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控制理論
一、考試性質
控制理論是我校研究生入學考試（ 控制理論與控制工程（081101）、2.檢測
技術與自動化裝置（081102）、控制工程(專業學位) （085210））的一門可選專
業課考試科目，考試范圍涵蓋部分電路、計算機控制系統的內容，主要包括線性
系統的數學模型（涉及電路模型）、線性系統的時域響應、根軌跡法、線性系統
的頻率特性法、線性系統的串聯校正、非線性系統分析、采樣控制系統（涉及計
算機控制系統的離散概念）。要求學生系統掌握上述章節中的基本理論、基本知
識和基本技能，能夠運用所學的基本理論、基本知識和基本技能綜合分析、判斷
和解決有關理論問題和實際問題。
二、考試要求
1. 試卷滿分為 150 分。
2. 答題方式為閉卷、筆試。
三、考試用具說明
考生應自帶必需的文具，如 2B 鉛筆、藍（黑）色字跡鋼筆、圓珠筆或簽字
筆、直尺、計算器（不帶編輯、存儲和記憶功能）?？忌鷮⒃囶}答案寫在答題紙
上，標號題號，無需抄題。
四、考試內容
第一章緒論
本章的重點是：反饋控制系統的構成及工作原理，著重說明反饋的作用。在
緒論中要注意引導學生認識本課程的性質，任務和特點。
要求：了解自動控制的基本概念，反饋控制系統的分類，線性和非線性系統、
隨動系統和自動調整系統、連續系統和離散(采樣)系統。理解：自動控制，開環
控制和閉環控制。掌握：反饋的作用和特點，反饋控制系統的構成，常用術語及
定義。
第二章線性系統的數學模型
本章的重點是：
(1)建立理想的數學模型的必要性和局限性。
(2)典型環節及其傳遞函數
物理系統數學模式的共性，按數學模式的共性劃分典型環節，比例環節、慣
性環節、積分環節、微分環節、振蕩環節和遲后環節的數學模型。
(3)系統的方框圖及傳遞函數
處理系統數學模型的一種研究方法---方框圖，環節的串聯，并聯和反饋連接，
方框圖的變換和簡化，反饋控制系統的開環和閉環傳遞函數。
(4)信號流程圖及其與方框圖等系統數學模型的轉換關系。
處理系統數學模型的一種圖形表示法---信號流程圖法，信號流程圖中的基本
符號，術語和定義，信流圖的簡化，梅遜公式及其應用。
第三章線性系統的時域響應
本章的重點是：
(1)二階系統的階躍響應與脈沖響應，響應的性能指標。
(2)系統的穩定性和勞斯判據。
(3)穩態誤差。穩態誤差的定義，穩態傳遞函數及穩態計算，O 型，1 型，2
型系統，穩態誤差系數，用動態誤差系數表示穩態，擾動穩態誤差的計算。
(4)高階系統的時域響應
高階系統的時域響應的特點(一，二階系統響應的合成)，零、極點與響應的
關系，系統主導極點的概念，用二階系統的響應近似的分析高階系統的性能。
4、穩態誤差
第四章根軌跡法
本章的重點是：
(1)根軌跡法的基本概念
以二階系統為例說明根軌跡的基本概念，根軌跡的相角條件和幅角條件。
最小相位系統的以開環增益 K 為變量的根軌跡，相角和幅值條件，繪制規則
及方法。
(2)繪制根軌跡的基本規則,根軌跡的特點和性質，繪制以系統開環增益 K 為
變量的根軌跡的基本規則。
(3)閉環系統零，極點分布及其與時域響應性能指標之間的關系，根據系統
的閉環極點和零極點評價暫態響應。
建議在本章中注意說明根軌跡上各特征點(如與實軸交點，與虛軸焦點，主
導極點)的物理意義。
第五章線性系統的頻率特性法
本章的重點是：
(1)典型環節頻率特性。
(2)系統開環頻率特性繪制，最小相位系統開環頻率特性的特點。
(3)乃奎斯特穩定判據和穩定裕量。
(4)系統頻率性能指標與時域性能指標之間的關系。
要求掌握：
1、基本環節的頻率特性
比例，慣性，積分，微分，振蕩和遲后環節的頻率特性和對數頻率特性。
2、反饋控制系統的開環頻率特性
系統開環特性的繪制方法，開環頻率特性的三種表示方法，極坐標圖，對數坐標
圖(伯德圖)和對數幅相特性圖(尼柯爾斯圖)，非最小相位系統的頻率特性。
3、乃奎斯特穩定判據
映射定理，根據系統的開環頻率特性判別閉環系統的穩定性的乃氏判據，在
S 平面虛軸上有開環極點的情況，系統的相對穩定性，相角裕度和幅值裕角。
第六章線性系統的串聯校正
本章的重點是：
(1)校正裝置的作用及其選擇依據
(2)求校正裝置傳遞函數的方法
本章的內容著重于系統的校正問題，不宜過多的涉及到綜和，后者涉及到許多實
際問題，非本科程所能解決。在本章中注意設計系統時性能指標的提出要根據被
控對象的要求和系統本身的可能兩方面綜合考慮。此問題比較復雜，不是本課程
所能單獨解決的。
要求了解：
校正問題的提出，校正的基本概念，串聯校正和反饋校正。
要求理解：
1、超前校正與遲后校正
超前校正裝置的作用，傳遞函數及其特性；遲后---超前校正的作用，傳遞函數及
其特性。
2、常見的校正函數網絡及其特性
第七章非線性系統分析
本章的重點是：
(1)非線性系統的基本概念及基本分析方法。研究非線性系統的必要性，常見非
線性特性，不靈敏區(死區)，飽和特性，間隙特性和繼電器特性，非線性系統的
特殊性，穩定性與初始條件有關，可能出現自持振環，分析非線性系統的基本方
法。
(2)描述函數及非線性系統的描述函數分析方法。諧波線性化的基本概念，描述
函數的定義及其求法，描述函數法的適用條件。
(3)了解相平面法及非線性系統的相平面分析方法。相平面法的基本概念，相軌
跡的定義，相平面法的特點及其局限性。
(4)用描述函數法分析非線性系統，掌握非線性系統的穩定性的概念和判別
方法，對影響穩定性的因素的分析。
第八章采樣控制系統
本章的重點是：
(1)采樣系統的基本概念、零階保持器、Z 變換的基本定理，Z 反變換，及采樣定
理。
(2)脈沖傳遞函數求取，采樣系統的響應特性及采樣控制系統的穩定誤差分析。
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