科目代碼：831

科目名稱：自動控制原理

一、考試的總體要求

該科目主要考查學生對自動控制的基本概念、基本理論的掌握和運用，并且能靈活運用所學知識，具備較強的分析、設計與解決實際問題的能力。

二、考試的內容及比例

Ⅰ 經典控制理論部分（85%—90%）

（一）自動控制的一般概念

自動控制理論的概念；自動控制系統的分類；自動控制系統基本控制方式及反饋控制原理；控制系統方框圖的繪制；自動控制系統的基本要求；典型外作用。

（二）控制系統的數學模型

控制系統微分方程建立的方法；拉氏變換法求解微分方程；線性系統的可疊加性及均勻性；傳遞函數的定義及性質；控制系統的傳遞函數；傳遞函數零、極點的概念；繪制并化簡系統的結構圖、信號流圖、梅森公式。

（三）線性系統的時域分析法

動態過程與穩態過程；時域性能指標的分類；一、二階系統的單位階躍響應及時域性能指標的計算公式；改善二階系統性能的方法；主導極點；穩定性及穩定性判據；穩態誤差。

（四）線性系統的根軌跡法

根軌跡的概念；根軌跡方程；根軌跡的繪制法則；根軌跡和系統性能的關系。

（五）線性系統的頻域分析法

頻率特性的概念；傳遞函數與頻率特性之間的聯系；頻率特性的表示方法；對數漸近頻率特性的繪制方法；頻域指標與時域指標間的關系；最小相位系統；Nyquist穩定判據；穩定裕度。

（六）線性系統的校正方法

控制系統校正的概念；控制系統校正的方式；常用的校正裝置和特性；串聯校正的分析法與期望特性法；反饋校正。

（七）非線性控制系統分析

非線性概念；常見非線性特性；等效增益分析；相平面法，相軌跡；描述函數法，負倒特性。

以上內容主要參考：

胡壽松編著《自動控制原理》（科學出版社．2007第6版）第1、2、3、4、5、6、8章。

Ⅱ 現代控制理論部分（10%—15%）

（一）線性系統的狀態空間分析與綜合

系統的狀態空間描述方法；能控性、能觀測性的基本概念及其判別方法；線性定常連續系統狀態空間方程的求解，狀態方程的線性變換；狀態反饋與極點配置；狀態觀測器的設計；李雅普諾夫穩定性理論及其穩定性判據。

以上內容主要參考：胡壽松編著《自動控制原理》（科學出版社．2007第6版）第9章。

三、試卷類型及比例

1.選擇題，填空題（或者判斷題），約占20%；

2.計算題、圖解分析題，約占50%；

3.設計題，約占30%。

四、考試形式及時間

考試形式為筆試，考試時間為3小時，滿分150分。

五、參考書目

（1）胡壽松編著《自動控制原理》（科學出版社．2007第6版）。

或（2）周鳳岐，周軍，編著《現代控制理論基礎》（西北工業大學出版社．2011第1版）。