一、考试要求说明

科目名称：809 自动控制原理

适用专业：0811 控制科学与工程、0854 电子信息

题型结构：全部为分析计算题，共 10 个大题，每题约 15 分，共计 150 分。各部

分内容大体上占分为：建模和模型化简约 30 分；二阶系统和劳斯判据约 30 分；

根轨迹约 15 分；频率响应约 30 分；离散系统稳定性和 Z 变换约 30 分；非线性系

统描述函数分析约 15 分。

考试方式：闭卷笔试

考试时间：3 小时

参考书目： 胡寿松，自动控制原理（第 6 版），科学出版社，2013

二、考试范围和内容

第一章 自动控制的一般概念

1. 掌握：由实际控制系统绘制系统的方框图。

2. 理解：反馈、检测变送、控制器、执行器、被控对象等基本概念；自

动控制系统的组成和方框图描述； 自动控制系统的基本要求。

3. 了解：信息和信号、开环和闭环、负反馈和正反馈等概念；自动控制

系统的分类

第二章 控制系统的数学模型

1. 掌握：拉普拉斯变换；依据电路、力学等系统的工作机理建立系统的

微分方程和传递函数数学模型；利用结构图化简法求取系统的传递函数；利用

梅森增益公式法求取系统的传递函数。

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2．理解：系统的输入、输出和中间变量；系统的方块图和信号流图描述；

前向增益、回路增益或传递函数的概念。

3. 了解：系统的稳态工作点、线性化、系统的动态和稳态等概念。

第三章 线性系统的时域分析法

1. 掌握：一阶、二阶系统的脉冲响应和阶跃响应计算；一阶系统和二阶

系统的性能指标计算；劳斯稳定性判据的应用；系统的类型和稳态误差的计算。

2．理解：系统的零点和极点概念；系统的稳定性、快速性和准确性概念；

高阶系统的时间响应；拉普拉斯变换终值定理计算信号稳态值的方法。

3. 了解：主导极点和偶极子的概念；减小或消除稳态误差的方法；二阶

系统性能改善的方法。

第四章 线性系统的根轨迹分析法

1. 掌握：依据根轨迹绘制法则绘制系统的闭环根轨迹。

2．理解：根轨迹方程、幅值条件和相角条件；根轨迹的绘制法则；添加

零点、极点对系统根轨迹的影响。

3. 了解：利用根轨迹分析系统的性能；零度根轨迹；参数根轨迹。

第五章 线性系统的频域分析法

1. 掌握：正弦稳态响应与频率响应的关系；极坐标图的绘制；Bode 图的

绘制；Nyquist 稳定性判据的应用。

2．理解：正弦稳态响应、频率响应、典型环节、角频率、相位超前、相

位滞后、最小相位、幅值裕度、相位裕度、谐振的概念；典型二阶系统的频域

性能指标。

3. 了解：系统的频域指标与时域指标之间的关系；系统的低频、中频、

高频段的划分及其与系统性能之间的对应关系。

2

第六章 线性系统的综合（校正方法）

1. 掌握：串联型超前校正、滞后校正、滞后-超前校正环节的频率特性、

补偿频段以及设计方法。

2．理解：串联校正和反馈校正等结构形式；理解时域和频域性能指标的

一般意义。

3. 了解：根轨迹校正方法。

第七章 线性离散系统的分析

1. 掌握：Z 变换理论；离散系统的数学模型；离散系统的稳定性判定；

离散系统动态性能与系统零、极点的关系；离散系统稳态误差的计算。

2．理解：Z 变换的性质；采样定理、差分方程、双线性变换等概念。

3. 了解：离散系统的根轨迹分析和频域分析方法。

第八章 非线性系统分析

1. 掌握：二阶系统相平面图的几种典型形式；用描述函数分析系统的稳

定性和自持振荡现象；计算自持振荡的振幅和频率。

2．理解：典型非线性环节的描述函数计算方法；相平面图的相关概念。

3. 了解：典型非线性环节的特性及组合特性。