信息科学与工程学院《自动控制原理》考试大纲

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1、中南大学2016年全国硕士研究生入学考试《自动控制原理》考试大纲本考试大纲由信息科学与工程学院教授委员会于2015年6/]24日通过。I.考试性质(本项不可省)《自动控制原理》考试是为中南大学招收控制科学与工程学科的硕士研究生而设置的专业课程考试科□,其□的是科学、公平、有效地测试学生掌握大学木科阶段《自动控制原理》课程的基本概念、基本理论、分析计算方法，以及运用所学理论和方法综合分析和设计自动控制系统的能力，评价的标准是高等学校控制类相关专业优秀木科毕业生极达到的水平，确保被录取者具备扎实的CJ动控制理论基础，以便在研究生阶段能够

2、顺利开展控制科孚与工程相关课题的研究。II.考查目标(本项不可省)《自动控制原理》科目考试内容涵盖S动控制的一般概念、控制系统的数学模型、线性系统的时域分析法、线性系统的根轨迹法、线性系统的频域分析法、线性系统的校正方法、线性离散系统的分析与校正方法、非线性控制系统的分析方法等。要求考生：(1)熟悉自动控制的基本方式、反馈控制原理、自动控制系统的基本类型、对自动控制系统的基本耍求以及自动控制理论的专业术语。(2)能够熟练运用微分方程和传递函数建立控制系统的数学模型；能够熟练绘制控制系统的方框图并利用等效变换规则对方框图进行简化；能够

3、熟练绘制控制系统的信号流图并利用梅森增益公式计算控制系统的闭环传递函数。(3)熟悉系统时间响应的性能指标；熟练掌握一阶系统、二阶系统和高阶系统的时域分析方法：掌握改善二阶系统性能的基本措施；能够熟练运用劳斯稳定判据、赫尔维茨稳定判据分析线性系统的稳定性；熟练掌握线性系统稳态误差的分析与计算方法以及减小或消除稳态误差的基本措施。(1)熟悉根轨迹法的基木概念、根轨迹的基木特性和绘制规则；能够正确运用规则根据系统的开环传递函数绘制闭环系统的根轨迹，井据此分析系统的动态和稳态性能；了解引入幵环零点、幵环极点对根轨迹及系统性能的影响。（5）熟

4、悉频率特性的基本概念；熟练掌握开环系统频率特性曲线的绘制方法（奈奎斯特图，扪德图），熟悉尼科尔斯图的应用方法；熟练掌握典型的最小和位环节和非最小和位环节频率特性的基本特点；能够熟练运用奈奎斯特稳定判据分析线性系统的稳定性：掌握相角裕度和幅值裕度的概念和计算方法；熟悉闭环系统的频域性能指标（特别是系统带宽），能够熟练运用幵环频率特性分析闭环系统的动态和稳态性能。（6）熟练掌握控制系统经典的校正方法，包括串联校正、反馈校正和复合校正，熟悉PID控制器设计方法；熟悉频域性能指标与时域性能指标之间的关系；掌握丌环系统期望频率特性的设计原则；

5、能够熟练运用频率响应法对系统进行串联校正、反馈校正和复合校正。（7）熟悉线性离散系统的基本概念；熟练掌握香农采样定理、Z变换理论以及基于差分方程和脉冲传递函数的线性离散系统的数学建模方法；熟练掌握线性离散系统的稳定性分析方法和稳态误差计算方法：掌握离散系统的动态性能分析方法，了解闭环极点分布与系统动态响应之间的关系。（8）熟悉非线性控制系统的特点，了解常见非线性特性及其对系统运动的影响；能够熟练运用描述函数法分析非线性系统的稳定性和自激振荡（极限环）;能够运用相平面法分析非线性一阶和二阶系统的稳定性、平衡状态、稳态精度以及初始条件和

6、参数对系统运动的影响。m.考试形式和试卷结构（本项不可省）1、试卷满分及考试吋间木试卷满分为150分，考试吋间为180分钊2、答题方式答题方式为闭卷，笔试。约10%约15%3、试卷内容结构控制系统的数孚模型线性系统的吋域分析法线性系统的根轨迹法约15%线性系统的频域分析法约15%线性系统的校正方法约15%线性离散系统的分析与校正方法约15%非线性控制系统的分析方法约15%IV.试卷题型结构（本项可省，但建议写出）单项选择题20分简答题20分综合分析与计算题110分V.考杳内各（本项不可省）一、自动控制的一般概念1.自动控制的基本原理

7、与方式2.自动控制系统的分类3.对a动控制系统的基木耍求二、控制系统的数学模型1.控制系统的吋域数学模型2.控制系统的复数域数学模型3.控制系统的结构阁与信号流阁三、线性系统的时域分析法1.系统吋间响应的性能指标2.一阶系统的吋域分析3.二阶系统的时域分析4.高阶系统的时域分析5.线性系统的稳定性分析6.线性系统的稳态误差计算四、线性系统的根轨迹法1.根轨迹法的基本概念2.根轨迹绘制的基本法则3.广义根轨迹4.系统性能的分析五、线性系统的频域分析法1.频率特性2.典型环节与开环系统的频率特性3.频率域稳定判据4.稳定裕度5.闭环系统

8、的频域性能指标六、线性系统的校正方法1.系统的设计与校正问题2.常用校I卜:装置及其特性3.串联校正4.反馈校正5.复合校正七、线性离散系统的分析与校正1.离散系统的苏本概念2.信号的采样与保持3.z变换理论4.离散系统的数学模型5.