2016年湖南师范大学018自动控制考研大纲

湖南师范大学硕士研究生入学考试自命题考试大纲
考试科目代码：[ ] 考试科目名称：自动控制
一、试卷结构
1) 试卷成绩及考试时间
本试卷满分为 100 分，考试时间为 180 分钟。
2)答题方式：闭卷、笔试
3)试卷内容结构
自动控制原理部分 100%
4)题型结构
a: 解答题(包括证明题)，8 小题，每小题 分，共 100 分
二、考试内容与考试要求
1、绪论
考试内容
自动控制；反馈控制；按扰动控制；控制器的构成；随动系统与恒值调节
系统；自动控制理论的发展简史；自动控制学科在中国的发展历程
考试要求
（1） 掌握自动控制系统的一般概念
（2） 熟练掌握开环控制和闭环控制的概念
（3） 掌握对控制性能的基本要求
（4） 了解各种典型控制系统的工作原理及控制理论的发展过程
2、控制系统的数学描述
考试内容
运动对象的微分方程描述；微分方程的解的结构与运动的模态；微分方程
的解在初始时刻的跳变；拉普拉斯变换；运动对象的状态空间描述；矩阵
指数函数；状态转移矩阵；运动对象的传递函数描述；闭环系统的传递函
数；控制系统的基本单元；信号流图；控制系统的系统矩阵描述；系统矩
阵的严格系统等价变换；闭环系统的特征多项式
考试要求
（1） 掌握控制系统的数学模型的基本概念
（2） 了解微分方程、状态方程一般建立方法及其求解
（3） 熟练掌握传递函数的定义和性质
（4） 熟练掌握动态结构图的建立和化简规则
（5） 熟练掌握信号流图和 Mason 公式
（6） 掌握脉冲响应与阶跃响应的求取
3、线性控制系统的运动
考试内容
稳定性问题；稳定性的代数判椐；参数对稳定性的影响；参数的稳定区域；
静态误差；控制系统的动态性能；1 阶单输出系统的运动；简单 2 阶单输出
系统的运动；高阶单输出系统的运动；误差积分指标；交连；控制系统的
校正
考试要求
（1） 熟练掌握稳定性与 Routh 判据
（2） 熟练掌握稳态误差分析
（3） 熟练掌握经典控制理论最基本的方法之一：时域分析法
（4） 了解动态性能指标
（5） 掌握一阶系统分析,二阶系统分析
（6） 了解高阶单输出系统的运动、误差积分指标、交连、校正
4、频率响应法
考试内容
傅里叶变换与非周期函数的频谱；频率特性函数；频率特性函数的图像；
基本单元的频率特性函数；复杂频率特性图的绘制；频率特性函数的几项
重要性质；奈奎斯特稳定判椐；控制系统的稳定裕度
考试要求
（1） 熟练掌握典型环节及控制系统的幅相频率特性和对数频率特性的画法
（2） 了解系统开环频率特性
（3） 熟练掌握 Nyquist 稳定判据
（4） 熟练掌握稳定裕度及计算
（5） 了解系统闭环频率特性图
5、根轨迹方法及控制系统根轨迹的校正
考试内容
根轨迹的基本概念及绘制；根轨迹的基本性质；根轨迹方法应用示例；补
根轨迹的基本性质；常用串联校正装置的性质
考试要求
（1） 了解根轨迹的基本概念及根轨迹方程
（2） 熟练掌握绘制根轨迹的基本法则
（3） 了解特殊根轨迹的绘制方法
（4） 掌握通过根轨迹图来分析控制系统的控制性能的方法
（5） 了解控制系统根轨迹的校正
三、参考书目
[1] 吴麒、王诗宓主编.《自动控制原理》（第 2 版）(上册).清华大学出版社，
2006