2021 年碩士研究生招生考試大綱

考試科目名稱：自動控制原理 考試科目代碼：821

一、考試要求

自動控制原理考試大綱適用于北京工業(yè)大學(xué)信息學(xué)部人工智能與自動化學(xué)院

（0811）控制科學(xué)與工程、（0854）電子信息（專業(yè)學(xué)位）的碩士研究生招生考試。

考試內(nèi)容為經(jīng)典控制理論部分，該課程是控制學(xué)科重要的專業(yè)基礎(chǔ)理論課。自動控制

原理的考試內(nèi)容主要包括線性定常系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)，非線性系統(tǒng)以及采樣系統(tǒng)的分

析。要求考生對其中的基本概念有較為深入的理解，系統(tǒng)掌握應(yīng)用經(jīng)典控制理論進(jìn)行

自動控制系統(tǒng)分析的一般方法，并能夠完成一般控制系統(tǒng)的校正設(shè)計(jì)，具有綜合運(yùn)用

所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力以及理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

二、考試內(nèi)容

1.自動控制系統(tǒng)的基本概念

（1）熟練掌握自動控制系統(tǒng)的一般術(shù)語

（2）熟練掌握自動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與基本性能要求

（3）熟練掌握反饋控制的基本原理

2.控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述方法

（1）熟練掌握控制系統(tǒng)微分方程的概念以及電學(xué)系統(tǒng)微分方程的建立

（2）熟練掌握非線性微分方程線性化的方法

（3）熟練掌握傳遞函數(shù)的概念以及電學(xué)系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型的建立

（4）熟練掌握拉式變換，拉式反變換的基本方法；熟練掌握典型信號的拉式變

換；熟練掌握求解系統(tǒng)時域響應(yīng)的方法

（5）熟練掌握系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的建立；熟練掌握通過結(jié)構(gòu)圖的等效變換，梅遜公

式求取系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方法；熟練掌握控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，以及系統(tǒng)在多輸入作用

下輸出的表達(dá)

3.時域分析法

（1）熟練掌握時域分析的一般方法以及基本實(shí)驗(yàn)信號的作用，熟練掌握控制系統(tǒng)

性能指標(biāo)的概念（2）熟練掌握一階系統(tǒng)分析

（3）熟練掌握二階系統(tǒng)的分析以及二階系統(tǒng)性能的改善

（4）熟練掌握主導(dǎo)極點(diǎn)的概念以及在一階、二階系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，靈活進(jìn)行高

階系統(tǒng)分析

（5）熟練掌握控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件以及代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)

（6）熟練掌握穩(wěn)態(tài)誤差的求取以及穩(wěn)態(tài)精度補(bǔ)償

4.根軌跡法

（1）熟練掌握根軌跡的概念與根軌跡方程

（2）熟練掌握利用根軌跡的基本法則繪制根軌跡圖

（3）熟練掌握參量根軌跡及正反饋系統(tǒng)根軌跡圖的繪制

（4）熟練掌握基于根軌跡的控制系統(tǒng)分析

5.頻率分析法

（1）熟練掌握頻率特性的概念，頻率特性的數(shù)學(xué)表示

（2）熟練掌握極坐標(biāo)圖的繪制以及伯德圖的繪制

（3）熟練掌握典型環(huán)節(jié)的頻率特性以及開環(huán)頻率特性作圖

（4）熟練掌握頻域穩(wěn)定性判據(jù)

（5）熟練掌握利用開環(huán)頻率特性進(jìn)行閉環(huán)系統(tǒng)分析

6.控制系統(tǒng)的校正方法

（1）熟練掌握系統(tǒng)校正基礎(chǔ)及校正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

（2）熟練掌握根軌跡法校正

（3）熟練掌握頻率法校正

（4）熟練掌握參考模型法校正

（5）熟練掌握頻率法反饋校正

7.非線性系統(tǒng)分析

（1）熟練掌握控制系統(tǒng)的非線性特性

（2）熟練掌握相平面分析法

（3）熟練掌握描述函數(shù)法

8.采樣控制系統(tǒng)分析基礎(chǔ)

（1）熟練掌握信號的采樣與采樣定理（2）熟練掌握信號復(fù)現(xiàn)與零階保持器

（3）熟練掌握采樣信號的 z 變換與 z 反變換

（4）熟練掌握典型信號的 z 變換

（5）熟練求取脈沖傳遞函數(shù)

（6）熟練掌握采樣系統(tǒng)的性能分析

三、參考書目

1.《自動控制原理》（第三版），孫亮，高等教育出版社，2011 年出版

2.《自動控制原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題精解》，于建均，北京工業(yè)大學(xué)出版社，2016

年出版

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