一、總體要求

考生應理解“ 自動控制原理 ”中控制系統數學模型、典 型環節傳遞函數、控制系統的結構圖化簡、一階二階系統的 時域響應、勞斯穩定判據、控制系統的誤差、控制系統開環 對數頻率特性、奈奎斯特穩定判據、系統的相對穩定性和穩 定裕度;學會上述各部分的基本方法；掌握 180 度常規根軌 跡繪制、控制系統的串聯超前校正、控制系統的串聯滯后校 正的基本概念與基本理論。考生應注意各部分知識的結構及 知識的內在聯系;應具有一定的抽象思維能力、邏輯推理能 力、運算能力;有運用基本概念、基本理論和基本方法正確 地分析和計算能力;能綜合運用所學知識分析并解決簡單的實際問題。

二、內容范圍和要求

（一） 自動控制的基本概念

1.理解自動控制系統的組成、框圖表示以及自動控制系統的分類等基本概念。

2.掌握開環控制和閉環控制的概念；熟練掌握閉環控制系統工作原理的分析。

3.領會自動控制系統的性能要求。

（二）控制系統的數學模型

1.了解用解析法建立系統數學模型的一般方法；能推導 RLC 組成的簡單電路、運算放大器組成的電路及主要的控制部件如電機的數學模型。

2.熟悉系統或環節的傳遞函數的定義以及典型環節的 傳遞函數表達式；深刻理解傳遞函數的零、極點含義， 了解傳遞函數的性質。

3.理解系統結構圖的建立，掌握結構圖的簡化規則，能利用簡化規則熟練求取較復雜控制系統的傳遞函數。

4.理解信號流圖的概念和梅遜公式的應用。

（三）控制系統的時域分析法

1.熟悉用于控制系統時域分析的典型試驗信號；掌握典型輸入信號的時域表達式及拉氏變換式。

2.熟練掌握一階系統的動態性能分析與計算及提高性能的方法。

3.掌握二階系統單位階躍響應與阻尼系數之間的關系； 熟練掌握二階系統欠阻尼情況下，單位階躍響應的性能指標的分析與計算。

4.掌握高階系統閉環主導極點概念，理解高階系統的主導極點分析方法的原理。

5.掌握控制系統穩定的充分必要條件，熟練應用勞斯判 據判別系統的穩定性，會分析開環放大系數對系統穩定的影響。

6.掌握控制系統在階躍、斜坡、拋物線輸入作用下的穩態誤差計算方法；掌握控制系統在階躍擾動作用下穩態誤差的計算；掌握提高系統穩態精度的方法。

（四）控制系統的根軌跡分析法

1.理解根軌跡的定義。

2.理解常規根軌跡的繪制。

3.能用根軌跡分析控制系統的性能。

（五）控制系統的頻域分析法

1.明確頻率響應的基本概念；掌握頻率特性的概念、求取方法。

2.掌握典型環節的頻率特性的奈奎斯特圖（極坐標圖）和伯德圖（對數坐標圖）表示。

3.熟練掌握開環系統伯德圖的繪制方法。

4.掌握開環系統奈奎斯特圖的繪制方法和奈奎斯特穩定判據的應用。

5.理解最小相位和非最小相位系統。

6.掌握增益裕量和相位裕量的概念；能對系統進行相對穩定性分析。

7.理解系統頻域性能指標與時域性能指標之間的關系。

（六）控制系統的校正

1.了解控制系統校正的基本概念；掌握基本的校正方法。

2.掌握常用串聯校正網絡的頻率特性和基本特征。

3.熟練掌握基于頻率響應法（伯德圖）的系統串聯校正。

4.理解 PID 控制規律的概念及控制參數整定的規則。

三、考試形式與試卷結構

試卷結構：填空題、單項選擇題、簡答題，滿分 100 分。

四、參考教材

劉文定、謝克明主編，《自動控制原理》（第 3 版）， 電子工業出版社，2013 年。