考试科目名称：自动控制原理考试时间:180分钟，满分：150分

一、考试要求

考察学生掌握《自动控制原理》的基本知识，基本理论和基本技能的情况及其分析问题和解决问题的能力。

二、考试内容

1.自动控制的一般概念

概念：自动控制，控制器，被控对象，反馈，开环和闭环控制，自动控制系统的分类和基本要求

方法及应用：根据控制系统工作原理绘制方块图

2.控制系统的数学模型

概念：时域与复数域数学模型，传递函数，结构图，信号流图

方法及应用：微分方程式的建立与求解，根据结构图绘制信号流图，由结构图等效变换求传递函数，由梅森增益公式求传递函数

3.线性系统的时域分析

概念：线性系统的性能指标，时域分析，系统的稳定性，稳态误差

方法及应用：掌握时域性能指标的定义，一、二阶系统的时域分析及性能指标的求取，劳思稳定判据及其应用，稳态误差的分析与计算；二阶系统性能改善的方法，减小或消除稳态误差的方法；高阶系统的时域分析

4.线性系统的根轨迹法

概念：根轨迹，根轨迹方程

方法及应用：根轨迹绘制的基本法则，用根轨迹法分析系统的稳定性、稳态特性和动态性能，广义根轨迹（0°根轨迹、参量根轨迹）的绘制与分析

5.线性系统的频域分析方法

概念：频率特性，幅相曲线，对数频率特性曲线，稳定裕度

方法及应用：开环系统典型环节的分解，开环幅相曲线和对数频率特性曲线的绘制，奈氏稳定判据及其应用，计算相角裕度和幅值裕度；用频率特性估算系统动态特性的方法，闭环系统的频域性能指标；对数频率稳定判据，用频率特性建立系统的数学模型；PID控制规律的组成及作用，PID应用的分析与计算；超前、滞后、滞后超前、反馈补偿（校正）方法的概念与分析

6.离散控制系统分析

概念：采样、Z变换、脉冲传递函数

方法及应用：采样系统的特性，Z变换及脉冲传递函数概念，香农采样定理，分析采样系统的稳定性、动态特性及稳态误差

7.非线性系统的分析

概念：典型非线性环节，描述函数和相平面

方法及应用：非线性环节的等效变换，描述函数法分析非线性系统的稳定性，自持振荡（极限环)频率和幅值；利用相平面图对典型非线性系统进行分析

8.系统状态空间分析方法

概念：系统状态空间描述、系统的可控性与可观性、线性变化的概念、Lyapunov稳定性、状态观测、极点配置

方法及应用：系统状态空间描述方法、状态方程求解、系统的可控性可观性；线性定常系统的线性变换的概念；Lyapunov稳定性分析、状态观测器、极点配置等。

三、主要参考书目

《自动控制原理》，胡寿松，科学出版社，第5版