2019年长江大学840自动控制原理考研大纲

附件 5
2019 年全国硕士研究生统一入学考试
自动控制原理 科目考试大纲
一、考查目标
自动控制原理综合考试本科阶段所学习的经典控制理论、现代控
制理论两门专业基础课程。要求考生系统的掌握上述课程的基本概
念、基本原理，能够运用所学的基本原理和基本方法分析、设计系统。
二、考试形式和试卷结构
1、试卷满分及考试时间
本试卷满分 150 分，考试时间为 180 分钟。
2、答题方式
答题方式为闭卷、笔试
3、试卷内容结构
经典控制理论 110 分
现代控制理论 40 分
4、试卷题型结构
分析及计算题 150 分
三、考查范围
（一）经典控制理论部分
1. 基本概念
理解自动控制、反馈等概念；掌握自动控制系统的基本要求和系
统的组成。
2. 自动控制系统的数学模型
掌握简单过程机理模型的建立方法；掌握方框图的等效简化、梅
森增益公式等求取传递函数的方法。
3. 自动控制系统的时域分析
掌握动态特性、稳定性、稳态误差等概念和劳斯判据、稳态误差
计算方法；掌握一、二阶系统阶跃响应计算方法；了解高阶系统的动
态性能分析。
4. 根轨迹分析法
掌握绘制根轨迹的基本规则、最小相位系统的参数根轨迹的画
法；了解闭环极点，零点分布和控制系统性能指标之间的关系。
5. 频率特性分析法
理解频率特性的概念、波德图和系统结构参数的关系；掌握用频
率特性的方法来分析系统的稳定性及相对稳定性；掌握开环频率特性
与控制系统性能指标的关系。
6. 自动控制系统的校正
控制系统校正的基本概念；频率法校正的方法和流程。
7. 非线性控制系统的分析方法
掌握非线性控制系统和线性控制系统的基本区别；对包含有饱和
特性、死区特性、间隙特性、继电器特性以及变放大系数特性的非线
性控制系统，掌握运用描述函数法和相平面分析法分析系统的基本方
法。
（二）现代控制理论
1. 控制系统的状态空间表达式
掌握控制系统状态空间模型的基本概念、建立状态空间模型的方
法、状态空间表达式与其它数学模型之间的转换方法。
2. 控制系统状态空间表达式的解
掌握定常系统矩阵指数函数、线性定常系统非齐次方程的解；了
解离散时间系统状态方程的解、连续时间状态空间表达式的离散化。
3. 线性控制系统的能控性和能观性
掌握控制系统的能观性、能控性的概念及分析判别方法、SISO
系统状态空间表达式的能控标准型与能观标准型、线性系线的结构分
解。
4. 稳定性与李雅普诺夫方法
理解李雅普诺夫稳定性理论；掌握李雅普诺夫方法在线性系统中
的应用；了解李雅普诺夫方法在非线性系统中的应用。
5. 线性定常系统的综合
掌握通过状态反馈的手段进行系统校正的方法；理解状态反馈进
行系统解耦控制的方法、状态观测器的设计方法；了解利用状态观测
器实现状态反馈的系统。
参考书目：
1.《自动控制原理》（第一版），吴怀宇、廖家平，华中科技大学出版
社，2012；
2.《现代控制理论》（第一版），赵明旺，华中科技大学出版社，2007