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考試大綱-南京理工大學（自動控制原理，共 150 分）
（*號所注內容為考查的重點）
一、總要求
命題內容以胡壽松教授主編的教材《自動控制原理》為主要參考書，全面考查考生對自
動控制原理的基本概念、基本方法掌握的程度及運用基本概念、原理、靈活解決問題、分析
問題的能力。
二、命題范圍及考查的知識點
1 自動控制的基本概念
1）自動控制系統三種基本控制方式：開環控制、閉環控制、復合控制；
*2）反饋控制的機理；
*3）閉環控制系統的基本組成；
*4）對控制系統的基本要求。
2 控制系統的數學模型
微分方程、傳遞函數和結構圖是描述系統數學模型的三種主要形式，重點考查：
*1）傳遞函數定義及性質，結構圖的概念；
*2）獲取具體物理系統的傳遞函數，以及繪制系統結構圖的方法；
3）通過結構圖的化簡，求取開環傳遞函數、閉環傳遞函數、誤差傳遞函數及干擾信號
作用下的閉環傳遞函數；
4）一般了解信號流圖的建立及梅遜公式的應用。
3 線性系統的時域分析法
重點考查考生對系統穩定性、穩態誤差、動態品質等性能的分析方法。
*1）系統性能指標的定義；
*2）系統穩定性概念、勞斯穩定判據及其應用；
*3）一階、二階系統（主要是二階）的動態性能分析，二階系統階躍響應的分析及動態
性能指標的計算；
*4）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）主導極點的概念，一般了解高階系統動態性能的分析方法。
4 線性系統的根軌跡法
1）掌握根軌跡的基本概念，根軌跡與系統性能的關系；
2）掌握根軌跡繪制的基本法則，靈活應用基本法則繪制系統的根軌跡；
3）利用根軌跡分析系統的性能；
4）了解參數根軌跡和零度根軌跡的概念。
5 線性系統的頻率響應法
*1）頻率特性的定義及其幾何表示法；
*2）系統開環對數頻率特性圖、幅相曲線圖的繪制；
3）最小相位系統與非最小相位系統的概念；
4）利用開環對數頻率特性求開環傳遞函數的條件、方法；
*5）利用奈奎斯特穩定判據、對數頻率穩定性判據判斷閉環系統的穩定性；
*6）相角穩定裕量和幅值穩定裕量的定義及其求取方法，它們與系統性能的關系；
7）掌握開環幅值穿越頻率、相角交界頻率的定義，了解閉環諧振峰值、諧振頻率及
帶寬的定義。
6 控制系統的綜合校正
1）正確理解控制系統校正的基本概念；
*2）PID 校正的思想及算法；
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*3）二階系統的比例微分校正及速度反饋校正；
*4）超前校正、滯后校正、超前－滯后校正的設計方法；
5）串聯校正、反饋校正的設計方法及它們的優缺點；
*6）復合控制校正的設計方法及其優缺點。
7 線性離散系統的分析與校正
*1）掌握采樣定理及采樣系統與連續系統的區別與聯系；
2）掌握 z 變換及 z 反變換；
*3）掌握離散系統差分方程、脈沖傳遞函數等數學模型的形式；
*4）掌握離散系統穩定性的分析方法，了解影響離散系統穩定性的因素；
*5）掌握離散系統穩態誤差的分析方法，了解動態性能的分析方法；
6）一般了解離散系統數字校正的方法。
8 非線性控制系統分析
1）非線性系統與線性系統的區別與聯系；
2）了解常見非線性特性及其對系統運動的影響；
*3）正確理解相平面法的基本概念；
4）掌握相軌跡的繪制方法，并能用解析方法繪制簡單非線性系統的相軌跡；
*5）掌握用極限環分析系統的穩定性和自振的方法；
*6）正確理解描述函數的基本概念；
7）掌握非線性系統結構簡化的方法；
*8）熟練掌握用描述函數分析非線性系統的穩定性、自振及有關參數。
9 線性系統的狀態空間分析與綜合
*1）正確理解狀態空間有關概念；
*2）熟練掌握建立元件、系統狀態空間表達式的方法；
3）掌握空間表達式向可控、可觀測標準形、對角形、約當形等規范形式變換的基
本方法；
4）熟練掌握由狀態空間表達式求系統傳遞矩陣的方法；
*5）熟練掌握狀態轉移矩陣的性質及求取方法，掌握線性定常系統狀態方程求解方
法；
*6）正確理解可控性、可觀測性的基本概念；
*7）熟練掌握判定系統的可控性、可觀測性充要條件及有關方法；
8）理解可控性、可觀測性與系統傳遞函數的關系；
9）理解線性系統規范分解的作用和意義，了解規范分解的一般方法；
*10）正確理解利用狀態反饋任意配置系統極點的有關概念，熟練掌握按系統指標
要求確定狀態反饋矩陣的方法；
*11）正確理解利用輸出反饋任意配置系統極點的有關概念，掌握按系統指標要求
確定輸出反饋矩陣的方法；
12）正確理解分解定理，了解狀態觀測器的作用，一般了解全維狀態觀測器的設計
方法；
*13）正確理解李雅普諾夫穩定性的有關概念；
14）掌握李雅普諾夫第二法，初步掌握尋求系統李雅普諾夫函數判定系統穩定性的
方法。
10 利用 MATLAB 進行控制系統仿真的基礎知識
1) 了解控制系統仿真的基本概念；
2）掌握利用 SIMULINK 圖形化界面對連續系統仿真的基本方法。
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