2022年江蘇海洋大學碩士研究生考試科目《自動控制原理》考試大綱及參考書目 正文

一、考試形式與試卷結構
1、 試卷滿分及考試時間
試卷滿分為100分，考試時間為120分鐘（2個小時）。
2、 答題方式
答題方式為閉卷筆試，允許使用具有三角函數和復數運算功能的計算器。
注：不得使用帶有公式與文本存儲功能的計算器。
3、 試卷題型結構
經典控制理論測試占 80%，現代控制理論測試占 20%。
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用能力。

考試內容	自動控制系統的基本概念	大約占比10％
	線性控制系統的時域分析	大約占比15％
	線性控制系統的根軌跡	大約占比10％
	線性控制系統的頻域分析	大約占比15％
	線性控制系統的串聯校正	大約占比15％
	線性離散系統分析	大約占比15％
	現代控制理論	大約占比20％
考試題型	基本概念題（選擇、填空）	10％~15%
	計算題	45％~55%
	綜合題	25％~35%

 
二、考試范圍與考試要求
1.自動控制的一般概念：
自動控制的基本原理；控制系統的組成與分類；根據工作原理圖繪制系統方框圖。
重點：系統和反饋的概念；負反饋控制的基本原理；被控對象、被控量和給定量之間的關系；控制系統的性能要求。
2、控制系統數學模型
控制系統的時域數學模型：微分方程的建立；
控制系統的復域數學模型：線性系統的傳遞函數；典型環節及其傳遞函數；
控制系統的結構圖；結構圖的繪制、結構圖的化簡；信號流圖的基本概念；梅遜增益公式。
重點：線性系統傳遞函數的基本概念及其特性，微分方程的建立，結構圖的繪制，傳遞函數的求取（結構圖的化簡、梅遜增益公式）。
3、線性系統時域分析法
一階系統的時域分析；二階系統的時域分析；高階系統的定性分析（高階系統的主導極點及偶極子的概念）；線性系統的穩定性分析；線性系統的穩態誤差計算；
重點：階躍輸入下的一階系統的時域性能指標、二階系統的時域性能指標及其響應曲線的分析與系統結構參數計算，線性系統穩定性的判據，線性系統穩態誤差的計算。
4、線性系統根軌跡法
根軌跡的基本概念；常規根軌跡的繪制；根據根軌跡分析系統的性能。
5、線性系統頻域分析法
頻率特性基本的概念、定義，典型環節和開環系統的頻率特性；奈奎斯特穩定判據；穩定裕度的概念及其計算，了解開環頻域指標與系統時域指標的關系。
重點：頻率特性基本的概念、定義，系統開環Nyquist圖的繪制、Bode圖的繪制，Nyquist、Bode穩定判據，穩定裕度的概念及其計算。
6、控制系統的校正：
校正的基本概念；典型校正裝置；頻率法串聯校正；復合校正。
重點：校正的基本概念；串聯校正（超前校正、遲后校正及遲后-超前校正）的作用及其設計（頻域法）；復合校正的概念、作用及其設計。
7.線性離散系統
離散系統的基本概念；Z變換理論；離散系統的數學模型；離散系統的時域分析；
重點：離散系統的結構圖與脈沖傳遞函數；離散系統的動態性能分析；離散系統的穩定性分析與穩態誤差。
8、現代控制理論
（1）線性控制系統的狀態空間描述
     狀態空間表達式及其建立，傳遞函數陣，狀態方程的線性變換；
（2）線性控制系統的運動分析
     狀態轉移矩陣的定義及其求解；線性定常系統狀態方程的解；
（3）線性控制系統的狀態空間分析
     線性控制系統的能控性與能觀性的定義及其判別；
（4）控制系統的李雅普諾夫穩定性分析
    理解李雅普諾夫穩定性的定義、理論，線性系統李雅普諾夫穩定性分析；
（5）控制系統的狀態空間設計
狀態反饋和輸出反饋，狀態反饋及其極點配置，狀態觀測器及其極點配置，帶狀態觀測器的狀態反饋系統。
重點：線性定常連續系統的狀態空間表達式的建立，傳遞函數矩陣及其實現，狀態空間表達式的線性變換及標準型實現（對角標準型、約當標準形）；線性定常連續系統狀態方程的求解方法；判定系統可控性與可觀測性的充要條件及有關方法；極點配置，按系統指標要求確定狀態反饋矩陣K的方法，觀測器的存在及其極點配置方法，以及二者組合帶狀態觀測器的狀態反饋系統；用李亞普諾夫第一法（間接法）與第二法（直接發）判定系統穩定性的方法。
 
三、參考書目
王劃一，楊西俠編著，《自動控制原理》（第二版或第三板），國防工業出版社；
王新生，曲延濱編，《現代控制理論基礎》（第二版）哈爾濱工業大學出版社。

江蘇海洋大學

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