析方法，熟悉一、二阶系统性能指标的分析和计
算，掌握稳态误差的基本概念及其计算。
(2) 熟练运用劳斯判据和赫尔维茨判据判断系统的稳定性。
(3) 理解消除误差的原理。
(4) 了解高阶系统的时域分析方法。
4、线性系统的根轨迹分析法（15 ～ 25％）：
(1) 掌握根轨迹的基本概念，常规根轨迹和广义根轨迹绘制法则，熟悉系统根轨
迹绘制。
(2) 熟练利用根轨迹分析系统的性能。
(3) 理解开环根轨迹与闭环性能的关系。
(4) 了解主导极点和偶极子对系统性能的影响
5、线性系统的频域分析法（20 ～ 30％）
(1) 掌握频率特性的基本概念，典型环节的频率特性，频率域稳定性判据及稳定
裕度的概念与计算。
(2) 熟练绘制开环幅相频率特性和对数频率特性。
(3) 理解开环频率特性与闭环性能的关系。
(4) 了解闭环系统的频率性能指标及计算方法
6、线性系统的校正方法（10 ～ 20％）
(1) 掌握系统设计校正的一般概念及常用校正装置及其特性。
(2) 熟练运用串联校正。
(3) 理解校正原理。
(4) 了解并联校正、反馈校正、期望校正和复合校正的设计方法。
7、线性离散系统的分析与校正（10 ～ 20％）
(1) 掌握掌握离散控制系统的基本概念、采样定理及其应用和 z 变换理论及其应
用。
(2) 熟练建立离散系统的数学模型，熟悉离散系统的稳定性分析方法和稳态误差
的计算方法。
(3) 理解离散系统的闭环极点与动态性能的关系。
(4) 了解离散系统的数字校正方法。
8、非线性控制系统分析（10 ～ 15％）
(1) 掌握非线性控制系统的基本特征、基本概念和基本分析方法。
(2) 熟练运用描述函数法和相平面法分析非线性系统。
(3) 理解非线性系统的简化原则。
(4) 了解常见非线性特性及其对系统运动规律的影响
9、线性系统的状态空间分析与综合（0 ～ 10％）
(1) 掌握线性控制系统的状态空间描述方法及简单状态空间方程的求解 。
(2) 熟悉简单线性控制系统的可控性和可观测性及其判据。
(3) 理解线性定常系统的线性变换方法。
(4) 了解线性定常系统的反馈结构及其观测器，李雅普诺夫稳定性分析方法。