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浙江工業大學2021年
碩士研究生招生考試初試自命題科目考試大綱
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科目代碼、名稱:
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828 自動控制理論
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專業類別：
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■學術學位 ■專業學位
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適用專業:
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控制科學與工程、電子信息
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| 一、基本內容
反饋控制系統，開環、閉環與復合控制系統，線性系統與非線性系統，連續系統與離散系統等基本概念。對控制系統性能的基本要求和穩定性，暫態性能，穩態性能等基本概念。
控制系統數學模型的概念與建立數學模型的方法。微分方程模型及建立系統微分方程模型的步驟和方法。傳遞函數概念，傳遞函數與脈沖響應函數的定義，傳遞函數的表達形式，控制系統傳遞函數模型的建立。線性系統基本環節，控制系統的結構圖，結構圖的等價變換與化簡。控制系統頻率特性的定義、物理意義及求取，典型環節、開環頻率特性的伯德圖（Bode），由伯德圖確定系統的頻率特性和傳遞函數。
控制系統穩定性的定義與穩定性條件，勞思（Routh）穩定判據，朱利（Jury）穩定判據，奈奎斯特（Nyquist）穩定判據，相對穩定性分析（幅值裕度和相位裕度）?？刂葡到y穩定判據的應用。
典型輸入信號及拉氏變換、控制系統動態性能指標的定義。連續一階系統、典型二階系統的動態性能計算。系統極點分布與控制性能的關系。
控制系統誤差與穩態誤差的定義，控制系統型號的定義，終值定理法、誤差系數法求控制系統的穩態誤差，擾動作用下的穩態誤差分析，復合控制系統及誤差分析。
控制系統的頻域性能要求，控制系統校正的概念。超前校正（滯后校正，滯后—超前校正，PID校正）的概念，校正網絡，校正的方法、步驟與效果。
非線性系統描述函數的概念，描述函數法的基本思想與條件，典型非線性特性描述函數的推導，用描述函數法分析非線性系統的自激振蕩。
信號的采樣與保持，差分方程的概念、微分方程描述的差分化。Z變換的定義，Z變換基本定理，Z變換的基本方法，Z反變換的部分分式法，控制系統Z傳遞函數，帶有擾動的系統的輸出Z變換式。線性離散系統的穩定性分析。差分方程的遞推解法，差分方程Z變換解法，離散系統極點分布與動態響應的關系。線性離散系統的穩定性分析與穩態誤差計算。
控制系統狀態空間模型的基本概念、建模方法、基本性質，線性系統傳遞函數和狀態空間模型間的相互轉換，狀態空間模型的等價性概念和性質。
線性系統的運動分析，狀態轉移矩陣的概念、基本性質和計算方法。
線性系統的能控性和能觀性的定義、判據，基于傳遞函數的線性系統能控性和能觀性條件，線性系統的能控性和能觀性狀態空間模型實現。
線性系統的Lyapunov穩定性定義、定理和分析及應用。
線性系統反饋控制的類型和性質，線性系統的穩定性狀態反饋控制器設計，基于極點配置的線性系統狀態反饋控制器設計，基于狀態觀測器的反饋控制器設計。
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| 二、考試要求（包括考試時間、總分、考試方式、題型、分數比例等）
考試時間: 3小時
考試總分: 150分
考試方式：閉卷
題型與分數比例：簡述題、分析題和證明題（約60%）、計算題（約40%）
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三、主要參考書目
《自動控制原理》（第2版） 王萬良編著，高等教育出版社 2014 《現代控制理論》 (第1版) 俞立編著， 清華大學出版社 2007 |
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