852       《自动控制原理》考试大纲

一、考试的总体要求

考试内容涉及自动控制的基本概念、基本工作原理、数学模型；熟练掌握自动控制系统的分析方法，包括时域法、频域法、和根轨迹法；能够根据对系统提出的性能指标要求进行系统综合与校正；对非线性系统和离散系统具有基本的分析与综合能力；能够应用 MATLAB 和 Simulink 等工具，对控制系统进行计算机辅助设计、分析及仿真。

二、考试的内容

1.  绪论

(1)自动控制的概念;

(2)闭环控制系统的基本构成及工作原理;开环控制和闭环控制的特点;

(3)掌握自动控制系统的类型;

(4)掌握自动控制系统的指标。

2、控制系统的数学模型

(1)一般微分方程建模过程;

(2)基本的拉氏变换与拉氏反变换方法，并会列写控制系统的传递函数;

(3)典型环节传递函数;

(4)控制系统的方框图表示及其等效变换;

(5)会用梅森公式求系统传递函数;

(6)开环传函，闭环传函的定义。

3、时域分析

(1)典型一阶、二阶系统的时域响应分析;性能指标的计算;

(2)闭环主导极点的概念;

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(3)系统稳定性与闭环特征方程的关系，会用 Routh 判据判

断闭环系统稳定性;

(4)系统稳态误差的定义，稳态误差系数、稳态误差的概念

及计算方法。

4、根轨迹法

(1)根轨迹的基本概念;

(2)根轨迹的一般绘制规则，并会绘制根轨迹;

(3)理解开环零极点对根轨迹的影响。

5、频域分析：

(1)频率特性的基本概念;

(2)能够绘制典型环节的 Bode 图，开环系统的 Bode 图;

(3)能给出最小相位系统开环 Bode 图，会列写系统开环传递函数;

(4)Nyquist 图的绘制及 Nyquist 稳定判据;

(5)控制系统的相角裕度与幅值裕度的概念及其求取方法;

(6)时域、频域系统性能指标及其相互定性关系。

6、控制系统的校正与综合：

(1)掌握基本的校正方式;

(2)正确理解超前校正，滞后校正，滞后-超前校正及其适用

规律;

(3)掌握串联校正的设计及计算。

三、考试题型及比例

分析题、计算题： 100%

四、考试形式及时间

考试形式为闭卷笔试，试卷总分值为 150 分，考试时间为三小时。

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五、主要参考教材

胡寿松主编 《自动控制原理》（第六版）科学出版社，2014