2015年上海工程技术大学803控制理论基础考研大纲

上海工程技术大学
硕士研究生入学考试《控制理论基础》考试大纲
考试科目：控制理论基础
考试科目代码：803
考试参考书目：1、席剑辉等．控制工程基础.国防工业出版社.2012
2、孟华．自动控制原理.机械工业出版社.2007
考试总分：150 分
考试时间：3 小时
一、考试目的和要求
控制理论基础是一门主要的专业基础课，其主要目的是使学生了
解单输入，单输出线性控制系统的基本概念，基本原理以及基本的分
析方法，为后继专业课程打下基础。其要求使学生对经典控制理论有
全面的了解，掌握传递函数的概念及其求取方法，了解典型环节及其
运动规律。能绘制一般系统的方块图及简化方块图。掌握一阶系统，
二阶系统的时间响应。理解系统稳定性的概念及条件。能绘制系统的
奈魁斯特图和波德图、并掌握控制系统的校正。
二、考试内容
1. 绪论
掌握自动控制系统的工作原理，自动控制系统的组成，自动控制
的基本方式和控制系统的基本要求，对具体的控制系统用方块图表
示。
2. 控制系统数学模型
掌握控制系统的建模方法，简单机械、电路、机电系统的建模，
拉氏变换及反变换，了解线性系统的特性。掌握传递函数的定义和性
质，熟悉典型环节的传递函数，会绘制系统方块图，应用方块图简化
和梅逊公式求解传递函数。
3. 时间响应分析
熟悉时间响应及其性能指标，掌握单位脉冲、单位阶跃、单位斜
坡函数对一阶系统、二阶系统和高阶系统时间响应的求解。
4. 控制系统的稳定性及其时域判据
掌握系统稳定性的概念及稳定的条件，熟练应用系统稳定性的时
域判据－罗斯判据和霍尔维茨判据。
5. 控制系统的稳态误差
掌握控制系统偏差、误差和稳态误差的概念，能利用终值定理和
动态误差系数求取稳态误差。
6. 控制系统频域分析
掌握系统频率特性的基本概念，熟练绘制系统的开环奈魁斯特图
和波德图，能应用实验法确定系统的传递函数。掌握奈魁斯特和波德
稳定判据，能求解控制系统的稳定裕量，了解控制系统闭环频率特性、
频域性能指标与时域性能指标的关系。
7. 控制系统的校正
掌握系统校正设计的概念，能应用系统串联校正设计（超前、滞
后、滞后-超前校正）。
三、考试题型
1. 结构图等效变换求系统传递函数。 （18 分）
2. 二阶系统的时间响应的求解 （21 分）
3. 控制系统的稳定性及其时域判据 （23 分）
4. 控制系统的稳态误差 (19 分)
5. 求解控制系统的稳定裕量 (23 分)
6. 频域稳定性判据 （23 分）
7. 控制系统的校正 （23 分）