2021鄭州大學自動控制理論專業(yè)研究生考試大綱及參考書目

發(fā)布時間：2020-11-20 編輯：考研派小莉 推薦訪問：
2021鄭州大學自動控制理論專業(yè)研究生考試大綱及參考書目

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2021鄭州大學自動控制理論專業(yè)研究生考試大綱及參考書目 正文

鄭州大學 2021 年碩士生入學考試初試自命題科目考試大綱 
 
 
 
學院名稱 科目代碼 科目名稱 考試單元 說明
953 自動控制理論 帶科學計算器
說明欄：各單位自命題考試科目如需帶計算器、繪圖工具等特殊要求的，請在說明
欄里加備注。
鄭州大學碩士研究生入學考試 
《自動控制理論》考試大綱 
 
 
 
命題學院（蓋章）： 考試科目代碼及名稱：953 自動控制理論
一、考試基本要求及適用范圍概述 
本《自動控制理論》考試大綱適用于鄭州大學控制科學與工程學科相關專業(yè)的
碩士研究生入學考試。自動控制理論是控制科學與工程學科的基礎理論課程， 主要
內容：控制系統(tǒng)的組成與分類、控制系統(tǒng)的建模、控制系統(tǒng)的時域分析、根軌跡、
頻域分析、控制系統(tǒng)的校正、非線性系統(tǒng)、離散系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的能控性和能觀性
等。要求考生系統(tǒng)地理解和掌握控制系統(tǒng)的基本概念和基本理論，掌握控制系統(tǒng)的結
構、建模、時域分析、頻域分析、校正、能控能觀性分析、穩(wěn)定性分析、系統(tǒng)綜合等，
能綜合運用所學的知識分析問題和解決問題。
二、考試形式 
碩士研究生入學考試為閉卷，筆試，考試時間為 180 分鐘，本試卷滿分為
150 分。
試卷結構（題型）：計算題、單項選擇題、簡答題
三、考試內容 
1. 自動控制的一般概念 
考試內容：
自動控制的基本原理(反饋) 
自動控制系統(tǒng)的基本組成
基本控制方式(開環(huán)、閉環(huán))
自動控制系統(tǒng)的基本要求：穩(wěn)、快、準
考試要求
掌握反饋控制的概念
掌握由給定物理系統(tǒng)原理圖建立控制系統(tǒng)方塊圖
2. 線性系統(tǒng)的數(shù)學模型 
考試內容：
線性系統(tǒng)的輸入輸出時間函數(shù)描述
線性系統(tǒng)的輸入輸出傳遞函數(shù)描述
典型環(huán)節(jié)的數(shù)學模型
控制系統(tǒng)方框圖及其簡化方法
信號流程圖
考試要求
掌握傳遞函數(shù)的定義
掌握典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)
掌握結構圖等效變換法則
掌握信號流圖的繪制
掌握用梅遜公式求閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
3. 線性系統(tǒng)的時域分析 
考試內容：
線性定常系統(tǒng)的時域響應
控制系統(tǒng)時間響應的動態(tài)、靜態(tài)性能指標
一階、二階系統(tǒng)的時域分析
線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。
考試要求
掌握一階、二階系統(tǒng)的典型響應
掌握性能指標的分析與計算
理解穩(wěn)定性的概念
掌握線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件
掌握應用勞斯-赫爾維茨判據(jù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性
掌握系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的定義、計算及一般規(guī)律。
4. 線性系統(tǒng)的根軌跡 
考試內容：
根軌跡法的基本概念
繪制根軌跡繪制的基本條件和基本規(guī)則
廣義根軌跡
利用根軌跡分析系統(tǒng)的性能。
考試要求
掌握根軌跡方程
掌握常規(guī)根軌跡的繪制
掌握廣義根軌跡的繪制
利用根軌跡分析系統(tǒng)的性能
5. 線性系統(tǒng)的頻域分析 
考試內容：
頻率特性
典型環(huán)節(jié)的頻率特性
系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制
頻率域穩(wěn)定判據(jù)
系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性
閉環(huán)系統(tǒng)的頻域指標
考試要求
了解頻率特性的概念
掌握典型環(huán)節(jié)和開環(huán)系統(tǒng)的頻率響應曲線(Nyquist曲線和對數(shù)幅頻漸近特
性曲線)的繪制
掌握Nyquist穩(wěn)定判據(jù)和對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)的應用
掌握幅值裕度和相角裕度的計算
理解最小相位系統(tǒng)、截止頻率、穿越頻率、帶寬等概念
6. 線性系統(tǒng)的校正 
考試內容：
線性系統(tǒng)的的校正概念
常用校正裝置及其特性
串聯(lián)校正的設計
反饋校正的設計
考試要求
理解線性系統(tǒng)校正的概念
理解線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律
掌握常用校正裝置及其特性
理解常用校正裝置設計的方法和依據(jù)
掌握串聯(lián)校正的設計方法
掌握反饋校正的設計方法
7. 非線性系統(tǒng)的分析 
考試內容：
常見非線性特性
相平面法
描述函數(shù)法
考試要求
了解非線性系統(tǒng)的基本概念
掌握相軌跡的一般特點及繪制方法
理解線性系統(tǒng)的相軌跡
掌握非線性系統(tǒng)的相平面分析
掌握典型非線性環(huán)節(jié)的描述函數(shù)
掌握用描述函數(shù)法研究系統(tǒng)穩(wěn)定性和自激振蕩，求自激振蕩的振幅和頻率
8. 采樣控制系統(tǒng) 
考試內容：
Z變換理論
離散系統(tǒng)的數(shù)學模型
離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差
離散系統(tǒng)的動態(tài)性能分析
考試要求
掌握Z變換及Z反變換的方法、性質
掌握開環(huán)、閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的定義及求法
掌握采樣系統(tǒng)穩(wěn)定性分析(w變換與勞斯穩(wěn)定判據(jù)) 
掌握采樣系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差
掌握采樣系統(tǒng)的暫態(tài)響應與脈沖傳遞函數(shù)極點、零點分布的關系
9. 線性控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析與綜合 
考試內容：
狀態(tài)空間表達式
狀態(tài)空間表達式的解
能控性與能觀性
李雅普諾夫穩(wěn)定性分析
線性定常系統(tǒng)的綜合
考試要求
掌握狀態(tài)空間表達式的建立
掌握線性定常系統(tǒng)的線性變換
掌握由狀態(tài)空間表達式求取傳遞函數(shù)矩陣
掌握狀態(tài)方程的解(狀態(tài)轉移矩陣)
掌握能控性、能觀性的定義及其判據(jù)
了解對偶原理
掌握系統(tǒng)能控標準型和能觀標準型
掌握線性系統(tǒng)的結構分解
掌握傳遞函數(shù)陣的實現(xiàn)問題
掌握Lyapunov漸近穩(wěn)定性判斷方法
掌握狀態(tài)反饋及極點配置
了解狀態(tài)觀測器及其設計
四、考試要求 
碩士研究生入學考試科目《自動控制理論》為閉卷，筆試，考試時間為180 
分鐘，本試卷滿分為150分。試卷務必書寫清楚、符號和西文字母運用得當。答
案必須寫在答題紙上，寫在試題紙上無效。
五、主要參考教材 
《自動控制理論》（2012年11月第四版），夏德鈐 翁貽方編著，機械工業(yè)出版社
《現(xiàn)代控制理論》（2006年7月第三版），劉豹 唐萬生主編，機械工業(yè)出版社
編制單位：鄭州大學
編制日期：2020年9月
鄭州大學

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