2020年自動控制原理與信號與系統（811）考試大綱

考試科目：自動控制原理、信號與系統

一、試卷滿分及考試時間

試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘。

二、試卷內容結構

自動控制原理          占66.7%

信號與系統　          占33.3%

三、試卷題型結構

解答題                8小題         共150分

四、考試內容及考試要求：

1.自動控制原理部分

考試內容

自動控制系統的分類和基本工作原理；控制系統的數學模型——微分方程、傳遞函數、方塊圖、信號流圖；連續控制系統的基本分析方法：時域分析法、根軌跡法、頻域分析法；連續控制系統串聯校正裝置設計的基本方法。

考試要求

1）掌握自動控制的基本概念，以及自動控制系統的基本形式、分類和基本工作原理。

2）掌握控制系統的數學模型：微分方程、傳遞函數、方塊圖、信號流圖。

3）掌握典型一階、二階和高階系統的時域分析方法。

4）掌握線性控制系統的穩定性和穩態性能分析方法。

5）掌握常規根軌跡、參量根軌跡的繪制方法，熟練掌握利用根軌跡分析系統穩定性、瞬態性能和穩態性能的方法。

6）掌握對數坐標圖和極坐標圖的繪制方法；能夠熟練地運用奈奎斯特穩定判據分析系統的穩定性。

7）熟練掌握穩定裕度的概念。

8）了解閉環系統的頻率特性，以及閉環系統性能的分析方法。

9）掌握基于伯德圖和根軌跡的串聯校正裝置的設計方法。

2.信號與系統部分

考試內容

一維確定性連續時間及離散時間信號的基本分析方法——時域分析法、頻域分析法及變換域分析法（連續時間信號S域，離散時間信號Z域）；

連續時間及離散時間線性時不變(LTI）系統的基本分析方法——時域分析法、頻域分析法及變換域分析法（連續時間LTI系統S域，離散時間LTI系統Z域）；

采樣定理及連續時間信號的離散時間處理方法。

考試要求

1）理解連續時間信號和離散時間信號的時域表示方法，掌握常用的基本信號單元的定義與特征，熟練運用卷積積分及卷積和運算求解系統的響應。

2）掌握周期信號的傅里葉級數分析方法，掌握連續時間及離散時間傅里葉變換，周期信號的傅里葉變換。掌握傅里葉級數、傅里葉變換的基本性質。

3）掌握LTI系統的概念及因果性、穩定性等基本性質。

4）掌握LTI系統的表征方法——微分及差分方程、單位沖激/脈沖響應、頻率響應、系統函數及其收斂域（ROC）、系統框圖、零極點圖。

5）會由系統框圖分析連續時間及離散時間LTI系統，會由零極點圖分析LTI系統的通帶特性（即低通、高通或者帶通）、因果性及穩定性。

6）理解增量線性系統的定義，會用單邊拉普拉斯變換及單邊Z變換的分析方法分析增量線性系統。

7）掌握采樣定理，會運用采樣定理分析基本的連續時間信號采樣問題。

8） 掌握連續時間信號的離散時間處理方法，理解A/D變換及D/A變換中的信號的時、頻域關系、數字頻率和模擬頻率之間的轉換關系、離散時間系統和等價的模擬系統之間的尺度變換關系。

五、參考書目：

《自動控制原理》（第2版），張愛民主編，清華大學出版社，2019年印刷；

《信號與系統》（第2版），奧本海默(美）著，劉樹棠譯，電子工業出版社，2013年