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　　考试科目 839自动控制原理   考试形式 笔试（闭卷）   考试时间 180分钟   考试总分 150分

　　一、总体要求

　　主要考察学生掌握《自动控制原理》的基本知识，基本理论和基本技能的情况及其分析问题和解决问题的能力。

　　二、内容

　　1．控制系统的基本概念

　　自动控制系统的一般概念、自动控制系统的组成、理解对控制性能的基本要求

　　2．控制系统的数学模型

　　微分方程式的建立与求解；传递函数；脉冲响应；方框图绘制与化简；信号流图；状态方程式；各种数学模型的相互转换

　　3．时域分析

　　1）二阶系统的时域分析；动态响应指标的求取；由动态响应指标确定一、二阶系统模型参数

　　2）系统型别，开环放大增益，静态误差增益，根轨迹增益

　　3）主导极点、附加闭环零、极点的概念，高阶系统简化为二阶系统的条件

　　4）Routh稳定性判据；稳态误差

　　5）系统参数变化对系统稳定性，动态性能，稳定性的影响分析

　　4．根轨迹

　　1）180°根轨迹、0°根轨迹、参量根轨迹（广义根轨迹）的绘制

　　2）根据系统根轨迹分析系统的稳定性、稳态特性和动态性能

　　5．频域分析

　　1）频率特性的分析与计算

　　2）Nyquist图、Bode图的绘制；由频率特性图求取系统传递函数

　　3）Nyquist稳定判据，包括对非最小相位系统和具有延迟环节系统的分析

　　4）稳定裕度的计算及分析

　　5）PID控制规律的组成及作用，PID应用的分析与计算

　　6）超前、滞后、滞后超前、反馈补偿（校正）方法的概念与性能分析

　　6．非线性系统分析

　　1）非线性系统的特点，典型非线性环节

　　2）谐波线性化、描述函数定义及有关概念，非线性环节的等效变换

　　3）描述函数法分析非线性系统的稳定性

　　4）自持振荡(极限环)频率和幅值

　　7．离散控制系统

　　1）采样信号及采样系统、采样过程的数学描述、香农定理、零阶保持器

　　2）Z变换的物理意义及计算、s域与z域、w域变换

　　3）离散系统传递函数、离散系统时域分析

　　4）离散系统稳定性、离散系统稳态误差

　　8．现代控制系统分析

　　1）线性定常系统的状态空间表达式；状态空间表达式与传递函数、微分方程的互相转换

　　2）状态空间表达式的求解、系统传递函数矩阵、状态转移矩阵

   3） 线性定常系统的可控性、可观测性；可控标准形、可观标准形的实现 

　　4）Lyapunov稳定性（连续系统与离散系统）

　　5）单输入单输出系统的综合校正方法（状态反馈、输出反馈与极点配置、全阶状态观测器设计和基于状态观测器的反馈控制）。