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自动控制原理1


817 自动控制原理 考试大纲
考试要求:带计算机器 第一章:控制系统的一般概念 1.该章的基本要求与基本知识点
自动控制技术的发展概况及作用; 自动控制的基本方式; 自动控制系统的分类; 控制系统的基本要求。

2.要求掌握的基本概念、理论、原理
系统控制量,干扰量,反馈等重要概念,掌握开环控制和闭环控制的结构、基本组成及特点等

;掌握 开环与闭环系统,线性与非线性系统,定常与时变系统等多种分类方法,线性叠加原理;控制系统的基本 要求“稳”、“准”、“快”的含义。

第二章:控制系统数学模型 1.该章的基本要求与基本知识点
控制系统运动方程式;非线性运动方程式的线性化;传递函数;控制系统的传递函数;控制系统方框 图及其简化;信号流图

2.要求掌握的基本概念、理论、原理
一般控制系统微分方程式建立的方法;小偏差线性化的方法及意义;传递函数的概念、性质等;对一 般控制系统介绍控制量至输出,干扰量至输出等传递函数的求取方法;控制系统方框图的绘制步骤及简化 原则;信号流图的绘制方法及梅森增益公式。

第三章:线性系统的时域分析 1.该章的基本要求与基本知识点
典型输入信号;一阶系统的时域分析;二阶系统的时域分析;高阶系统的时域分析;线性系统的稳 定性与稳定判据;反馈系统的误差与偏差;反馈系统的稳态误差及计算;顺馈控制的误差分析

2.要求掌握的基本概念、理论、原理
对线性系统时域分析的一般方法引入典型输入信号;一阶系统定义,时域响应求取及实验求取系统 时间常数的方法;介绍二阶系统定义,时域响应求取方法,重点掌握二阶系统性能指标的计算;稳定性概 念,正确理解 Routh 判据,并应用它进行稳定性分析和计算;反馈系统误差、偏差概念及其拉氏变换式间 的关系;反馈系统稳态误差的计算方法及其与误差系数之间的关系。

第四章:根轨迹法 1.该章的基本要求与基本知识点
反馈系统的根轨迹;绘制根轨迹的基本原则;典型反馈系统的根轨迹分析

2.要求掌握的基本概念、理论、原理
根轨迹的基本概念,根轨迹方程及幅值条件,相角条件等概念;180 度根轨迹;典型反馈系统根轨迹 绘制举例,非最小相位系统概念、根轨迹绘制。

第五章:线性系统的频域分析 1.该章的基本要求与基本知识点
频率响应及其描述; 典型环节的频率响应;对数频率特性;开环系统与闭环系统的频率响应; Nyquist 稳定判据;控制系统的相对稳定性;频率指标和时域指标间的关系

2.要求掌握的基本概念、理论、原理
频率响应(特性)的定义,物理意义及表示方法;各种典型环节幅频及相频特性的计算、特点;典型

环节的 Bode 图绘制,以惯性环节、二阶振荡环节为重点;由典型环节的频率响应求取开环系统的频率响 应(Bode 图)的步骤,及由开环系统的频率响应求取闭环频率响应的方法;根据开环系统 Bode 图判断闭 环系统稳定性的几种方法;相对稳定性的概念及相角裕度和幅值裕度的计算。

第六章:控制系统的综合与校正 1.该章的基本要求与基本知识点
控制系统校正的目的及串联校正, 反馈校正的区别与选择; 基本控制规律分析; 超前校正参数的确定; 迟后校正参数的确定;

要求掌握的基本概念、理论、原理控制系统带宽的概念及合理选择的原则;P、PI、PD、PID 基
本控制规律及在改善系统性能中的作用;超前校正特性,频率响应法确定串联超前校正参数的步骤,及常 用超前校正元件;迟后校正特性,基于频率响应法确定串联迟后校正参数的步骤,及常用迟后校正元件。

第七章:线性离散系统的分析与校正(不要求) 第八章:非线性控制系统分析(不要求) 第九章:线性系统的状态空间分析与综合(所占比例不超过 20%)
(一)线性系统的状态空间描述及线性定常系统的线性变换

1.基本 基本知识点与要求:状态变量及状态空间表达式;状态空间表达式的状态变量图图;状态空间 基本
表达式的建立;状态空间表达式的线性变换。

2.要求掌握的基本概念、理论:状态变量、状态空间表达式、状态变量图;状态空间表达式的
建立、线性变换。 (二)控制系统的状态空间表达式的解(不要求) (三)线性控制系统的可控性和可观性

1.基本要求与基本知识点:可控性定义;线性定常系统的可控性判别;线性连续定常系统的可
观性;离散时间系统的可控性和可观性;对偶关系;可控标准型和可观标准型;传递函数的实现

2.要求掌握的基本概念、理论:可控性、可观性、可控标准型、可观标准型;系统的可控性和
可观性判别。 (四)线性定常系统的反馈结构及状态观测器

1.基本要求与基本知识点:线性反馈控制系统的基本结构和特性;极点配置 2.要求掌握的基本概念、理论:线性反馈控制系统的基本结构和特性;极点配置。
(五)李雅普诺夫稳定性分析

1.基本要求与基本知识点:稳定性定义;李雅普诺夫第一方法和第二方法;李雅普诺夫方法在
线性系统中应用;李雅普诺夫方法在非线性系统中应用

2.要求掌握的基本概念、理论:稳定性;李雅普诺夫第一方法和第二方法。 第十章:动态系统的最优控制方法(不要求) 主要参考书: 《自动控制原理》 (第四版) ,胡寿松主编,科学出版社,2002 年版;涵盖本复习大纲 主要参考书:
的任何其他相关教材均可作为复习参考书。


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