2017年国防科技大学自动控制原理考研大纲

2017 年硕士研究生入学考试自命题科目考试大纲
科目代码：831 科目名称：自动控制原理
一. 考试要求
主要考查学生对经典控制、现代控制和计算机控制基本概念、
相关理论和方法的理解与掌握；考查学生运用系统建模、分析及
控制器设计相关方法和手段的能力；考查学生运用 Matlab 控制相
关的基本命令进行系统建模、分析和仿真、控制器设计的能力。
二、考试内容
1．自动控制
控制的基本概念；简单电路、机械系统和直流电机的物理建
模；物理系统的微分方程及线性化；传递函数、框图化简及 Mason
增益公式；系统的时间响应、主导极点及时域性能指标计算、直
流增益、稳态误差和稳态误差系数计算；系统的稳定性及劳斯判
据；180和 0根轨迹、根轨迹的手工绘制、根轨迹关键特征点计
算；系统的频率响应、Bode 图的手工绘制及传递函数辨识、开环
频率指标与系统动态性能计算、Nyquist 图手工绘制和 Nyquist
稳定性判据；基于根轨迹的控制器设计（P、PD、PI、PID、PIDF、
超前和滞后）和前置滤波器设计，基于 Bode 图的控制器设计（超
前、滞后）。
2．现代控制
物理系统的状态方程描述、系统的能控性和能观性、极点配
置控制器设计、状态观测器设计
3．计算机控制
采样信号描述、星号拉普拉斯变换及性质；零阶保持器及性
质；Z 变换；离散系统的脉冲传递函数；混合系统的离散化；离散
系统稳定性、July 判据、W 变换和劳斯判据；离散系统直流增益
及稳态误差计算；离散系统的动态性能；离散系统的根轨迹及性
质、离散系统的 Bode 图；控制器的离散化方法及性质(反向差分、
前向差分、双线性变换、零极点匹配和预曲双线性变换); 离散状
态方程、能控性和能观性、状态反馈控制器及状态观测器设计。
连续离散等效设计方法、离散系统的直接分析及控制器设计：根
轨迹法、Bode 图法、极点配置方法。
4. Matlab 控制相关的基本命令
zpk, tf, ss, frd, feedback, impulse, step, lsim, pzmap,
rlocus, bode, margin，nyquist, sisotool, c2d, place(acker)
三、考试形式
考试形式为闭卷、笔试，考试时间为 3 小时，满分 150 分。
题型包括：填空题、简答题、计算题、分析设计题等。
四、参考书目
1．《现代控制系统》．Richard C. Dorf, Robert H．Bishop
著，谢红卫等译，电子工业出版社，2011。第十一版
2．《现代控制工程》．Katsuhiko Ogata 著，卢伯英等译，电
子工业出版社，2012。第五版
3．《动态系统的数字控制》．Gene F. Frankin J. David Powell
著．清华大学出版社，2001。第 3 版
4．《计算机控制及网络技术》．龙志强等编．中国水利水电出
版社，2007。第 1 版
5. 《Linear System Theory and Design》,Chi-Tsong Chen
著，Oxford University Press，1999，Third Edition.