南京信息工程大學碩士研究生招生入學考試

考試大綱

科目代碼：817

科目名稱：自動控制原理

第一部分  目標與基本要求

1.      目標

本課程為控制系統提供了數學模型的建立、性能分析和系統設計的基本方法。要求考生掌握自動控制系統的基本理論知識和基本分析計算方法，強調基礎性和綜合性。注重測試考生對相關的基本概念、理論和分析方法的理解，以及運用基本概念、基本原理，靈活分析和解決實際問題的能力。

2．基本要求

考試內容包括經典控制理論和現代控制理論。要求理解、掌握：控制系統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；根軌跡法；頻域法；系統串聯校正的設計方法；線性離散系統的分析；系統狀態空間建模及其求解；系統可控性和可觀測性；線性定常系統狀態反饋及觀測器設計；李雅普諾夫穩定性理論。

第二部分 內容與考核目標

1.      自動控制的一般概念

(1).   掌握基本控制方式；

(2).   熟悉自動控制的性能要求；

(3).   掌握反饋控制原理與動態過程的概念，以及建立原理方塊圖的方法。

2. 控制系統的數學模型

(1).   掌握動態方程建立方法；

(2).   掌握結構圖的等效變換方法；

(3).   掌握信號流圖及梅遜公式及應用。

3. 線性系統的時域分析法

(1).   掌握一、二階系統的時域分析與計算；

(2).   掌握系統穩定性的概念及判別法則；

(3).   理解結構參數對系統響應的影響；

(4).   穩態誤差的計算及一般規律。

4．線性系統的根軌跡法

(1).                 掌握根軌跡的概念與根軌跡方程；

(2).                 掌握根軌跡的繪制法則；

(3).                 掌握零、極點分布與階躍響應性能的關系；

(4).                 理解主導極點與偶極子的概念。

5．線性系統的頻域分析法

(1).                 熟悉線性系統的頻率響應、典型環節的頻率響應、系統開環的頻率響應；

(2).   掌握頻域性能指標、環節和系統頻率響應曲線的繪制、Nyquist穩定判據和對數頻率穩定判據的運用以及穩定裕度的計算；

(3).   了解信號的頻譜，閉環幅頻與階躍響應的關系，峰值及頻寬的概念，開環頻 率響應與階躍響應的關系；

(4).                 了解三頻段（低頻段，中頻段和高頻段）的分析方法；

6．線性系統的校正方法

(1).                 掌握系統設計問題概述，串聯校正特性及作用：

(2).                 掌握串聯超前、滯后及PID校正設計的頻率法。

7．線性離散系統的分析

(1).   理解離散系統的基本概念；

(2).   掌握離散系統數學模型：差分方程和脈沖傳遞函數；

(3).   掌握離散系統穩定性分析方法及穩定性判據；

(4).   掌握離散系統穩態誤差及動態性能分析。

8．線性系統的狀態空間分析與綜合

(1).                 理解狀態空間分析法的基本概念；

(2).                 掌握狀態空間表達式的建立及求解；

(3).   掌握線性系統可控性與可觀性的基本概念及判據；掌握可控標準型與可觀標準型；

(4).                 理解線性系統規范分解的作用與意義，理解規范分解的一般方法；

(5).                 掌握線性定常系統的狀態反饋極點配置及狀態觀測器設計；

(6).                 了解李雅普洛夫意義穩定性的基本概念及系統穩定性分析。

第三部分  有關說明與實施要求

1．命題說明

本課程對各考點的能力要求分為三個層次用相關詞語描述：

較低要求——了解、明確；

一般要求——理解、熟悉；

較高要求——掌握、應用。

命題考試實施要求：

（1）本課程的命題考試根據本大綱規定的考試內容來確定。試卷兼顧覆蓋面、能力層次、內容、難易程度。

（2）題型主要以計算題為主。

（3）試題難易度分為易、較易、較難、難四級，試卷中四級難易度題目分數比例一般為2：3：4：1 。

2．參考書目:

（1）胡壽松. 自動控制原理（第6版）. 北京： 科學出版社，2013.
（2）吳麒，王詩宓. 自動控制原理 （第2版）. 北京：清華大學出版社，2006.

3. 其他規定：考試方式為閉卷筆試，總分150分，考試時間為180分鐘。