2018华中科技大学829《自动控制原理》考试大纲

《自动控制原理》考研大纲科目名称：控制理论适用专业：仿生装备与控制工程参考书目：《自动控制原理》第六版，胡寿松编，科学出版社；《自动控制理论》第二版，邹伯敏编，机械工业出版社；《现代控制理论基础》第二版，王孝武主编，机械工业出版社考试时间：3小时考试方式：笔试总分：150分考试范围：包括经典控制理论（不包含非线性部分）与现代控制理论两部分，经典控制理论内容占70%，现代控制理论内容占30%。

经典控制理论部分第一章绪论1. 掌握自动控制系统的工作原理、自动控制系统的组成与几种不同分类。

2. 重点掌握反馈的概念、基本控制方式、对控制系统的基本要求。

第二章线性系统的数学模型控制理论的两大任务是系统分析与系统设计，系统分析和设计中首先要建立被研究系统的数学模型。

本章主要给出古典控制理论使用的系统数学模型——传递函数的建立。

本章要求：1．掌握的概念：传递函数；极点、零点；开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数；典型环节的传递函数。

2．重点掌握建立电气系统、机械系统的微分方程和传递函数模型的方法。

3．重点掌握方框图化简或信号流图梅森增益公式获得系统传递函数的建模方法。

第三章控制系统时域分析根据研究系统采用的不同数学模型，分析方法是不同的，本章给出利用系统传递函数数学模型求取时间响应的系统时域分析法。

主要是分析系统的三大基本性能，即系统的稳（稳定性）、准（准确性）、快（快速性）。

稳定性是系统工作的必要条件；快速性和相对稳定程度（振荡幅度）是评价系统动态响应的性能指标；准确性是指系统稳态响应的稳态精度，用稳态误差来衡量，需注意：讨论的稳态误差是指由输入信号和系统结构引起的系统稳态时的误差。

本章要求：1．掌握的概念：稳定性；动态（或暂态）性能指标（最大超调量、上升时间、峰值时间、调整时间）；稳态（静态）性能指标（稳态误差）；一阶、二阶系统的主要特征参量；欠阻尼、临界阻尼、过阻尼系统特点；主导极点。

2．重点掌握系统稳定性判别（Routh判据）；稳态误差终值计算（包括三个稳态误差系数的计算）；二阶系统动态性能指标计算。

自动控制原理考研大纲
自动控制原理是控制工程领域的一门基础课程，旨在介绍自动控制的基本概念、理论和方法。

该课程通常包括以下内容：
1. 控制系统的基本概念：介绍自动控制系统的定义、组成和基本要素，包括被控对象、传感器、执行器、控制器等。

2. 信号与系统：介绍连续时间和离散时间信号的表示方法、重要性质和常用变换，如傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换。

3. 传递函数与状态方程：介绍线性时不变系统的传递函数和状态方程的概念及其相互转换的方法，以及这些表示方法在系统分析和设计中的应用。

4. 时域分析方法：介绍时域响应分析的方法，如阶跃响应、脉冲响应和频率响应分析，以及这些方法在系统性能评价和参数调整中的应用。

5. 频域分析方法：介绍频域响应分析的方法，如频率响应曲线、波特图和奈奎斯特图，以及这些方法在系统稳定性和稳定裕度分析中的应用。

6. 非线性控制系统：介绍非线性控制系统的特点和分析方法，如构造相平面图、极限环分析和决策环分析，以及这些方法在非线性系统的稳定性和摆动特性分析中的应用。

7. 系统设计原理：介绍自动控制系统的设计原则和方法，包括
反馈控制系统的校正设计、校正器的设计和模式选择方法。

8. 控制器的设计与调节：介绍PID控制器的设计原理和调节方法，包括根轨迹和频率响应法，并介绍现代控制理论中的一些常用方法，如状态反馈、观测器和最优控制。

除了上述内容，考研大纲还可能包括其他相关的内容，具体以考纲为准。

自动控制原理作为控制工程的基础课程，对于进一步学习和研究控制工程以及其他相关领域（如机械、电子、通信等）都具有重要的意义和应用价值。

《自动控制原理》考研大纲科目名称：控制理论适用专业：仿生装备与控制工程参考书目：《自动控制原理》第六版，胡寿松编，科学出版社；《自动控制理论》第二版，邹伯敏编，机械工业出版社；《现代控制理论基础》第二版，王孝武主编，机械工业出版社考试时间：3小时考试方式：笔试总分：150分考试范围：包括经典控制理论（不包含非线性部分）与现代控制理论两部分，经典控制理论内容占70%，现代控制理论内容占30%。

经典控制理论部分第一章绪论1. 掌握自动控制系统的工作原理、自动控制系统的组成与几种不同分类。

2. 重点掌握反馈的概念、基本控制方式、对控制系统的基本要求。

第二章线性系统的数学模型控制理论的两大任务是系统分析与系统设计，系统分析和设计中首先要建立被研究系统的数学模型。

本章主要给出古典控制理论使用的系统数学模型——传递函数的建立。

本章要求：1．掌握的概念：传递函数；极点、零点；开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数；典型环节的传递函数。

2．重点掌握建立电气系统、机械系统的微分方程和传递函数模型的方法。

3．重点掌握方框图化简或信号流图梅森增益公式获得系统传递函数的建模方法。

第三章控制系统时域分析根据研究系统采用的不同数学模型，分析方法是不同的，本章给出利用系统传递函数数学模型求取时间响应的系统时域分析法。

主要是分析系统的三大基本性能，即系统的稳（稳定性）、准（准确性）、快（快速性）。

稳定性是系统工作的必要条件；快速性和相对稳定程度（振荡幅度）是评价系统动态响应的性能指标；准确性是指系统稳态响应的稳态精度，用稳态误差来衡量，需注意：讨论的稳态误差是指由输入信号和系统结构引起的系统稳态时的误差。

本章要求：1．掌握的概念：稳定性；动态（或暂态）性能指标（最大超调量、上升时间、峰值时间、调整时间）；稳态（静态）性能指标（稳态误差）；一阶、二阶系统的主要特征参量；欠阻尼、临界阻尼、过阻尼系统特点；主导极点。

2．重点掌握系统稳定性判别（Routh判据）；稳态误差终值计算（包括三个稳态误差系数的计算）；二阶系统动态性能指标计算。

《自动控制原理》考研复习考点1. 考试方法和考试时间硕士研究生入学控制原理考试为笔试，总分150，考试时间为3小时。

2. 参考书《自动控制原理》胡寿松主编（第四版）科学出版社3. 各部分内容及分值第一部分基本概念（10分）熟悉自动控制系统的概念；熟悉反馈控制系统的基本工作原理及基本构成；掌握根据系统工艺图绘制控制系统方框图。

第二部分自动控制系统的数学模型（30分）熟悉控制系统微分方程的建立方法，了解非线性微分方程的线性化方法；了解传递函数的特点，熟悉传递函数的求法和典型环节传递函数的表达形式与意义；了解反馈控制系统的典型结构，系统开环传递函数、闭环传递函数及误差传递函数的概念；掌握基本的拉氏变换与拉氏反变换方法，并列写控制系统的传递函数；掌握控制系统方框图的建立方法和方框土简化方法；掌握信号流图绘制及其等效变换方法，梅逊公式的应用。

第三部分自动控制系统的时域分析（30分）了解常用典型输入信号及其拉氏变换，单位阶跃响应曲线时域性能指标的意义；熟悉一阶系统单位阶跃响应、斜坡响应、脉冲响应特性及时间常数的求法；掌握欠阻尼二阶系统时域指标计算；了解高阶系统的时域特性和主导极点分析法，系统型别与稳态误差的关系；熟悉线性系统的稳定条件，掌握劳斯稳定判据及其各种应用；掌握稳态误差、稳态误差系数的概念及计算。

第四部分根轨迹分析法（20分）了解根轨迹法的基本概念和根轨迹的特点；熟悉闭环零、极点与开环零、极点的关系，熟悉根轨迹方程和绘制根轨迹的基本法则；了解参数根轨迹（广义根轨迹）的绘制方法；了解正反馈回路根轨迹（零度根轨迹）和迟后系统根轨迹的绘制特点；掌握控制系统一般根轨迹的绘制方法；掌握利用根轨迹法分析系统特性。

第五部分频率特性分析法（35分）了解频率特性的基本概念，熟悉频率特性的几种图示方法；熟悉典型环节的幅相频率特性和对数频率特性；掌握不同型别系统概略开环幅相特性的特点，掌握已知开环传递函数绘制开环对数频率特性曲线的方法；掌握已知系统开环频率特性确定开环传递函数的方法；掌握Nyquist稳定判据及其应用；掌握稳定裕量的概念及其计算方法；了解频域指标与时域指标的关系。

水电与数字化工程学院《自动控制原理》硕士研究生入学考试大纲第一部分考试说明一、考试性质《自动控制理论》是水电与数字化工程学院硕士生入学考试科目之一。

它的评价标准是高等学校、科研院所的优秀本科毕业生能达到及格或及格以上水平，以保证被录取者具有自动控制理论的基础知识和初步的应用能力。

二、考试内容范围自动控制系统基本概念、根轨迹法、频率响应法、线性离散系统分析理论、状态空间理论、李雅普诺夫稳定性分析。

考查要点详见本大纲第二部分。

三、评价目标主要考查控制系统的基本概念和控制理论方法的基础知识，在此基础上，考查综合运用控制理论解决工程问题的能力。

要求考生较好地掌握控制系统的基本概念以及自动控制的基本原理与分析方法，具备基本的定性分析和定量估算能力、综合分析能力以及解决工程问题的能力。

四、考试形式与试卷结构（一）答卷方式：闭卷，笔试；所列题目全部为必答题。

（二）答题时间：180分钟。

（三）各部分内容比例（满分为150分）基本概念：约15分；经典控制理论：约75分；离散系统分析理论：约15分；现代控制理论：约45分；（四）题型比例（满分为150分）选择或填空题：5～10分（约5%）问答题、计算题：120分（约80%）综合应用题：15~20分（约15%）五、参考书胡寿松主编《自动控制原理》，国防工业出版社第二部分考查要点1.经典控制理论以传递函数为基础，研究单输入——单输出线性定常系统分析与设计的基本原理和方法。

其中包括：控制系统的数学模型及其结构图与信号流图的表示方法；时域分析法；劳斯稳定判据；误差分析；根轨迹法；频率特性法；控制系统的综合与校正。

2.线性离散系统分析理论以Z变换和脉冲传递函数为基础，研究线性离散系统的稳定性及其离散系统的性能分析。

3.现代控制理论以状态空间理论为基础，研究多输入——多输出系统的分析与综合。

其中包括：线性系统分析；能控性和能观测性；状态反馈与输出反馈；状态观测器；李雅普诺夫稳定性分析。

控制科学与工程系专业名称研究方向参考书目▲系统分析与集成01复杂系统控制与决策02复杂系统非线性分析03分子生物计算04综合集成技术与方法428《运筹学》（修订版）清华大学出版社429（1）《自动控制原理》胡寿松主编，国防工业出版社（2）《自动控制原理》孙德宝主编，化工出版社▲控制理论与控制工程01非线性与复杂系统的控制理论与应用02神经网络及智能控制03计算机集成控制与网络技术04现代电力电子电气传动05机器人原理及应用06模式识别与数据融合技术428《运筹学》（修订版）清华大学出版社429（1）《自动控制原理》胡寿松主编，国防工业出版社（2）《自动控制原理》孙德宝主编，化工出版社▲检测技术与自动化装置01检测理论与方法02传感技术与智能系统03测量、控制与管理一体化技术04信息获取、分析与处理428《运筹学》（修订版）清华大学出版社429（1）《自动控制原理》胡寿松主编，国防工业出版社（2）《自动控制原理》孙德宝主编，化工出版社▲系统工程01决策分析02决策支持03智能化集成系统04复杂系统的理论与应用05物流系统06生物信息控制与计算428《运筹学》（修订版）清华大学出版社429（1）《自动控制原理》胡寿松主编，国防工业出版社（2）《自动控制原理》孙德宝主编，化工出版社★▲系统信息化技术01企业信息化02工程信息化03商务信息化04政务信息化428《运筹学》（修订版）清华大学出版社429（1）《自动控制原理》胡寿松主编，国防工业出版社（2）《自动控制原理》孙德宝主编，化工出版社。

华中科技大学硕士研究生入学考试《控制理论基础》考试大纲
(科目代码：819)
控制理论基础（共150分）
一、基本概念
（1）基本要求
1．了解系统的基本特性、动态模型和静态模型之间关系
2．了解系统反馈概念
3．了解闭环控制系统的工作原理
4．能够绘制控制系统框图
5．了解控制系统的要求
二、系统模型
（1）基本要求
1．运用动力学、电学及电机知识，写机械系统、电网络及传动系统的微分方程
2．运用分析法求解系统的传递函数
3．了解典型环节的特点、传递函数形式，运用传递函数方框图化简，求闭环系统传递函数
4．运用叠加原理求干扰作用下系统的输出和传递函数
5．了解相似原理
（2）熟练运用的定理、公式
牛顿定理（力学）、基尔霍夫电流、电压定律、直流电机方程，基本拉普拉斯变换与反变换公式（含三角函数的不要求）、传度函。

第 1 页 共 7 页 姓名
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年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：自动控制原理（□A 卷 √B 卷）科目代码：考试时间：3小时 满分150 分可使用的常用工具：□无 √计算器 √直尺 □圆规（请在使用工具前打√）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。

8小题，每空4分，共40分） 典型欠阻尼二阶系统无阻尼自然振荡频率越低，过渡过程时间越阻尼比越大，超调量越 （大？小？） 、根据系统开环传递函数中包含积分环节的数目，确定系统的。

机械科学与工程学院华中科技大学机械科学与工程学院创建于1953年，伴随着共和国机械工业的成长，机械科学与工程学院走过了风风雨雨半个多世纪的光辉历程，现已成为华中科技大学规模最大，实力最雄厚的学院之一。

早期工作主要针对大批量生产自动线和各类专用机床。

70年代，在我国首次自行研制出立式和卧式加工中心。

80年代，开始将信息技术引入传统的制造业并成为国内最重要的研究力量。

在CAD/CAM、柔性自动化、精密加工以及数控方面开始艰苦的创业。

90年代，本学科在制造业信息化、激光加工自动化、大型医疗装备方面的研究富有成效，尤其是在数控技术和制造业信息化方面取得了突破性进展，今天已形成相当规模的产业，总产值已超过5亿元，在数控和CAM/CAM/CAPP方面当属中国高校之最。

进入21世纪后，本学科在数字制造、电子制造、微纳制造、工业工程等交叉学科领域开展了诸多具有创新性的研究工作，并成为国内在相关研究领域的排头兵。

目前，本学科已经形成了具有活力的学科方向及实力强且结构合理的学术队伍，建立了高水平的教学、科研基础平台，形成了学、研、产协调发展的态势，主要研究方向及其特色与前景如下：1．数控技术与系统此方向的研究与开发在国内处于领先水平，研究成果已转化成有相当规模的产业，年产值超过5亿元。

现正在开发研究新一代的智能的、网络化的数控系统。

2．先进装备及其技术结合国家支柱产业、国防、医疗等行业对关键装备的需求，研制实用高水平装备；参与企业重大关键装备或重型机床的数控化改造；研制数值化基础部件、先进功能部件及新型数字化装备。

3．制造业信息化技术此方向的研究与开发在国内处于前列，在CAD/CAM/CAPP方面的研究工作已形成较大规模的产业，其中CAD和CAPP所占国内市场超过70％。

在数字化样机、虚拟设计、多学科优化设计等方面的研究处于国内领先水平。

4．数字化制造面向能源、运载、国防等领域的重大需求，在数字制造基础理论研究方面国内领先并具有较大的国际影响，承担了以我校为首席的973项目、国家自然科学基金重大、重点项目，研究工作具有国内领先水平。

(NEW)华中科技大学《829自动控制原理（含经典控制理论、现代控制理论)》历年考研真题汇编（含部分答案）一、考研真题汇编的重要性和意义考研真题汇编是考生备考的重要辅助工具，尤其对于自动控制原理等专业课程来说，历年考研真题可以帮助考生了解考试的题型、考点和难度，为备考提供指导。

华中科技大学的《829自动控制原理（含经典控制理论、现代控制理论)》是自动化专业的一门重要课程，对于考研的自动化相关专业来说，这门课程是必备的。

历年的考研真题汇编对于考生来说具有重要的参考价值。

二、汇编内容简介本文档是华中科技大学《829自动控制原理（含经典控制理论、现代控制理论)》历年考研真题的汇编。

该汇编包含了多年来的考研真题，并且对于部分题目还给出了答案，方便考生进行自测和对照。

三、汇编的组织结构本文档的组织结构如下：1.第一章：经典控制理论的考研真题–第一节：选择题–第二节：填空题–第三节：计算题2.第二章：现代控制理论的考研真题–第一节：选择题–第二节：填空题–第三节：计算题3.第三章：综合题–第一节：经典控制理论的综合题–第二节：现代控制理论的综合题每一章节下的选择题、填空题和计算题会按照年份进行归类，并标注出所属年份，方便考生查找和对照。

四、如何使用考研真题汇编考生可以按照自己的需求选择使用考研真题汇编的内容。

一般建议做选择题，选择题考察了知识点的广度和答题的速度，可以帮助考生快速了解自己对知识点的掌握程度；可以进行填空题的练习，填空题考察了知识点的深度和理解程度，可以帮助考生巩固和强化知识点；进行计算题的练习，计算题考察了知识点的应用能力和解题技巧，可以帮助考生提高解题的速度和准确性。

在做题的过程中，考生可以将自己的答案与汇编中给出的部分答案进行对照，及时发现和纠正自己的错误，提高解题的能力和成绩。

五、注意事项和建议考生在使用考研真题汇编时，需要注意以下几点：1.注意区分历年考研真题的难度变化，不要只做最新年份的考题，可以适当进行历年题目的练习。