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南京信息工程大学硕士研究生招生入学考试考试大纲 考试科目代码： 817 考试科目名称：自动控制原理 第一部分 大纲内容 一、课程目标 本课程 为控制系统提供了数学模型的建立、性能分析和系统设计的基本方法。要求考生掌握自动控制系统的基本理论知识和基本分析计算方法，强调基础性和综合性。注重测试考生对相关的基本概念、理论和分析方法的理解，以及运用基本概念、基本原理，灵活分析和解决实际问题的能力。 二、基本要求 考试内容包括经典控制理论和现代控制理论。要求理解、 掌握：控制系统传递函数和信号流图等数学模型的建立；系统稳定性、动态性能、稳态性能的时域分析；根轨迹法；频域法；系统串联校正的设计方法；线性离散系统的分析；系统状态空间建模及其求解；系统可控性和可观测性；线性定常系统状态反馈及观测器设计；李雅普诺夫稳定性理论。 三、课程内容与考核目标 （ 1）自动控制的一般概念 1掌握基本控制方式：开环、闭环（反馈）控制； 2熟悉自动控制的性能要求：稳、快、准； 3掌握反馈控制原理与动态过程的概念，以及建立原理方块图的方法。 （ 2）控制系统的数学模型 1掌握动态方程建立及线性化方法； 2熟练掌握结构图的等效变换方法； 3掌握梅逊公式及应用； 4熟悉典型环节。 （ 3）线性系统的时域分析法 1掌握一、二阶系统的分析与计算（不要求记公式，典型响应以阶跃响应为主） ； 2掌握系统稳定性的分析与计算：劳思、赫尔维茨判据； 3理解结构参数对系统响应影响的一般规律；稳态误差的计算及一般规律。 （ 4）线性系统的根轨迹法 1熟悉根轨迹的概念与根轨迹方程； 2熟练掌握根轨迹的绘制法则； 3掌握零、极点分布与阶跃响应性能的关系； 4理解主导极点与偶极子的概念。 （ 5）线性系统的频域分析法 1熟悉线性系统的频率响应、典型环节的频率响应、系统开环的频率响应； 2熟练掌握频域性能指标、环节和系统频率响应曲线的绘制、 Nyquist 稳定判据和对数频率稳定判据的运用以及稳定裕度的计算； 3了解信号的频谱，闭环幅频与阶跃响应的关系，峰值及频宽的概念，开环频率响应与阶跃响应的关系； 4了解三频段（低频段，中频段和高频段）的分析方法； （ 6）线性系统的校正方法 1掌握系统设计问题概述，串联校正特性及作用： 2掌握超前、滞后及 PID 校正设计的频率法； （ 7）线性离散系统的分析 1理解离散系统的基本概念；香农采样定理； Z 变换定理； 2掌握离散系统数学模型：差分方程和脉冲传递函数； 3掌握离散系统稳定性分析方法及稳定性判据； 4掌握离散系统稳态误差及动态性能分析。 （ 8）线性系统的状态空间分析与综合 1理解状态空间分析法的基本概念，掌握状态空间表达式的建立及求解； 2掌握线性系统可控性与可观性的基本概念及判据；掌握可控标准型与可观标准型； 3理解线性系统规范分解的作用与意义，了解规范分解的一般方法； 4掌握线性定常系统的状态反馈极点配置及状态观测器设计； 5熟悉李雅普洛夫意义稳定性的基本概念及系统稳定性分析。 第二部分 说明 1考试目标的能力层次的表述 本课程对各考点的能力要求一般分为三个层次用相关词语描述： 较低要求 了解、明确； 一般要求 理解、熟悉； 较高要求 掌握、应用。 2命题考试的若干规定 （ 1）本课程的命题考试根据本大纲规定的考试内容来确定。试卷兼顾覆盖面、能力层次、内容、难易程度。 （ 2）题型主要以计算题为主。 （ 3）各章考题所占分数大致如下： 第二章、控制系统的数学模型 约占 10 第三章、线性系统的时域分析法 约占 20 第四章、线性系统的根轨迹法 约占 10 第五章、线性系统的频率分析法 约占 15 第六章、线性系统的校正方法 约占 20 第七章、线性离散系统的分析与校正 约占 10 第八章、线性系统的状态空间分析与综合 约占 15 （ 4）考试方式为闭卷笔试，总分 150 分，考试时间为 180 分钟。 （ 5）试卷中对不同能力层次要求的试题所占的比例大致是：“了解（明确） ”占 15%， “理解（熟悉） ”占 45%， “掌握（应用） ”占 40%。
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