考試大綱（自動控制原理，共150分）
　�。�*號所注內(nèi)容為考查的重點）
　　總要求
　　命題內(nèi)容以胡壽松教授主編的教材《自動控制原理》為主要參考書，全面考查考生對自動控制原理的基本概念、基本方法掌握的程度及運用基本概念、原理、靈活解決問題、分析問題的能力。
　　命題范圍及考查的知識點
　　1 自動控制的基本概念
　　1）自動控制系統(tǒng)三種基本控制方式：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、復(fù)合控制；
　　*2）反饋控制的機理；
　　*3）閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成；
　　*4）對控制系統(tǒng)的基本要求。
　　2 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
　　微分方程、傳遞函數(shù)和結(jié)構(gòu)圖是描述系統(tǒng)數(shù)學模型的三種主要形式，重點考查：
　　*1）傳遞函數(shù)定義及性質(zhì)，結(jié)構(gòu)圖的概念；
　　*2）獲取具體物理系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，以及繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的方法；
　　3）通過結(jié)構(gòu)圖的化簡，求取開環(huán)傳遞函數(shù)、閉環(huán)傳遞函數(shù)、誤差傳遞函數(shù)及干擾信號作用下的閉環(huán)傳遞函數(shù)；
　　4）一般了解信號流圖的建立及梅遜公式的應(yīng)用。
　　3 線性系統(tǒng)的時域分析法
　　重點考查考生對系統(tǒng)穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差、動態(tài)品質(zhì)等性能的分析方法。
　　*1）系統(tǒng)性能指標的定義；
　　*2）系統(tǒng)穩(wěn)定性概念、勞斯穩(wěn)定判據(jù)及其應(yīng)用；
　　*3）一階、二階系統(tǒng)（主要是二階）的動態(tài)性能分析，二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)的分析及動態(tài)性能指標的計算；
　　*4）系統(tǒng)類型的定義、靜態(tài)誤差系數(shù)的定義及計算方法，利用靜態(tài)誤差系數(shù)計算系統(tǒng)的靜態(tài)誤差；
　　5）主導極點的概念，一般了解高階系統(tǒng)動態(tài)性能的分析方法。
　　4 線性系統(tǒng)的根軌跡法
　　1）掌握根軌跡的基本概念，根軌跡與系統(tǒng)性能的關(guān)系；
　　2）掌握根軌跡繪制的基本法則，靈活應(yīng)用基本法則繪制系統(tǒng)的根軌跡；
　　3）利用根軌跡分析系統(tǒng)的性能；
　　4）了解參數(shù)根軌跡和零度根軌跡的概念。
　　5 線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)法
　　*1）頻率特性的定義及其幾何表示法；
　　*2）系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特性圖、幅相曲線圖的繪制；
　　3）比較小相位系統(tǒng)與非比較小相位系統(tǒng)的概念；
　　4）利用開環(huán)對數(shù)頻率特性求開環(huán)傳遞函數(shù)的條件、方法；
　　*5）利用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)、對數(shù)頻率穩(wěn)定性判據(jù)判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
　　*6）相角穩(wěn)定裕量和幅值穩(wěn)定裕量的定義及其求取方法，它們與系統(tǒng)性能的關(guān)系；
　　7）掌握開環(huán)幅值穿越頻率、相角交界頻率的定義，了解閉環(huán)諧振峰值、諧振頻率及帶寬的定義。
　　6 控制系統(tǒng)的綜合校正
　　1）正確理解控制系統(tǒng)校正的基本概念；
　　*2）PID校正的思想及算法；
　　*3）二階系統(tǒng)的比例微分校正及速度反饋校正；
　　*4）超前校正、滯后校正、超前－滯后校正的設(shè)計方法；
　　5）串聯(lián)校正、反饋校正的設(shè)計方法及它們的優(yōu)缺點；
　　*6）復(fù)合控制校正的設(shè)計方法及其優(yōu)缺點。
　　7 線性離散系統(tǒng)的分析與校正
　　*1）掌握采樣定理及采樣系統(tǒng)與連續(xù)系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系；
　　2）掌握z變換及z反變換；
　　*3）掌握離散系統(tǒng)差分方程、脈沖傳遞函數(shù)等數(shù)學模型的形式；
　　*4）掌握離散系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析方法，了解影響離散系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素；
　　*5）掌握離散系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的分析方法，了解動態(tài)性能的分析方法；
　　6）一般了解離散系統(tǒng)數(shù)字校正的方法。
　　8非線性控制系統(tǒng)分析
　　1）非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系；
　　2）了解常見非線性特性及其對系統(tǒng)運動的影響；
　　*3）正確理解相平面法的基本概念；
　　4）掌握相軌跡的繪制方法，并能用解析方法繪制簡單非線性系統(tǒng)的相軌跡；
　　*5）掌握用極限環(huán)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自振的方法；
　　*6）正確理解描述函數(shù)的基本概念；
　　7）掌握非線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化的方法；
　　*8）熟練掌握用描述函數(shù)分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性、自振及有關(guān)參數(shù)。
　　9 線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合
　　*1）正確理解狀態(tài)空間有關(guān)概念；
　　*2）熟練掌握建立元件、系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式的方法；
　　3）掌握空間表達式向可控、可觀測標準形、對角形、約當形等規(guī)范形式變換的基本方法；
　　4）熟練掌握由狀態(tài)空間表達式求系統(tǒng)傳遞矩陣的方法；
　　*5）熟練掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)及求取方法，掌握線性定常系統(tǒng)狀態(tài)方程求解方法；
　　*6）正確理解可控性、可觀測性的基本概念；
　　*7）熟練掌握判定系統(tǒng)的可控性、可觀測性充要條件及有關(guān)方法；
　　8）理解可控性、可觀測性與系統(tǒng)傳遞函數(shù)的關(guān)系；
　　9）理解線性系統(tǒng)規(guī)范分解的作用和意義，了解規(guī)范分解的一般方法；
　　*10）正確理解利用狀態(tài)反饋任意配置系統(tǒng)極點的有關(guān)概念，熟練掌握按系統(tǒng)指標要求確定狀態(tài)反饋矩陣的方法；
　　*11）正確理解利用輸出反饋任意配置系統(tǒng)極點的有關(guān)概念，掌握按系統(tǒng)指標要求確定輸出反饋矩陣的方法；
　　12）正確理解分解定理，了解狀態(tài)觀測器的作用，一般了解全維狀態(tài)觀測器的設(shè)計方法；
　　*13）正確理解李雅普諾夫穩(wěn)定性的有關(guān)概念；
　　14）掌握李雅普諾夫第二法，初步掌握尋求系統(tǒng)李雅普諾夫函數(shù)判定系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。
　　10 利用MATLAB進行控制系統(tǒng)仿真的基礎(chǔ)知識
　　1) 了解控制系統(tǒng)仿真的基本概念；
　　2）掌握利用SIMULINK圖形化界面對連續(xù)系統(tǒng)仿真的基本方法。