2021年重慶交通大學碩士研究生入學初試

《自動控制原理》考試大綱

一、    考試總體要求

《自動控制原理》課程考試旨在考察學生對自動控制的基本概念、基本理論、基本分析方法的掌握程度。主要內容有傳遞函數和信號流圖等數學模型的建立；系統穩定性、動態性能、穩態性能的時域分析；頻域法和根軌跡法；系統串聯校正的設計方法。要求學生能夠運用經典控制理論分析、設計和校正控制系統。

考試范圍

1．自動控制的一般概念

（1）自動控制系統的定義、構成；      

（2）自動控制系統的基本控制方式；自動控制系統的分類；

（3）對控制系統的基本要求；

2．控制系統的數學模型

（1）傳遞函數：傳遞函數的定義、性質及典型環節的傳遞函數；

（2）信號流圖：信號流圖的組成、建立及梅森增益公式；

（3）閉環系統的傳遞函數：輸入量及擾動量作用下的傳遞函數、誤差傳遞函數。

3．線性系統的時域分析法

（1）典型一階系統動態性能：數學模型和單位階躍響應；        

（2）典型二階系統的動態性能：典型二階系統的數學模型、欠阻尼階躍響應、二階系統的動態性能指標、二階系統性能的改善（包括比例——微分控制；速度反饋控制；兩者的比較）；

（3）控制系統的穩定性分析：穩定的充分必要條件、代數穩定判據；

（4）控制系統的穩態性能分析：輸入端誤差的定義、穩態誤差的定義、系統類型、穩態誤差分析與靜態誤差系數。

4．線性系統的根軌跡法

（1）根軌跡方程：幅值條件和輻角條件；           

（2）根軌跡作圖的一般規則、典型的零、極點分布及其相應的根軌跡；

（3）系統性能分析：穩定性分析、增加零、極點對根軌跡的影響、利用主導極點估計系統的性能指標。

5．線性系統的頻域分析法

（1）頻率特性的定義；           

（2）對數坐標圖：對數坐標圖的特點、典型環節的Bode圖、繪制Bode圖的一般步驟、非最小相位系統的Bode圖；

（3）極坐標圖：典型環節的極坐標圖、系統的極坐標圖、非最小相位系統的極坐標圖；          

（4）奈奎斯特穩定判據：奈奎斯特穩定判據、奈奎斯特穩定判據在開環系統含有積分環節時的應用、奈奎斯特判據在Bode圖中的應用；

（5）穩定裕量：幅值裕量及相位裕量；

6．線性系統的校正法

（1）校正裝置：超前、滯后網絡的特性；           

（2）系統校正的頻率響應法：超前、滯后校正設計；           

（3）PID控制器：控制法則及對系統性能的影響。

二、考試形式與試卷結構

（一）考試形式

考試形式為筆試，考試時間為3小時，滿分為150分。

（二）試卷結構

1. 選擇題

2. 判斷題

3. 計算題

4. 設計題

三、主要參考書目

1.     胡壽松主編．《自動控制原理》第六版．北京：科學出版社，2013