2022年北京科技大學851自動控制原理碩士研究生考研大綱及參考書目 正文

一、考試目標
本科目考試的主要目標是：考察考生對自動控制原理考試大綱中涉及的基本概念、基本理論與方法掌握的熟練程度；考察考生的計算能力和基本技巧的熟悉程度；考察考生對自動控制原理應用方面的了解情況。
二、考試基本要求
1. 熟練掌握本考試內(nèi)容中涉及的所有基本概念和基本方法；
2. 熟練掌握控制系統(tǒng)模型（微分方程、傳遞函數(shù)、頻率特性）的概念、獲得方法和相互關系；
3. 熟練掌握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖簡化、根軌跡繪制、極坐標繪制、伯德圖的繪制與應用；
4. 熟練掌握連續(xù)和離散控制系統(tǒng)性能分析的各種方法；
5. 掌握控制系統(tǒng)設計的超前與滯后校正方法，特別是PID以及改良PID的方法；
6. 熟悉本質(zhì)非線性系統(tǒng)的描述函數(shù)和相平面分析方法。
三、考試形式與分值
1．試卷滿分及考試時間
試卷滿分為150分，考試時間180分鐘。
2．答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
3．試卷內(nèi)容與題型結(jié)構(gòu)
本試卷基于理解與計算、分析與證明、綜合與提高的原則，題型一般包括填空/選擇/判斷、分析、計算與應用題，也可能包括證明題等。
四、考試內(nèi)容
1.控制系統(tǒng)導論
1)自動控制系統(tǒng)及其任務、控制的基本方式（開/閉環(huán)控制）、負反饋控制原理
2)自動控制系統(tǒng)的基本組成及分類、對控制系統(tǒng)的基本要求，掌握由系統(tǒng)工作原理圖畫出系統(tǒng)方塊圖的方法
2.線性連續(xù)控制系統(tǒng)的數(shù)學模型
1)動態(tài)(微分)方程的建立及線性化
2)拉普拉斯變換、反變換及應用
3)傳遞函數(shù)、元部件的傳遞函數(shù)、典型環(huán)節(jié)
4)結(jié)構(gòu)圖的建立及等效變換
5)信號流圖，梅遜增益公式及其應用
3.線性連續(xù)控制系統(tǒng)的時域分析
1)時域響應及性能指標
2)一階、二階系統(tǒng)的時間響應及動態(tài)性能
3)高階系統(tǒng)的時間響應及動態(tài)性能
4)線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
5)線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差
6)改善系統(tǒng)性能的措施
4.根軌跡法
1)根軌跡的概念
2)常規(guī)根軌跡的繪制
3)廣義根軌跡
4)利用根軌跡定性分析系統(tǒng)性能
5.線性系統(tǒng)的頻域分析
1)頻率響應及頻率特性概念
2)典型環(huán)節(jié)頻率特性和系統(tǒng)開環(huán)頻率特性
3)奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)、對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)及其應用
4)穩(wěn)定裕度(量)的概念、計算與應用
5)開環(huán)對數(shù)頻率特性與系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能、動態(tài)性能的關系
6)閉環(huán)頻率特性的特征量與時域指標之間的關系
6.線性系統(tǒng)的頻域和PID校正
1)頻率法串聯(lián)校正的一般概念
2)頻率法超前/滯后校正
3)PID控制器及其整定方法
4)PID控制器的應用及其改良
7.線性離散控制系統(tǒng)
1)離散系統(tǒng)、信號的采樣與保持
2)z變換理論、脈沖傳遞函數(shù)概念，離散系統(tǒng)的數(shù)學模型及其求解
3)離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和穩(wěn)態(tài)誤差計算
4)計算離散系統(tǒng)動態(tài)性能的一般方法
8.非線性系統(tǒng)理論
1) 描述函數(shù)概念、方法及其應用
2) 相平面概念、方法及其應用
五、參考書目
[1] 胡壽松.自動控制原理（第五版）[M].北京：科學出版社，2007
[2] 黃友銳，曲立國著. PID控制器參數(shù)整定與實現(xiàn)[M].北京：科學出版社，2010(注：PID部分)

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