2017年沈阳建筑大学814自动控制原理考研大纲

初试自动控制原理科目考试大纲
一、考查目标
考查学生对自动控制理论基本理论及基本分析设计方法的掌握
程度，对常见自动控制问题的解决与分析能力，为进一步学习相关专
业知识和课题研究打好基础。
二、考试形式与试卷结构
（一）试卷满分及考试时间
试卷满分为 150 分，考试时间为 3 小时。
（二）答题方式
答题方式为闭卷、笔试。
（三）试卷内容结构
试卷内容由经典控制理论与现代控制理论两大部分构成。
经典控制理论占 80%（120 分），现代控制理论占 20%（30 分）
主要内容包括时域分析法、根轨迹分析法、频率特性分析法、
系统综合校正方法、状态空间分析法、能控性、能观性、状态反馈、
极点配置、状态观测器等。
（四）试卷题型结构
题型结构为计算题、分析简答题、系统设计题、绘图分析题等，
鉴于内容各个知识点的联系性，各种题型会有交叉，具体分值大约分
配如下：计算题 60 分、分析题 30 分、设计题 30 分、绘图分析题 30
分。
三、考查内容及要求
经典控制理论部分：
1. 自动控制系统的数学模型建立
掌握自动控制系统的数学模型基本概念及建立方法，明确微分方
程、传递函数、动态结构图和信号流程图等各种模型表达形式之间的
相互转换关系。
2. 控制系统时域法分析
掌握一阶、二阶系统的阶跃响应分析方法；明确系统稳定的条件、
稳定判据及其应用；掌握稳态误差的概念和计算方法。
3. 控制系统根轨迹法分析
掌握常规根轨迹及参数根轨迹绘制方法；了解零度根轨迹的绘制
方法；能够运用根轨迹分析控制系统性能。
4. 控制系统频率特性分析
明确频率特性的表达方法及典型环节的频率特性；掌握系统开环
频率特性 BODE 图的绘制方法；能够运用奈奎斯特稳定判据判定系统
的稳定性；掌握稳定裕度的概念及计算方法；理解系统开环频率特性
与闭环频率特性的关系，频率特性分析闭环控制系统的性能。
5.控制系统的校正与综合
明确系统设计问题及基本校正方法，理解常用校正装置的特性及
其应用；掌握频率法串联校正改善控制系统性能方法。
现代控制理论部分：
1. 控制系统的状态空间描述
了解状态变量及状态空间表达式的基本概念；掌握状态空间表达
式的建立方法；明确微分方程、传递函数、状态变量图与状态空间表
达式之间的关系。掌握传递函数阵的概念和求取方法。
2. 控制系统状态空间表达式的解
明确控制系统的运动分析方法；掌握矩阵指数和状态转移矩阵的
概念及计算方法，能够求解线性定常系统状态方程的解。
3. 控制系统的能控性和能观性
明确控制系统能控性和能观测性的概念；掌握系统状态能控、状
态能观的判断方法；能控性、能观测性与传递函数之间的关系；了解
线性定常系统的结构分解和对偶原理；
4. 稳定性与李雅普诺夫方法
了解李雅普诺夫稳定性概念；掌握线性系统的稳定性分析方法，
能够利用李雅普诺夫第二法分析线性定常控制系统稳定性。
5. 线性定常系统的综合
明确线性反馈控制系统的基本形式及其特性；掌握状态反馈极点
任意配置方法及全维状态观测器设计方法。
四、考试用具说明
在考试中需要携带计算器、直尺等特殊用具。