2024年北京信息科技大學非全日制研究生招生考試《自動控制原理》考試大綱

　　一、考試基本要求及適用范圍概述

　　在系統(tǒng)地理解與掌握自動控制基本概念和基本理論的基 礎上，熟悉控制系統(tǒng)數(shù)學模型的建立與轉換方法，掌握線性系統(tǒng)的主要分析方法，包括時域分析法、根軌跡法、頻率特性法， 線性系統(tǒng)的校正方法，以及非線性系統(tǒng)的分析方法和采樣控制系統(tǒng)的分析方法。本考試適用于 0811 控制科學與工程、085406 控制工程、085410 人工智能專業(yè)。

　　二、題型結構

　　本考試采取單項技能測試與綜合技能測試相結合的方法， 通過計算分析、綜合設計等試題考查考生對于自動控制原理的掌握程度。

　　三、考試內容

　　第一部分 自動控制的一般概念

　　了解自動控制系統(tǒng)的類型，掌握自動控制系統(tǒng)的構成和工作原理，掌握反饋控制的概念和作用、開環(huán)與閉環(huán)控制的概念、 對自動控制系統(tǒng)的基本要求，以及自動控制系統(tǒng)中的術語。

　　第二部分 控制系統(tǒng)的數(shù)學模型

　　1. 掌握線性系統(tǒng)輸入輸出的微分方程描述和傳遞函數(shù)描述;典型元部件(環(huán)節(jié))的傳遞函數(shù);多輸入-多輸出系統(tǒng) 的描述;重點掌握系統(tǒng)結構圖及其化簡方法，信號流圖，梅森公式及其應用。

　　2. 理解非線性系統(tǒng)的線性化方法，建立數(shù)學模型的實驗 方法。

　　第三部分 線性系統(tǒng)的時域分析

　　1. 掌握典型輸入信號的表達方式，線性系統(tǒng)暫態(tài)響應性 能指標;一、二階系統(tǒng)暫態(tài)響應，二階系統(tǒng)性能的改進;線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件，勞斯判據(jù)及其應用;高階系統(tǒng)的主導極 點的概念;控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，系統(tǒng)的類型;典型信號作用下的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，靜態(tài)誤差系數(shù)、給定誤差和擾動誤差;對于動態(tài)誤差系數(shù)不做要求。

　　2. 理解高階系統(tǒng)暫態(tài)響應，零極點對系統(tǒng)性能的影響， 掌握線性系統(tǒng)的時域響應分析。

　　第四部分 線性系統(tǒng)的根軌跡分析

　　1. 掌握根軌跡基本概念，根軌跡方程，繪制以開環(huán)根軌 跡增益 K 為變量的根軌跡的基本規(guī)則;參數(shù)根軌跡的概念及繪制方法;增加開環(huán)零點、極點對根軌跡的影響，能夠使用根軌跡對系統(tǒng)性能進行簡單的分析。

　　2. 理解正反饋回路和零度根軌跡的概念;掌握零度根軌 跡的繪制方法。

　　第五部分 線性系統(tǒng)的頻域分析

　　1. 掌握頻率響應、頻率特性的概念，典型環(huán)節(jié)頻率特性; 系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制;乃奎斯特穩(wěn)定判據(jù)及其應用;系統(tǒng)相對穩(wěn)定性、相角裕度和增益裕度的概念。能夠根據(jù)開環(huán)對數(shù) 頻率特性確定最小相位系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。

　　2. 理解一、二階系統(tǒng)的頻域性能指標\頻率響應與時域 響應的關系;系統(tǒng)閉環(huán)頻率特性指標。

　　第六部分 線性系統(tǒng)的校正

　　1. 掌握線性系統(tǒng)校正的概念，線性系統(tǒng)基本控制規(guī)律-P，PI，PID 控制對系統(tǒng)性能的影響;常用相位超前與滯后校正裝置及其特性;頻率法在系統(tǒng)校正中的應用;

　　2. 理解：校正裝置設計的依據(jù);反饋和前饋復合校正的 方法。

　　第七部分 線性離散系統(tǒng)的分析與校正

　　1. 掌握采樣過程和采樣定理;保持器、差分方程;Z 變換與 z 反變換、常用的 z 變換公式;脈沖傳遞函數(shù);線性離散系統(tǒng)穩(wěn)定性分析。線性離散系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析。

　　2. 理解離散系統(tǒng)暫態(tài)響應與脈沖零極點分布的關系;離 散系統(tǒng)的數(shù)字校正。

　　第八部分 非線性控制系統(tǒng)

　　1. 掌握：非線性系統(tǒng)的特點，常見非線性特性，非線性系統(tǒng)的相平面的概念，平衡點(奇點)的求法及類型，描述函數(shù)的基本概念，應用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性及周 期解問題。

　　2. 理解常見非線性特性對系統(tǒng)的影響，能應用相平面法 和描述函數(shù)法分析簡單非線性問題。

　　四、參考書目

　　1. 胡壽松主編，《自動控制原理》(第 7 版)，科學出版社，2019 年出版