一、课程名称及对象
名称：自动控制原理
对象：控制科学与工程学术硕士研究生入学考试用
二、理论部分
第一章 自动控制的一般概念
1.自动控制的基本原理与方式 反馈控制的基本组成;自动控制系统的基本控制方式。
2. 控制系统方块图 根据控制系统示意图绘制控制系统的方块图;能叙述控制的原理;
第二章 控制系统的数学模型
1.典型对象的数学模型建模和求解 RLC 无源网络建模;直流电动机建模;弹簧-质量-阻尼器机械位 移系统建模;单容水箱液位系统建模;线性定常微分方程的拉氏变换 法求解;非线性微分方程的线性化;
2.复数域数学模型 传递函数的定义和性质;传递函数的零点和极点的计算;典型元 部件的传递函数;
3.控制系统的结构图与信号流图 系统结构图的组成和绘制;结构图的等效变换和简化;信号流图 的组成及性质;信号流图的绘制;结构图与信号流图的相互转换;闭 环系统的传递函数;
第三章 线性系统的时域分析法
1.系统时间响应的性能指标
典型输入信号;动态过程和稳态过程;动态性能与稳态性能的概 念(上升时间;峰值时间;调节时间;超调量;稳态误差;)
2.二阶系统时域分析
二阶系统的数学模型;二阶系统的单位阶跃响应;欠阻尼二阶系 统的动态过程分析(计算上升时间;峰值时间;调节时间;超调量); 过阻尼二阶系统的动态过程分析(计算上升时间;调节时间);
3.线性系统的稳定性分析
稳定性的基本概念;劳斯-赫尔维茨稳定判据(劳斯稳定判据); 劳斯稳定判据的特殊情况;
4.线性系统的稳态误差计算
无差系统;有差系统;终值定理求解稳态误差;阶跃输入作用下 的静态位置误差系统;斜坡输入作用下的静态速度误差系数;加速度 输入作用下的静态加速度误差系数;减小或消除稳态误差的措施;
第四章 线性系统的根轨迹法
1.根轨迹的基本概念 根轨迹概念;根轨迹与系统性能;根轨迹方程;
2.根轨迹绘制的基本法则 180 度根轨迹的绘制; 3.广义根轨迹的绘制及定性分析 参数根轨迹;零度根轨迹;
第五章 线性系统的频域分析法
频率特性的基本概念;典型环节的频率特性(比例环节;积分环 节;微分环节;惯性环节;一阶微分环节;振荡环节;二阶微分环节;) 开环幅相曲线的绘制;开环对数频率特性曲线的绘制;延迟环节和延 迟系统;奈奎斯特稳定判据;对数频率稳定判据;相角裕度的计算; 幅值裕度的计算;
第九章 线性系统的状态空间分析与综合
1. 线性系统的状态空间描述 系统状态空间描述常用的基本概念;系统数学描述的基本类型和 基本概念;线性定常连续系统状态空间表达式建立的方法及状态方程 的求解;状态转移矩阵的运算性质;多输入多输出系统的传递函数矩 阵。
2. 线性系统的可控性与可观测性 线性定常连续系统的可控性判据和可观测性判据。
三、参考书
1.《自动控制原理》(第六版)，胡寿松编. 北京：科学出版 社，2013
2.《自动控制原理习题集》(第二版)，胡寿松编.北京：科学 出版社，2003
