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931 自動控制原理考研大綱（2017 版）
一、考試組成
自動控制原理占 90 分; 理論力學占 60 分，總分 150 分。
二、自動控制原理部分考研大綱
1．自動控制的一般概念
主要內容：自動控制的任務；基本控制方式：開環、閉環（反饋）控制；自動控
制的性能要求：穩、快、準。
基本要求：反饋控制原理與動態過程的概念；由給定物理系統建原理方塊圖。
2．數學模型
主要內容：傳遞函數及動態結構圖；典型環節的傳遞函數；結構圖的等效變換、
梅遜公式。
基本要求：典型環節的傳遞函數；閉環系統動態結構圖的繪制；結構圖的等效變
換。
3．時域分析法
主要內容：典型響應及性能指標、一、二階系統的分析與計算。系統穩定性的分
析與計算：勞斯、古爾維茨判據。穩態誤差的計算及一般規律。
基本要求：典型響應（以一、二系統的階躍響應為主）及性能指標計算；系統參
數對響應的影響；勞斯、古爾維茨判據的應用；系統穩態誤差、終值定理的使用
條件。
4．根軌跡法
主要內容：根軌跡的概念與根軌跡方程；根軌跡的繪制法則；廣義根軌跡；零、
極點分布與階躍響應性能的關系；主導極點與偶極子。
基本要求：根軌跡法則（法則證明只需一般了解）及根軌跡的繪制；主導極點、
偶極子等的概念；利用根軌跡估算階躍響應的性能指標。
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5．頻率響應法
主要內容：線性系統的頻率響應；典型環節的頻率響應及開環頻率響應；Nyquist
穩定判據和對數頻率穩定判據；穩定裕度及計算；閉環幅頻與階躍響應的關系，
峰值及頻寬的概念；開環頻率響應與階躍響應的關系，三頻段（低頻段，中頻段
和高頻段）的分析方法。
基本要求：典型環節和開環系統頻率響應曲線(Nyquist 曲線和對數幅頻、相頻曲
線)的繪制；系統穩定性判據（Nyquist 判據和對數判據）；等 M、等 N 圓圖，尼柯
爾斯圖僅作一般了解；相穩定裕度和模穩定裕度的計算；明確最小相位和非最小
相位系統的差別，明確截止頻率和帶寬的概念。
6．線性系統的校正方法
主要內容：系統設計問題概述；串聯校正特性及作用：超前、滯后；校正設計的
頻率法及根軌跡法；反饋校正的作用及計算要點；復合校正。
基本要求：校正裝置的作用及頻率法的應用；以串聯校正為主，反饋校正為輔；
以頻率法為主，根軌跡法為輔；復合校正的應用。
7．線性連續系統的狀態空間分析方法
主要內容：狀態方程的列寫；狀態方程的解（矩陣指數及其性質）；系統等價變換；
狀態方程與傳遞函數的關系；系統的可控性、可觀性及其判據；動態方程的標準
形(可控標準型、可觀標準型)；可控性、可觀性分解；對偶原理，傳遞函數的最
小實現；狀態反饋及極點配置；狀態觀測器及其設計；有界輸入有界輸出穩定性。
基本要求：上述主要內容中各點均要求，但僅限于單輸入單輸出線性定常連續系
統。
8. 非線性系統理論
主要內容：非線性系統動態過程的一般特征；典型非線性特性及其影響；諧波線
性化及描述函數；用描述函數法研究系統穩定性和自激振蕩；相軌跡的一般特點
及繪制方法；線性系統的相軌跡；非線性系統的相軌跡繪制及分析。
基本要求：明確描述函數法的使用限制條件；典型環節描述函數；用描述函數法
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分析非線性系統的穩定性和自激振蕩；一、二階非線性系統的相軌跡繪制及運動
分析。
三、理論力學部分的考研大綱
1、幾何靜力學
靜力學的基本公理，受力分析，力系簡化的基本方法和有關力學量的基本計算，
平衡方程的建立與求解，摩擦（滑動摩擦和滾動摩擦）問題，桁架內力的計算，
平衡結構的靜定性問題。
2、分析靜力學
各種力（重力、彈性力、有勢力、摩擦力、合力、等效力系）的功，約束及其
分類、廣義坐標和自由度、虛位移與虛功、理想約束、虛位移原理及其應用、有
勢力作用下質點系平衡位置的穩定性。
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