科目代码、名称: 882 自动控制理论
专业类别： □学术型 ■专业学位
适用专业: 085406 控制工程
一、基本内容
1. 自动控制的基本概念
1)自动控制和自动控制系统的基本概念，负反馈控制原理。
2)控制系统的组成与分类。
3)根据实际系统的工作原理画控制系统的方块图。
2. 控制系统的数学模型
1)控制系统微分方程的建立，拉氏变换求解微分方程。
2)传递函数的概念、定义和性质。
3)控制系统的结构图，结构图的等效变换。
4)控制系统的信号流图，结构图与信号流图间的关系，由梅逊公式求系
统的传递函数。
3. 控制系统的时域分析
1) 典型输入信号及拉氏变换、控制系统动态性能指标的定义。连续一
阶控制系统、典型二阶系统的动态性能计算。
2)稳定性的概念，系统稳定的充要条件，劳斯稳定判据。
3)控制系统误差与稳态误差的定义，控制系统型号(别)的定义，终值
定理法、误差系数法求控制系统的稳态误差，扰动作用下的稳态误差分析，
复合控制系统及误差分析。
4. 线性系统的根轨迹法
1)根轨迹的概念，根轨迹方程，幅值条件和相角条件。
2)绘制根轨迹的基本规则。
3)参数根轨迹的概念。
4)用根轨迹分析系统的性能。
5. 线性系统的频域分析法
1)频率特性的定义、物理意义，幅频特性与相频特性。
2)典型环节开环频率特性的伯德图(Bode)，由伯德图确定系统的频率
特性和传递函数。
3)乃奎斯特稳定性判据。
4)相对稳定性分析。
6. 系统校正
1)校正的基本概念，校正的方式，常用校正装置的特性，串联超前、滞
后、滞后-超前和 PID 校正方法。
2)根据性能指标的要求，设计校正装置，用频率法确定串联超前校正、
滞后校正、滞后-超前校正装置的参数。
7. 离散控制系统分析
1)离散系统的基本概念，脉冲传递函数及其特性，信号采样与保持。
2)Z 变换的定义，Z 变换的方法。
3)离散系统的数学描述，差分方程与脉冲传递函数，开环与闭环传递函
数推导。
4)离散系统的稳定性，稳态性能和动态性能分析方法。
8. 非线性控制系统分析
非线性系统描述函数的概念，描述函数法的基本思想与条件，用描述函
数分析系统的稳定性、自振及有关参数。
9. 现代控制理论导论
1)状态空间表达式，由状态空间表达式求传递函数。
2)线性定常系统非齐次方程的解。
3)线性定常系统的能控性、能观性。
4)李雅普诺夫稳定性概念，线性系统李雅普诺夫稳定性判定。
二、考试要求(包括考试时间、总分、考试方式、题型、分数比例
等)
试卷总分共 150 分，考试时间 3 小时，闭卷考试。
考试题型及分数比例：
填空、选择 30% (共 45 分)
简答 20% (共 30 分)
计算分析和证明题 50% (共 75 分)
三、主要参考书目
《自动控制理论》(第三版) 邹伯敏编著，北京:机械工业出版社 2007
《自动控制原理》(第 3 版) 王万良编著，北京：高等教育出版社 2014
《现代控制理论(第三版))》 刘豹，唐万生 编著，北京：机械工业出版
社，2015