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《光電測試及自動控制原理》考試大綱 第 1 頁 共 3 頁
信息學院研究生入學考試
光電測試技術及自動控制原理考試大綱
自控部分總分：100 分，光電測試部分總分： 50 分
基本內容及基本要求
一、自動控制部分：
題型：計算題
第一章 自動控制概論
1. 自動控制系統的基本概念、組成及分類
2. 對控制系統的基本要求
3．控制系統原理方塊圖
基本要求：了解自動控制的基本概念，分類。掌握控制系統的組成及各組成的作用，能根據
實際系統的工作原理畫控制系統的方塊圖。
第二章 控制系統的數學模型
1. 控制系統微分方程的建立，拉氏變換求解微分方程
2. 傳遞函數的概念、定義和性質
3. 結構圖的概念和等效變換
4. 信號流圖的概念、信號流圖與結構圖的關系
5. 梅遜公式
基本要求：了解線性定?？刂葡到y的幾種模型，以及它們之間的區別。了解控制系統微分方
程的建立，以及通過拉氏變化求解微分方程。準確掌握傳遞函數的概念，以及系統中開環傳
遞函數和閉環傳遞函數的概念，能根據微分方程組或者方框圖求解傳遞函數掌握。掌握方框
圖、信號流圖的等效變化和化簡。掌握梅遜公式。
重點掌握典型環節傳遞函數和閉環傳遞函數的求法，以及梅遜公式的應用。
第三章 控制系統的時域分析
1． 系統動態性能指標的定義
2． 一階系統的動態性能分析，典型二階系統的階躍相應及動態性能指標
3． 穩定性的概念，系統穩定的充要條件及勞斯判據
4． 穩態誤差的定義，誤差傳遞函數，系統類型的定義、靜態誤差系數的定義及計算方法，
利用靜態誤差系數計算系統的靜態誤差
5． 附加閉環零極點對系統動態性能的影響
6． 主導極點的概念，及用此概念分析高階系統
基本要求：了解對于線性定常連續系統的在時域上的分析的一般過程，典型輸入信號的拉氏
變換。一階系統的過渡過程，掌握二階系統的過渡過程和高階系統的過渡過程，控制系統的
穩定性分析，以及控制系統穩態誤差的計算方法。掌握消除和減少穩態誤差的辦法以及了解
用復合控制怎樣可以減少系統的穩態誤差，提高系統的精度的原理。
重點掌握①時域上描述系統動態性能的特性指標δ%、ts。②勞斯判據判斷系統的穩定性。
③穩定誤差計算以及減少標志誤差，提高控制精度的辦法。
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第四章 根軌跡法
1. 根軌跡的概念，根軌跡方程，幅值條件和相角條件
2．繪制根軌跡的基本規則
3. 非最小相位系統的根軌跡及正反饋系統的根軌跡的繪制
4. 等效開環傳遞函數的概念，參數根軌跡
5．用根軌跡分析系統的性能
基本要求：了解控制系統根軌跡的概念，一般解析畫法過程。用根軌跡法分析控制系統的思
路。
掌握繪制根軌跡的基本規則，并利用基本規則概要畫出給定系統的根軌跡。并在此基礎上用
根軌跡法來分析系統的穩定性，動態性能的好壞和閉環主導極點在 S 平面上分布的關系。并
掌握最小相位系統的參數根軌跡的畫法。掌握閉環極點，零點分布和控制系統性能指標之間
的關系。
重點掌握根軌跡的畫法，參數根軌跡的畫法，并學會用根軌跡的方法來分析控制系統，附加
開環零極點對系統根軌跡的改造和對系統性能的影響。
第五章 控制系統的頻域分析
1. 頻率特性的定義，幅頻特性與相頻特性
2. 典型環節的頻率特性
3. 開環系統奈奎斯特圖的畫法
4. 開環系統對數頻率特性圖（Bode 圖）的畫法，由 Bode 圖求最小相位系統的開環傳遞函
數
5. 奈奎斯特穩定判據，由對數頻率特性判斷系統的穩定性
6. 穩定裕量，幅值裕量和相位裕量的定義及計算
7. 閉環頻率特性的 有關指標及近似估算
8. 頻域指標與時域指標的關系
基本要求：了解一個系統和一個環節的頻率特性并得出系統的正弦傳遞函數。了解頻率特性
的表示方法幅相曲線和波特圖，并學會畫一個典型環節的頻率特性（幅相曲線和 Bode 圖）。
了解閉環頻率特性圖的畫法。掌握系統開環傳遞函數的幅相曲線和 Bode 圖，并在此基礎上
利用系統的幅相曲線和 Bode 圖來分析系統的穩定性──奈氏判據，用幅數曲線和 Bode 圖來
分析系統的動態性能──控制系統的相對穩定性。
掌握開環頻率特性與控制系統性能的關系。
重點掌握用頻率特性的方法來分析系統的穩定性，以及相對穩定性以及開環頻率特性與控制
系統性能指標間的關系。
第六章 控制系統的綜合與校正
1. 校正的基本概念，校正的方式，常用校正裝置的特性
2. 設計校正裝置，用頻率法確定串聯超前校正、滯后校正和滯后-超前校正裝置的參數
3. 設計最小相位系統的校正裝置
4. 了解反饋校正和復合校正的基本思路與方法
基本要求：了解系統為什么需要校正，采用校正方式和方法的分類。并結合前面第三章、四
章、五章對系統的分析的情況來分析控制系統的基本控制規律。
掌握串聯校正中的超前校正的綜合過程，滯后校正的綜合過程以及滯后──超前校正的綜合
過程，以及按系統的期望頻率特性進行校正的綜合過程，采用反饋校正參數的確定。
重點掌握：超前校正，滯后校正，滯后──超前校正的校正網絡傳遞函數中零極點在 S 平面
上分布情況以及參數結構是怎樣對校正起作用的，串聯校正和并聯校正間的關系。
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二、光電測試部分：
題型： 選擇題，簡答題，測量原理方法題，計算題
一、光度學、色度學的基本知識
1. 光度學的基本物理量
2. 光度學的基本定律
3.幾種主要的色度學系統及色度學基本物理量
基本要求：了解掌握光度學的基本物理量的定義、測試方法，光度學的基本定律；幾種主要
的色度系統，色度學的基本物理量。
二、光電測試中的常用光學系統
1.顯微鏡、望遠鏡、投影系統的基本結構與特點
2. 光學系統中常用的照明方式
基本要求：了解掌握三種常用光學系統包括顯微鏡、望遠鏡、投影儀的基本結構，各自的光
路特點，以及這幾種光學系統中照明方式。
三、光電測試常用器件
1．光電技術及光電器件基礎
2. 光電發射器件
3．半導體光電子器件
4．熱釋電器件
5．光電成像器件
6. 光電檢測電路
基本要求：了解掌握光電器件的基本物理特性與參數，半導體光電子器件，光電倍增管，光
電成像器件、熱釋電器件等的工作原理和特性，以及相應的檢測電路。
四、光源與照明的基本知識
1. 光源的基本參數；
2. 熱輻射光源的基本原理與特性；
3. 氣體放電光源的基本原理與特性；
4. LED 的基本原理與特性；
5. LED 照明系統的關鍵技術
6. 照明的基本知識
基本要求：了解掌握光源的主要特性及其測試方法；幾種主要光源的特性，應用電路。室內
外照明的基本特點、照明的基本物理量、照明設計的基本計算方法。
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