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初試自動控制原理科目考試大綱
一、 考查目標
考查學生對自動控制理論基本理論及基本分析設計方法的掌握
程度，對常見自動控制問題的解決與分析能力，為進一步學習相關專
業知識和課題研究打好基礎。
二、考試形式與試卷結構
（一）試卷滿分及考試時間
試卷滿分為 150 分，考試時間為 3 小時。
（二）答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
（三）試卷內容結構
試卷內容由經典控制理論與現代控制理論兩大部分構成。
經典控制理論占 80%（120 分），現代控制理論占 20%（30 分）
主要內容包括時域分析法、根軌跡分析法、頻率特性分析法、
系統綜合校正方法、狀態空間分析法、能控性、能觀性、狀態反饋、
極點配置、狀態觀測器等。
（四）試卷題型結構
題型結構為計算題、分析簡答題、系統設計題、繪圖分析題等，
鑒于內容各個知識點的聯系性，各種題型會有交叉，具體分值大約分
配如下：計算題 60 分、分析題 30 分、設計題 30 分、繪圖分析題 30
分。
三、考查內容及要求
經典控制理論部分：
1. 自動控制系統的數學模型建立
掌握自動控制系統的數學模型基本概念及建立方法，明確微分方
程、傳遞函數、動態結構圖和信號流程圖等各種模型表達形式之間的
相互轉換關系。
2. 控制系統時域法分析
掌握一階、二階系統的階躍響應分析方法；明確系統穩定的條件、
穩定判據及其應用；掌握穩態誤差的概念和計算方法。
3. 控制系統根軌跡法分析
掌握常規根軌跡及參數根軌跡繪制方法；了解零度根軌跡的繪制
方法；能夠運用根軌跡分析控制系統性能。
4. 控制系統頻率特性分析
明確頻率特性的表達方法及典型環節的頻率特性；掌握系統開環
頻率特性 BODE 圖的繪制方法；能夠運用奈奎斯特穩定判據判定系統
的穩定性；掌握穩定裕度的概念及計算方法；理解系統開環頻率特性
與閉環頻率特性的關系，頻率特性分析閉環控制系統的性能。
5.控制系統的校正與綜合
明確系統設計問題及基本校正方法，理解常用校正裝置的特性及
其應用；掌握頻率法串聯校正改善控制系統性能方法。
現代控制理論部分：
1. 控制系統的狀態空間描述
了解狀態變量及狀態空間表達式的基本概念；掌握狀態空間表達
式的建立方法；明確微分方程、傳遞函數、狀態變量圖與狀態空間表
達式之間的關系。掌握傳遞函數陣的概念和求取方法。
2. 控制系統狀態空間表達式的解
明確控制系統的運動分析方法；掌握矩陣指數和狀態轉移矩陣的
概念及計算方法，能夠求解線性定常系統狀態方程的解。
3. 控制系統的能控性和能觀性
明確控制系統能控性和能觀測性的概念；掌握系統狀態能控、狀
態能觀的判斷方法；能控性、能觀測性與傳遞函數之間的關系；了解
線性定常系統的結構分解和對偶原理；
4. 穩定性與李雅普諾夫方法
了解李雅普諾夫穩定性概念；掌握線性系統的穩定性分析方法，
能夠利用李雅普諾夫第二法分析線性定?？刂葡到y穩定性。
5. 線性定常系統的綜合
明確線性反饋控制系統的基本形式及其特性；掌握狀態反饋極點
任意配置方法及全維狀態觀測器設計方法。
四、考試用具說明
在考試中需要攜帶計算器、直尺等特殊用具。
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