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上海理工大學碩士研究生入學
《自動控制理論》考試大綱
參考書目：胡壽松，《自動控制原理》（第四版），科學出版社，2004 年
一、考試大綱
1. 自動控制的一般概念
主要內容：自動控制的基本原理（反饋）；自動控制系統的基本組成、基本
控制方式（開環、閉環）；自動控制系統的基本要求：穩、快、準。
基本要求：反饋控制的概念；由給定物理系統原理圖建立控制系統方塊圖。
2. 控制系統的數學模型
主要內容：微分方程；傳遞函數；控制系統結構圖與信號流圖。
基本要求：傳遞函數的定義；典型環節的傳遞函數；結構圖等效變換法則；
信號流圖的繪制；用梅遜公式求閉環系統的傳遞函數。
3. 時域分析法
主要內容：控制系統時間響應的動態、靜態性能指標；一階、二階系統的時
域分析；線性系統的穩定性分析；穩態誤差。
基本要求：一階、二階系統的典型響應（以階躍響應為主）；性能指標的分
析與計算；穩定性的概念；線性系統穩定的充要條件；應用勞斯-赫爾維茨判據
判斷系統穩定性；系統穩態誤差的定義、計算及一般規律。
4. 根軌跡法
主要內容：根軌跡法的基本概念、基本任務；根軌跡繪制的基本法則；廣義
根軌跡；系統性能的分析。
基本要求：根軌跡方程；根軌跡的繪制；廣義根軌跡的繪制；主導極點；利
用根軌跡分析系統的性能。
5. 線性系統頻域分析法
主要內容：頻率特性；頻率域穩定判據；穩定裕度；閉環系統的頻域指標。
基本要求：頻率特性的概念；典型環節和開環系統的頻率響應曲線(Nyquist
曲線和對數幅頻漸近特性曲線)的繪制；Nyquist 穩定判據和對數頻率穩定判據
的應用；幅值裕度和相角裕度的計算；最小相位系統、截止頻率、穿越頻率、帶
寬等概念。
6. 線性離散系統分析法
主要內容：Z 變換理論；離散系統的數學模型；離散系統的穩定性與穩態誤
差；離散系統的動態性能分析
基本要求：Z 變換及 Z 反變換的方法、性質；開環、閉環脈沖傳遞函數的定
義及求法；離散系統穩定性判據（w 變換與勞斯穩定判據）；離散系統穩態誤差
的計算；離散系統的時間響應。
7. 非線性控制系統分析
主要內容：常見非線性特性；相平面法；描述函數法。
基本要求：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
的相平面分析；典型非線性環節的描述函數；用描述函數法研究系統穩定性和自
激振蕩，求自激振蕩的振幅和頻率。
8. 線性控制系統的狀態空間分析與綜合
主要內容：狀態空間描述；可控性與可觀測性；線性定常系統的反饋結構及
狀態觀測器；李雅普諾夫穩定性分析
基本要求：狀態空間表達式的建立；傳遞函數的可控標準型建立；狀態方程
的解（狀態轉移矩陣）；線性定常系統的線性變換；傳遞函數矩陣；可控性、可
觀性及其判據；對偶原理；狀態反饋及極點配置；狀態觀測器及其設計；Lyapunov
漸近穩定性判斷。
二、試卷組成
經典控制部分 120 分，現代控制部分 30 分，總分 150 分。
命題著重考察考生對基本概念和基本理論的掌握情況，以及對基本方法的運
用能力。
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