820《自动控制原理》2026年考试大纲
一、考试的基本要求
要求考生在系统理解与熟悉自动控制基本概念和基本理论的基
础上,掌握线性定常系统数学模型的建立与等价变换方法,熟练掌握
线性定常系统的时域分析、根轨迹、频率特性分析方法及其校正方法。
此外,还要求熟悉非线性系统的描述函数分析方法。
二、考试方法和考试时间
笔试,满分150分,考试时间为3小时。
三、参考书
《自动控制原理基础教程》胡寿松主编(第四版),科学出版社,2017
年或《自动控制原理》胡寿松主编(第六版),科学出版社,2013年。
四、试题类型
主要包括选择题、填空题、简答题、计算题等。
五. 考试内容及要求
第一部分 基本概念
掌握:根据系统工作原理绘制控制系统方框图。
熟悉:自动控制系统的基本概念;反馈控制系统的基本工作原理
及基本构成;自动控制系统的基本控制方式;自动控制系统的分类;
自动控制系统的基本要求。
第二部分 自动控制系统的数学模型
掌握:系统结构图的等效变换;信号流图的化简。
熟悉:常用函数的拉普拉氏变换,拉普拉氏变换基本性质和定理;
线性定常系统的微分方程建立及求解方法;传递函数的定义和性质;
系统传递函数的零点和极点及其对输出的影响;典型环节的传递函
数;系统结构图的组成和绘制;信号流图的组成和绘制;系统结构图
和信号流图之间的互相转换;系统的开环传递函数,闭环系统的传递
函数。
第三部分 自动控制系统的时域分析
掌握:欠阻尼二阶系统的动态性能指标计算;二阶系统性能改善
方法;劳斯稳定判据(包含特殊情况)及其应用;线性系统稳态误差
的计算;扰动作用下稳态误差的计算;减小或消除稳态误差的措施。
熟悉:常用典型输入信号及其拉氏变换;动态过程和稳态过程、
动态性能和稳态性能的基本概念;一阶系统的数学模型和时域分析;
二阶系统的数学模型以及欠阻尼、临界阻尼和过阻尼情况下单位阶跃
响应;高阶系统的单位阶跃响应;高阶系统主导极点的概念;闭环零
极点对系统动态性能的影响;线性系统稳定的基本概念;线性系统稳
定的充要条件;误差和稳态误差的基本概念;系统型别和稳态误差系
数的概念。
第四部分 根轨迹分析法
掌握:常规根轨迹、参数根轨迹和正反馈回路根轨迹(零度根轨
迹)的绘制;利用根轨迹对系统性能进行定性分析。
熟悉:根轨迹法的基本概念;根轨迹和系统性能的关系;闭环零、
极点与开环零、极点之间的关系;根轨迹方程、相角方程和模值方程
的概念;给定根轨迹增益的情况下确定闭环极点;附加开环极点、零
点的作用;偶极子的概念;高阶系统近似为低阶系统。
第五部分 频率特性分析法
掌握:开环幅相特性曲线绘制;开环对数频率特性曲线绘制;根
据对数频率特性确定传递函数;奈奎斯特稳定性判据及其应用。
熟悉:频率特性的基本概念;频率特性的3种图形表示方法;典
型环节的幅相频率特性和对数频率特性;谐振峰值、谐振频率的概念
和计算;对数频率稳定性判据;剪切频率、穿越频率、相角裕度和幅
值裕度的概念和计算;开环系统的频率特性和闭环系统的频率特性之
间的关系;开环对数频域性能指标和时域性能指标的关系;闭环系统
的频域指标及其与时域指标之间的关系;开环频域指标和闭环频域指
标之间的关系。
第六部分 控制系统的综合与校正
掌握:用频域法设计超前校正装置的原理和步骤;用频域法设计
滞后校正装置的原理和步骤;超前校正装置和滞后校正装置对系统性
能的影响。
熟悉:串联校正、反馈校正、前馈校正和复合校正的基本概念;
几种基本的控制规律;无源超前校正、无源滞后校正装置及其频率特
性。
第七部分 非线性系统分析
掌握:用描述函数分析法分析非线性系统的稳定性及自振荡(其
频率和振幅)分析。
熟悉:非线性系统的特征;自振荡的基本概念;常见非线性特性
及其描述函数;描述函数的定义及应用条件。