2024年北京信息科技大學非全日制研究生招生考試《自動控制原理》考試大綱
一、考試基本要求及適用范圍概述
在系統地理解與掌握自動控制基本概念和基本理論的基 礎上，熟悉控制系統數學模型的建立與轉換方法，掌握線性系統的主要分析方法，包括時域分析法、根軌跡法、頻率特性法， 線性系統的校正方法，以及非線性系統的分析方法和采樣控制系統的分析方法。本考試適用于 0811 控制科學與工程、085406 控制工程、085410 人工智能專業。
二、題型結構
本考試采取單項技能測試與綜合技能測試相結合的方法， 通過計算分析、綜合設計等試題考查考生對于自動控制原理的掌握程度。
三、考試內容
第一部分 自動控制的一般概念
了解自動控制系統的類型，掌握自動控制系統的構成和工作原理，掌握反饋控制的概念和作用、開環與閉環控制的概念、 對自動控制系統的基本要求，以及自動控制系統中的術語。
第二部分 控制系統的數學模型
1. 掌握線性系統輸入輸出的微分方程描述和傳遞函數描述;典型元部件(環節)的傳遞函數;多輸入-多輸出系統 的描述;重點掌握系統結構圖及其化簡方法，信號流圖，梅森公式及其應用。
2. 理解非線性系統的線性化方法，建立數學模型的實驗 方法。
第三部分 線性系統的時域分析
1. 掌握典型輸入信號的表達方式，線性系統暫態響應性 能指標;一、二階系統暫態響應，二階系統性能的改進;線性系統穩定的充要條件，勞斯判據及其應用;高階系統的主導極 點的概念;控制系統穩態誤差，系統的類型;典型信號作用下的系統穩態誤差，靜態誤差系數、給定誤差和擾動誤差;對于動態誤差系數不做要求。
2. 理解高階系統暫態響應，零極點對系統性能的影響， 掌握線性系統的時域響應分析。
第四部分 線性系統的根軌跡分析
1. 掌握根軌跡基本概念，根軌跡方程，繪制以開環根軌 跡增益 K 為變量的根軌跡的基本規則;參數根軌跡的概念及繪制方法;增加開環零點、極點對根軌跡的影響，能夠使用根軌跡對系統性能進行簡單的分析。
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 線性系統的頻域分析
1. 掌握頻率響應、頻率特性的概念，典型環節頻率特性; 系統開環頻率特性的繪制;乃奎斯特穩定判據及其應用;系統相對穩定性、相角裕度和增益裕度的概念。能夠根據開環對數 頻率特性確定最小相位系統的傳遞函數。
2. 理解一、二階系統的頻域性能指標\頻率響應與時域 響應的關系;系統閉環頻率特性指標。
第六部分 線性系統的校正
1. 掌握線性系統校正的概念，線性系統基本控制規律-P，PI，PID 控制對系統性能的影響;常用相位超前與滯后校正裝置及其特性;頻率法在系統校正中的應用;
2. 理解：校正裝置設計的依據;反饋和前饋復合校正的 方法。
第七部分 線性離散系統的分析與校正
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;線性離散系統穩定性分析。線性離散系統穩態誤差分析。
2. 理解離散系統暫態響應與脈沖零極點分布的關系;離 散系統的數字校正。
第八部分 非線性控制系統
1. 掌握：非線性系統的特點，常見非線性特性，非線性系統的相平面的概念，平衡點(奇點)的求法及類型，描述函數的基本概念，應用描述函數法分析非線性系統的穩定性及周 期解問題。
2. 理解常見非線性特性對系統的影響，能應用相平面法 和描述函數法分析簡單非線性問題。
四、參考書目
1. 胡壽松主編，《自動控制原理》(第 7 版)，科學出版社，2019 年出版
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