2017年重庆交通大学816自动控制原理考研大纲

重庆交通大学 2017 年全国硕士研究生入学统一考试
《自动控制原理》考试大纲
一、 考试总体要求
《自动控制原理》课程考试旨在考察学生对自动控制的基本概
念、基本理论、基本分析方法的掌握程度。主要内容有传递函数和信
号流图等数学模型的建立；系统稳定性、动态性能、稳态性能的时域
分析；频域法和根轨迹法；系统串联校正的设计方法。要求学生能够
运用经典控制理论分析、设计和校正控制系统。
考试范围
1． 自动控制的一般概念
（1）自动控制系统的定义、构成；
（2）自动控制系统的基本控制方式；自动控制系统的分类；
（3）对控制系统的基本要求；
2． 控制系统的数学模型
（2）传递函数：传递函数的定义、性质及典型环节的传递函数；
（3）信号流图：信号流图的组成、建立及梅森增益公式；
（4）闭环系统的传递函数：输入量及扰动量作用下的传递函数、误
差传递函数。
3．线性系统的时域分析法
（1）典型一阶系统动态性能：数学模型和单位阶跃响应；
（2）典型二阶系统的动态性能：典型二阶系统的数学模型、欠阻尼
阶跃响应、二阶系统的动态性能指标、二阶系统性能的改善（包括比
例——微分控制；速度反馈控制；两者的比较）；
（3）控制系统的稳定性分析：稳定的充分必要条件、代数稳定判据；
（4）控制系统的稳态性能分析：输入端误差的定义、稳态误差的定
义、系统类型、稳态误差分析与静态误差系数。
4． 线性系统的根轨迹法
（1）根轨迹方程：幅值条件和辐角条件；
（2）根轨迹作图的一般规则、典型的零、极点分布及其相应的根轨
迹；
（4）系统性能分析：稳定性分析、增加零、极点对根轨迹的影响、
利用主导极点估计系统的性能指标；
5． 线性系统的频域分析法
（1）频率特性的定义；
（2）对数坐标图：对数坐标图的特点、典型环节的 Bode 图、绘制
Bode 图的一般步骤、非最小相位系统的 Bode 图；
（3）极坐标图：典型环节的极坐标图、系统的极坐标图、非最小相
位系统的极坐标图；
（4）奈奎斯特稳定判据：奈奎斯特稳定判据、奈奎斯特稳定判据在
开环系统含有积分环节时的应用、奈奎斯特判据在 Bode 图中的应用；
（5）稳定裕量：幅值裕量及相位裕量；
6． 线性系统的校正法
（1）校正装置：超前、滞后网络的特性；
（2）系统校正的频率响应法：超前、滞后校正设计；
（3）PID 控制器：控制法则及对系统性能的影响。
二、考试形式与试卷结构
（一）考试形式
考试形式为笔试，考试时间为 3 小时，满分为 150 分。
（二）试卷结构
1. 选择题（40 分）
2. 判断题（20 分）
3. 计算题、设计题（90 分）
三、主要参考书目
1. 胡寿松主编．《自动控制原理》第六版．北京：科学出版社，2013