2018年青岛理工大学824自动控制原理考研大纲

824 自动控制原理 考试大纲
考试要求：带计算器
第一章：控制系统的一般概念
1．该章的基本要求与基本知识点
自动控制技术的发展概况及作用；自动控制的基本方式；自动控制系统的分类；控制系统的基本要求。
2．要求掌握的基本概念、理论、原理
系统控制量，干扰量，反馈等重要概念，掌握开环控制和闭环控制的结构、基本组成及特点等；掌握
开环与闭环系统，线性与非线性系统，定常与时变系统等多种分类方法，线性叠加原理；控制系统的基本
要求“稳”、“准”、“快”的含义。
第二章：控制系统数学模型
1．该章的基本要求与基本知识点
控制系统运动方程式；非线性运动方程式的线性化；传递函数；控制系统的传递函数；控制系统方框
图及其简化；信号流图
2．要求掌握的基本概念、理论、原理
一般控制系统微分方程式建立的方法；小偏差线性化的方法及意义；传递函数的概念、性质等；对一
般控制系统介绍控制量至输出，干扰量至输出等传递函数的求取方法；控制系统方框图的绘制步骤及简化
原则；信号流图的绘制方法及梅森增益公式。
第三章：线性系统的时域分析
1．该章的基本要求与基本知识点
典型输入信号；一阶系统的时域分析；二阶系统的时域分析；高阶系统的时域分析；线性系统的稳
定性与稳定判据；反馈系统的误差与偏差；反馈系统的稳态误差及计算；顺馈控制的误差分析
2．要求掌握的基本概念、理论、原理
对线性系统时域分析的一般方法引入典型输入信号；一阶系统定义，时域响应求取及实验求取系统
时间常数的方法；介绍二阶系统定义，时域响应求取方法，重点掌握二阶系统性能指标的计算；稳定性概
念，正确理解 Routh 判据，并应用它进行稳定性分析和计算；反馈系统误差、偏差概念及其拉氏变换式间
的关系；反馈系统稳态误差的计算方法及其与误差系数之间的关系。
第四章：根轨迹法
1．该章的基本要求与基本知识点
反馈系统的根轨迹；绘制根轨迹的基本原则；典型反馈系统的根轨迹分析
2．要求掌握的基本概念、理论、原理
根轨迹的基本概念，根轨迹方程及幅值条件，相角条件等概念；180 度根轨迹；典型反馈系统根轨迹
绘制举例，非最小相位系统概念、根轨迹绘制。
第五章：线性系统的频域分析
1．该章的基本要求与基本知识点
频率响应及其描述；典型环节的频率响应；对数频率特性；开环系统与闭环系统的频率响应；Nyquist
稳定判据；控制系统的相对稳定性；频率指标和时域指标间的关系
2．要求掌握的基本概念、理论、原理
频率响应（特性）的定义，物理意义及表示方法；各种典型环节幅频及相频特性的计算、特点；典型
环节的 Bode 图绘制，以惯性环节、二阶振荡环节为重点；由典型环节的频率响应求取开环系统的频率响
应（Bode 图）的步骤，及由开环系统的频率响应求取闭环频率响应的方法；根据开环系统 Bode 图判断闭
环系统稳定性的几种方法；相对稳定性的概念及相角裕度和幅值裕度的计算。
第六章：控制系统的综合与校正
1．该章的基本要求与基本知识点
控制系统校正的目的及串联校正，反馈校正的区别与选择；基本控制规律分析；超前校正参数的确定；
迟后校正参数的确定；
要求掌握的基本概念、理论、原理控制系统带宽的概念及合理选择的原则；P、PI、PD、PID 基
本控制规律及在改善系统性能中的作用；超前校正特性，频率响应法确定串联超前校正参数的步骤，及常
用超前校正元件；迟后校正特性，基于频率响应法确定串联迟后校正参数的步骤，及常用迟后校正元件。
第七章：线性离散系统的分析与校正(不要求)
第八章：非线性控制系统分析(不要求)
第九章：线性系统的状态空间分析与综合(所占比例不超过 20%)
(一)线性系统的状态空间描述及线性定常系统的线性变换
1．基本知识点与要求：状态变量及状态空间表达式；状态空间表达式的状态变量图图；状态空间
表达式的建立；状态空间表达式的线性变换。
2．要求掌握的基本概念、理论：状态变量、状态空间表达式、状态变量图；状态空间表达式的
建立、线性变换。
(二)控制系统的状态空间表达式的解(不要求)
(三)线性控制系统的可控性和可观性
1．基本要求与基本知识点：可控性定义；线性定常系统的可控性判别；线性连续定常系统的可
观性；离散时间系统的可控性和可观性；对偶关系；可控标准型和可观标准型；传递函数的实现
2．要求掌握的基本概念、理论：可控性、可观性、可控标准型、可观标准型；系统的可控性和
可观性判别。
(四)线性定常系统的反馈结构及状态观测器
1．基本要求与基本知识点：线性反馈控制系统的基本结构和特性；极点配置
2．要求掌握的基本概念、理论：线性反馈控制系统的基本结构和特性；极点配置。
(五)李雅普诺夫稳定性分析
1．基本要求与基本知识点：稳定性定义；李雅普诺夫第一方法和第二方法；李雅普诺夫方法在
线性系统中应用；李雅普诺夫方法在非线性系统中应用
2．要求掌握的基本概念、理论：稳定性；李雅普诺夫第一方法和第二方法。
第十章：动态系统的最优控制方法(不要求)
主要参考书：《自动控制原理》（第四版），胡寿松主编，科学出版社，2002 年版；涵盖本复习大纲
的任何其他相关教材均可作为复习参考书。