上海理工大學(xué)碩士研究生入學(xué)

《自動控制理論》考試大綱

參考書目：胡壽松，《自動控制原理》（第四版），科學(xué)出版社，2004年

一、 考試大綱

1. 自動控制的一般概念

主要內(nèi)容：自動控制的基本原理（反饋）；自動控制系統(tǒng)的基本組成、基本控制方式（開環(huán)、閉環(huán)）；自動控制系統(tǒng)的基本要求：穩(wěn)、快、準(zhǔn)。

基本要求：反饋控制的概念；由給定物理系統(tǒng)原理圖建立控制系統(tǒng)方塊圖。

2. 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

主要內(nèi)容：微分方程；傳遞函數(shù)；控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖與信號流圖。

基本要求：傳遞函數(shù)的定義；典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)；結(jié)構(gòu)圖等效變換法則；信號流圖的繪制；用梅遜公式求閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。

3. 時域分析法

主要內(nèi)容：控制系統(tǒng)時間響應(yīng)的動態(tài)、靜態(tài)性能指標(biāo)；一階、二階系統(tǒng)的時域分析；線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析；穩(wěn)態(tài)誤差。

基本要求：一階、二階系統(tǒng)的典型響應(yīng)（以階躍響應(yīng)為主）；性能指標(biāo)的分析與計算；穩(wěn)定性的概念；線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件；應(yīng)用勞斯-赫爾維茨判據(jù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性；系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的定義、計算及一般規(guī)律。

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4. 根軌跡法

主要內(nèi)容：根軌跡法的基本概念、基本任務(wù)；根軌跡繪制的基本法則；廣義根軌跡；系統(tǒng)性能的分析。

基本要求：根軌跡方程；根軌跡的繪制；廣義根軌跡的繪制；主導(dǎo)極點；利用根軌跡分析系統(tǒng)的性能。 

5. 線性系統(tǒng)頻域分析法

主要內(nèi)容：頻率特性；頻率域穩(wěn)定判據(jù)；穩(wěn)定裕度；閉環(huán)系統(tǒng)的頻域指標(biāo)。

基本要求：頻率特性的概念；典型環(huán)節(jié)和開環(huán)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)曲線(Nyquist曲線和對數(shù)幅頻漸近特性曲線)的繪制；Nyquist穩(wěn)定判據(jù)和對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)的應(yīng)用；幅值裕度和相角裕度的計算；最小相位系統(tǒng)、截止頻率、穿越頻率、帶寬等概念。www.xuecan.net

6. 線性離散系統(tǒng)分析法

主要內(nèi)容：Z變換理論；離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差；離散系統(tǒng)的動態(tài)性能分析

基本要求：Z變換及Z反變換的方法、性質(zhì)；開環(huán)、閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的定義及求法；離散系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)（w變換與勞斯穩(wěn)定判據(jù)）；離散系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的計算；離散系統(tǒng)的時間響應(yīng)。

7. 非線性控制系統(tǒng)分析

主要內(nèi)容：常見非線性特性；相平面法；描述函數(shù)法。

基本要求：相軌跡的一般特點及繪制方法；線性系統(tǒng)的相軌跡；非線性系統(tǒng)的相平面分析；典型非線性環(huán)節(jié)的描述函數(shù)；用描述函數(shù)法研究系統(tǒng)穩(wěn)定性和自激振蕩，求自激振蕩的振幅和頻率。

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8. 線性控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合

主要內(nèi)容：狀態(tài)空間描述；可控性與可觀測性；線性定常系統(tǒng)的反饋結(jié)構(gòu)及狀態(tài)觀測器；李雅普諾夫穩(wěn)定性分析

基本要求：狀態(tài)空間表達(dá)式的建立；傳遞函數(shù)的可控標(biāo)準(zhǔn)型建立；狀態(tài)方程的解（狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣）；線性定常系統(tǒng)的線性變換；傳遞函數(shù)矩陣；可控性、可觀性及其判據(jù)；對偶原理；狀態(tài)反饋及極點配置；狀態(tài)觀測器及其設(shè)計；Lyapunov漸近穩(wěn)定性判斷。

二、 試卷組成

經(jīng)典控制部分120分，現(xiàn)代控制部分30分，總分150分。www.xuecan.net

命題著重考察考生對基本概念和基本理論的掌握情況，以及對基本方法的運(yùn)用能力。