深圳大學

命題學院/部門(蓋章)：機電與控制工程學院

考試科目代碼及名稱：[904]自動控制原理

說明：可使用簡易計算器。

一、考試基本要求

本考試大綱適用于報考深圳大學控制科學與工程專業的碩士研究生入學考試。《自動控制原理一》是為招收控制科學與工程專業碩士生而設置的具有選拔功能的水平考試，它的主要目的是測試考生對《自動控制原理》各章節內容的掌握程度。要求考生熟練掌握自動控制理論的基本概念和基本理論，掌握控制系統分析和校正(綜合)的基本思想和分析設計方法, 具有一定的抽象思維能力、較強的邏輯推理能力和分析運算能力。

二、考試內容和考試要求

1. 控制系統的數學模型

(1)掌握控制系統數學模型的概念及種類;

(2)掌握用微分方程描述系統數學模型的建模方法，了解非線性方程的線性化方法;

(3)牢固掌握系統傳遞函數的概念、定義及和微分方程的關系;

(4)牢固掌握典型環節的傳遞函數，明確常用控制系統的傳遞函數形式。特別是兩種標準形式表示的傳遞函數(時間常數型和零極點型);

(5)牢固掌握控制系統結構圖、信號流圖和系統表示方法;

(6)掌握由系統微分方程建立系統結構圖的方法;

(7)熟練應用結構圖等效變換和Mason公式求解系統的傳遞函數。

2. 線性系統的時域分析法

(1)牢固掌握控制系統時域指標的概念及定義，熟練掌握一、二階系統動態品質的計算公式，特別是欠阻尼情況下系統的性能指標計算;

(2)牢固掌握控制系統誤差的定義及穩態誤差的概念;熟練掌握用終值定理求解穩態誤差的方法;熟練掌握靜態誤差系數法;熟悉減小、消除穩態誤差的方法;

(3)深刻理解穩定性概念及穩定的充要條件，熟練掌握Routh-Hurwitz穩定性判據及其應用;

(4)掌握改善系統動態性能及提高系統控制精度的措施。(例如測速反饋控制，比例微分控制，按輸入補償的復合控制，按擾動補償的復合控制);

(5)掌握三階系統的時域分析方法，牢固掌握高階系統的主導極點分析方法，掌握高階系統中非主導極點及系統零點對控制系統性能的影響(只需要定性分析，不需要精確計算)。

3. 線性系統的根軌跡法

(1)理解根軌跡、根軌跡方程的有關概念;

(2)熟練掌握繪制概略根軌跡的方法，能利用根軌跡定性分析系統性能隨參數變化的趨勢;

(3)掌握廣義根軌跡和零度根軌跡的有關概念，掌握其判別方法，會繪制其根軌跡;

(4)會應用根軌跡方法分析系統特性。

4. 線性系統的頻域分析法

(1)理解頻率響應的物理意義和數學定義。熟悉典型環節頻率特性的特點和相應頻率特性曲線;熟練掌握繪制開環系統頻率特性曲線(奈奎斯特曲線和伯德圖，重點是對數頻率特性曲線)的方法;

(2)理解奈奎斯特穩定判據的原理，牢固掌握運用此判據判斷閉環系統穩定性的方法;

(3)牢固掌握穩定裕度的概念和定義，熟練掌握計算穩定裕度的方法(特別是在漸進對數頻率特性曲線上的相位穩定裕度的計算);

(4)掌握開環對數頻率特性與系統穩態特性、動態特性之間的關系;了解閉環頻率特性與系統性能的關系。

5. 線性系統校正方法

(1)掌握比例、微分、積分及其組合控制器的特點;

(2)熟悉常用超前、遲后校正網絡裝置和頻率特性;

(3)掌握串聯超前校正、遲后校正頻域設計的原理和方法。

6. 非線性系統

(1)了解典型非線性特性;

(2)正確理解描述函數法的基本思想和應用條件，掌握運用描述函數法分析非線性系統的穩定性和自激振蕩的方法(非線性環節的描述函數給定，不需計算)。

7. 離散控制系統

(1)正確理解連續信號的采樣與復現的概念，正確理解采樣定理，熟悉零階保持器的傳遞函數;

(2)熟悉z變換及與s變換的關系;

(3)熟練掌握脈沖傳遞函數的定義及求法，能求出典型離散系統的閉環脈沖傳遞函數;

(4)熟練掌握離散系統的穩定性分析方法，會分析計算、判斷離散系統的穩定性。

三、考試基本題型

試題包括基本概念與理論計算，應用分析計算和繪圖(根軌跡和頻率特性曲線)，題型可采用簡答，判斷，選擇，計算，畫圖，證明等方式。試卷滿分為150分 。