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851-《自动控制原理》考试大纲
一、考试目标
本科目考试的主要目标是：考察考生对自动控制原理考试大纲中涉及的基本概念、基本理论与方法掌握的熟练程度；考察考生的计算能力和基本技巧的熟悉程度；考察考生对自动控制原理应用方面的了解情况。
二、考试基本要求
1. 熟练掌握本考试内容中涉及的所有基本概念和基本方法；
2. 熟练掌握控制系统模型（微分方程、传递函数、频率特性）的概念、获得方法和相互关系；
3. 熟练掌握系统结构图简化、根轨迹绘制、奈氏图绘制、伯德图的绘制与应用；
4. 熟练掌握连续和离散控制系统性能分析的各种方法；
5. 掌握控制系统设计的超前与滞后校正方法，特别是PID以及改良PID的方法；
6. 熟悉本质非线性系统的描述函数和相平面分析方法。
三、考试形式与分值
1．试卷满分及考试时间
试卷满分为150分，考试时间180分钟。
2．答题方式
答题方式为闭卷、笔试。
3．试卷内容与题型结构
本试卷基于理解与计算、分析与证明、综合与提高的原则，题型一般包括填空/选择/判断、分析、计算与应用题，也可能包括证明题等。
四、考试内容
1.控制系统导论
1)自动控制系统及其任务、控制的基本方式（开/闭环控制）、负反馈控制原理
2)自动控制系统的基本组成及分类、对控制系统的基本要求，掌握由系统工作原理图画出系统方块图的方法
2.线性连续控制系统的数学模型
1)动态(微分)方程的建立及线性化
2)拉普拉斯变换、反变换及应用
3)传递函数、元部件的传递函数、典型环节
4)结构图的建立及等效变换
5)信号流图，梅逊增益公式及其应用
3.线性连续控制系统的时域分析
1)时域响应及性能指标
2)一阶、二阶系统的时间响应及动态性能
3)高阶系统的时间响应及动态性能
4)线性系统的稳定性分析
5)线性系统的稳态误差
6)改善系统性能的措施
4.根轨迹法
1)根轨迹的概念
2)常规根轨迹的绘制
3)广义根轨迹
4)利用根轨迹定性分析系统性能
5.线性系统的频域分析
1)频率响应及频率特性概念
2)典型环节频率特性和系统开环频率特性
3)奈奎斯特稳定判据、对数频率稳定判据及其应用
4)稳定裕度(量)的概念、计算与应用
5)开环对数频率特性与系统稳态性能、动态性能的关系
6)闭环频率特性的特征量与时域指标之间的关系
6.线性系统的频域和PID校正
1)频率法串联校正的一般概念
2)频率法超前/滞后校正
3)PID控制器及其参数整定方法
4)PID控制器的应用及其改良
7.线性离散控制系统
1)离散系统、信号的采样与保持
2)z变换理论、脉冲传递函数概念，离散系统的数学模型及其求解
3)离散系统的稳定性分析和稳态误差计算
4)计算离散系统动态性能的一般方法
8.非线性系统理论
1) 描述函数概念、方法及其应用
2) 相平面概念、方法及其应用
五、参考书目
[1] 胡寿松.自动控制原理（第七版）[M].北京：科学出版社，2019.
[2] 黄友锐，曲立国著. PID控制器参数整定与实现[M].北京：科学出版社，2010. (注：前两章)
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