碩士招生《431控制原理》考試大綱參考

一、 考試內容：

1.自動控制的一般概念

自動控制系統的基本組成，基本控制方式，自動控制系統的分類，反饋控制原理，對自動控制的基本要求。

2.數學模型的建立

動態方程的建立及線性化，傳遞函式的求取，結構圖的等效變換，梅森公式及應用，典型環節。

3.線性系統的時域分析法

系統對典型輸入訊號的響應及效能指標。一、二階系統典型響應的分析與計算， 以及系統引數與動態效能的關係，系統穩定性的分析與計算：勞斯、霍爾維茨判據。穩態誤差的計算及一般規律。

4.根軌跡分析法

根軌跡的概念與根軌跡方程，繪製根軌跡的基本法則，廣義根軌跡，

5.線性系統的頻域分析法

線性系統頻率特性的概念，頻率特性的幾何表示法，典型環節的頻率特性，開環系統頻率特性曲線的繪製，頻域穩定判據：Nyquist穩定判據和對數頻率穩定判據，穩定裕度及計算，閉環頻率特性及頻域效能指標。

6.線性系統的校正方法

系統設計問題概述，超前、滯後等校正網路的特性及作用，PID基本控制規律。串聯校正的設計方法，反饋校正的作用及計算要點。複合校正原理及其實現。

7.線性離散系統的分析

取樣訊號及取樣系統，取樣過程的數學描述，取樣訊號的復現：夏農取樣定理、零階保持器，Z變換及Z反變換的定理、方法及應用。差分方程及差分方程的求解。脈衝傳遞函式及動態結構圖的變換。離散系統的穩定性判據：雙線性變換和勞斯判據，朱利（Jury）判據。離散系統穩態誤差的計算及一般規律。取樣系統零、極點分佈與動態效能的定性分析。

8.非線性控制系統分析

非線性系統動態過程的一般特徵，典型非線性特性及其影響，諧波線性化及描述函式，用描述函式法研究非線性系統的穩定性和自激振盪，相軌跡的一般特點及繪製方法。線性系統的相軌跡，非線性系統的相軌跡繪製及分析。

9.線性系統的狀態空間分析與綜合

狀態的概念和狀態空間表示式的建立，狀態方程的求解， 狀態方程的線性變換，傳遞函式矩陣，系統的可控性、可觀測性及其判據，動態方程的標準形，可控性、可觀性分解，對偶原理，傳遞函式的實現，狀態反饋及極點配置，狀態觀測器及其設計，穩定性理論 .

二、 考試要求：

1. 自動控制的一般概念

正確理解自動控制原理的有關概念，重點掌握反饋控制原理與動態過程的概念，以及建立原理方塊圖的方法。

2.數學模型的建立

重點掌握傳遞函式和動態結構圖的概念，以及增量線性化、結構圖等效變換的法則，應用梅森公式求系統的傳遞函式，利用復阻抗直接建立電路結構圖的方法，典型環節的概念。

3.線性系統的時域分析法

掌握典型輸入訊號的響應，效能指標諸概念及計算指標的方法，重點掌握二階系統的特點，重視系統引數對系統響應的影響，典型響應以階躍響應為主，勞斯、霍爾維茨判據和結構穩定性的概念。利用終值定理求穩態誤差的方法，注意終值定理的使用條件。

4.根軌跡分析法

重點掌握用根軌跡法則繪製系統的根軌跡圖（包括廣義根軌跡），利用根軌跡估算階躍響應的效能指標，求取系統引數的穩定範圍，系統主導極點等的概念。

5.線性系統的頻域分析法

重點掌握頻域效能指標，環節和系統頻率特性曲線的繪製（極座標圖和伯德圖）以及系統的穩定性判據（Nyquist判據和對數判據），要明確最小相位和非最小相位系統的概念。一般瞭解尼柯爾斯圖，估算公式等。

6.線性系統的校正方法

主要掌握PID基本控制規律及其作用，校正裝置的特點作用，理解並靈活運用超前校正方法和滯後校正方法對控制系統進行設計和校正，主要是頻域法的設計應用，以串聯校正為主，一般瞭解反饋校正及複合校正。

7.線性離散系統的分析

重點掌握Z變換及Z反變換的`應用和脈衝傳遞函式的求取，差分方程的求解，離散系統的穩定性判據及穩態誤差的計算，系統的時間響應的求取。

8.非線性控制系統分析

理解非線性系統的不可疊加性及自振現象，掌握用描述函式法分析非線性系統穩定性的方法，描述函式的建立只作一般瞭解，相軌跡法重點掌握線性系統相軌跡的全域性結構，非線性系統相軌跡的繪製及分析，分段線性系統相軌跡和動態過程的概略分析。

9.線性系統的狀態空間分析與綜合

掌握由系統微分方程和傳遞函式建立狀態空間表示式的幾種方法，狀態轉移矩陣的求法， 狀態方程之間的線性變換，狀態方程的標準形，傳遞函式矩陣的求取，系統的可控性、可觀測性及其判據，狀態反饋及極點配置。一般瞭解可控性、可觀性分解，對偶原理，傳遞函式的實現，狀態觀測器及其設計，穩定性理論 .

三、 主要題型：

主要題型有： 計算題、綜合題 等。