《自动控制理论》考试大纲
参考书目：胡寿松，《自动控制原理》(第四版)，科学出版社，2004年
一、考试大纲
1. 自动控制的一般概念
主要内容：自动控制的基本原理(反馈);自动控制系统的基本组成、基本控制方式(开环、闭环);自动控制系统的基本要求：稳、快、准。
基本要求：反馈控制的概念;由给定物理系统原理图建立控制系统方块图。
2. 控制系统的数学模型
主要内容：微分方程;传递函数;控制系统结构图与信号流图。
基本要求：传递函数的定义;典型环节的传递函数;结构图等效变换法则;信号流图的绘制;用梅逊公式求闭环系统的传递函数。
3. 时域分析法
主要内容：控制系统时间响应的动态、静态性能指标;一阶、二阶系统的时域分析;线性系统的稳定性分析;稳态误差。
基本要求：一阶、二阶系统的典型响应(以阶跃响应为主);性能指标的分析与计算;稳定性的概念;线性系统稳定的充要条件;应用劳斯-赫尔维茨判据判断系统稳定性;系统稳态误差的定义、计算及一般规律。
4. 根轨迹法
主要内容：根轨迹法的基本概念、基本任务;根轨迹绘制的基本法则;广义根轨迹;系统性能的分析。
基本要求：根轨迹方程;根轨迹的绘制;广义根轨迹的绘制;主导极点;利用根轨迹分析系统的性能。
5. 线性系统频域分析法
主要内容：频率特性;频率域稳定判据;稳定裕度;闭环系统的频域指标。
基本要求：频率特性的概念;典型环节和开环系统的频率响应曲线(Nyquist曲线和对数幅频渐近特性曲线)的绘制;Nyquist稳定判据和对数频率稳定判据的应用;幅值裕度和相角裕度的计算;最小相位系统、截止频率、穿越频率、带宽等概念。
6. 线性离散系统分析法
主要内容：Z变换理论;离散系统的数学模型;离散系统的稳定性与稳态误差;离散系统的动态性能分析
基本要求：Z变换及Z反变换的方法、性质;开环、闭环脉冲传递函数的定义及求法;离散系统稳定性判据(w变换与劳斯稳定判据);离散系统稳态误差的计算;离散系统的时间响应。
7. 非线性控制系统分析
主要内容：常见非线性特性;相平面法;描述函数法。
基本要求：相轨迹的一般特点及绘制方法;线性系统的相轨迹;非线性系统的相平面分析;典型非线性环节的描述函数;用描述函数法研究系统稳定性和自激振荡，求自激振荡的振幅和频率。
8. 线性控制系统的状态空间分析与综合
主要内容：状态空间描述;可控性与可观测性;线性定常系统的反馈结构及状态观测器;李雅普诺夫稳定性分析
基本要求：状态空间表达式的建立;传递函数的可控标准型建立;状态方程的解(状态转移矩阵);线性定常系统的线性变换;传递函数矩阵;可控性、可观性及其判据;对偶原理;状态反馈及极点配置;状态观测器及其设计;Lyapunov渐近稳定性判断。
二、试卷组成
经典控制部分120分，现代控制部分30分，总分150分。
命题着重考察考生对基本概念和基本理论的掌握情况，以及对基本方法的运用能力。
