北京信息科技大學(xué)2022年碩士研究生入學(xué)考試初試自命題科目《自動(dòng)控制原理》考試大綱

來源：在職考研網(wǎng) 時(shí)間：2021-10-21

　　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(dòng)控制基本概念和基本理論的基礎(chǔ)上，熟悉控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立與轉(zhuǎn)換方法，掌握線性系統(tǒng)的主要分析方法：時(shí)域分析法、根軌跡法、頻率特性法，以及線性系統(tǒng)的校正方法。還應(yīng)掌握非線性系統(tǒng)的分析方法和采樣控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)方法。本考試適用于控制科學(xué)與工程、電子信息（控制工程）、電子信息（智能控制）專業(yè)。

　　二、題型結(jié)構(gòu)

　　本考試采取單項(xiàng)技能測(cè)試與綜合技能測(cè)試相結(jié)合的方法，通過計(jì)算分析、綜合設(shè)計(jì)等試題考查考生對(duì)于自動(dòng)控制原理的掌握程度。

　　三、考試內(nèi)容

　　第一部分自動(dòng)控制的一般概念

　　了解自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型，掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)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(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求，以及自動(dòng)控制系統(tǒng)中的術(shù)語。

　　第二部分控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)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(diǎn)掌握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及其化簡(jiǎn)方法，信號(hào)流圖，梅森公式及其應(yīng)用。

　　2. 理解非線性系統(tǒng)的線性化方法，建立數(shù)學(xué)模型的實(shí)驗(yàn)方法

　　第三部分線性系統(tǒng)的時(shí)域分析

　　1. 掌握典型輸入信號(hào)的表達(dá)方式，線性系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)性能指標(biāo)；一、二階系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)，二階系統(tǒng)性能的改進(jìn)；線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件，勞斯判據(jù)及其應(yīng)用；高階系統(tǒng)的主導(dǎo)極點(diǎn)的概念；控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，系統(tǒng)的類型；典型信號(hào)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(dòng)誤差；對(duì)于動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)不做要求。

　　2. 理解高階系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)，零極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，掌握線性系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)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(diǎn)、極點(diǎn)對(duì)根軌跡的影響，能夠使用根軌跡對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行簡(jiǎn)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. 靈活掌握頻率響應(yīng)、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(yīng)用；系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性和相角裕度和增益裕度的概念。能夠根據(jù)開環(huán)對(duì)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(biāo)頻率響應(yīng)與時(shí)域響應(yīng)的關(guān)系；系統(tǒng)閉環(huán)頻率特性指標(biāo)。

　　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(duì)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(yīng)用；

　　2. 理解：校正裝置設(shè)計(jì)的依據(jù)；反饋和前饋復(fù)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(yīng)與脈沖零極點(diǎn)分布的關(guān)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(diǎn)，常見非線性特性，非線性系統(tǒng)的相平面的概念，平衡點(diǎn)（奇點(diǎn)）的求法及類型，描述函數(shù)的基本概念，應(yīng)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(duì)系統(tǒng)的影響，能應(yīng)用相平面法和描述函數(shù)法分析簡(jiǎn)單非線性問題。

　　四、參考書目