自动控制原理初试大纲

946自动控制原理大纲自动控制原理是专门研究自动控制系统的基本概念、理论和方法的学科。

下面是一份关于自动控制原理的大纲：1. 引言- 自动控制的基本概念- 自动控制原理的发展历程- 自动控制的应用领域2. 系统建模与描述- 系统的概念与分类- 系统的数学描述方法- 传递函数与状态空间模型3. 信号与系统分析- 信号的分类与性质- 系统的时域分析方法- 系统的频域分析方法4. 控制系统的性能指标- 稳定性与稳定裕度- 响应时间与超调量- 频率响应特性5. 控制系统的设计方法- 传统控制方法- P、PI、PID控制- 校正器设计- 标校与校正- 现代控制方法- 状态反馈控制- 最优控制- 自适应控制6. 控制系统的稳定性分析- Bode稳定判据- Nyquist稳定判据- 级连与反馈系统的稳定性7. 控制系统的校正与优化- PID参数整定方法- 控制系统的最优性能- 鲁棒性与鲁棒控制8. 开环控制与闭环控制- 开环控制系统的特点与应用- 闭环控制系统的特点与应用- 开环与闭环系统的比较分析9. 多变量控制系统- 多变量系统的描述与模型- 多变量控制系统的稳定性分析- 多变量控制系统的设计与鲁棒控制10. 非线性控制系统- 非线性系统的性质与特点- 非线性控制系统的稳定性分析- 非线性控制系统的设计方法11. 离散控制系统- 连续与离散系统的转换- 离散控制系统的稳定性分析- 离散控制系统的设计与优化12. 实时控制系统与嵌入式系统- 实时控制系统的特点与应用- 实时控制系统的建模与设计- 嵌入式控制系统的设计与应用以上是关于自动控制原理的一份大纲，内容包括了自动控制系统的基础知识、系统建模与描述、控制系统的性能指标、设计方法与稳定性分析等方面的内容。

这些内容可以帮助理解和应用自动控制原理，在工程实践中具有重要的指导作用。

813自动控制原理考试大纲特别提示：需带无储存功能的计算器一、考试内容1. 自动控制的一般概念掌握自动控制系统的一般概念, 重点是开环控制和闭环控制的概念, 理解对控制性能的基本要求, 了解各种典型控制系统的工作原理及控制理论的发展过程。

2. 自动控制系统的数学模型掌握控制系统的数学模型的基本概念, 了解微分方程一般建立方法, 理解传递函数的定义和性质, 掌握动态结构图的建立和化简规则。

知识点为: 传递函数的定义和性质, 典型环节的传递函数, 动态结构图的建立, 动态结构图的化简, 自动控制系统的传递函数。

3. 自动控制系统的时域分析方法了解和掌握经典控制理论最基本的方法之一时域分析法, 能够用该方法分析控制系统的各种控制性能(包括稳定性, 快速性和稳态精度)。

知识点为: 典型控制过程及性能指标, 一阶系统分析, 二阶系统分析, 高阶系统的低阶化，稳定性与代数判据, 稳态误差分析。

4. 自动控制系统的频域分析方法要求掌握各种系统和环节的幅相频率特性和对数频率特性的画法, 并能通过频率特性分析控制系统的控制性能。

知识点为: 典型环节的频率特性，系统开环频率特性，乃奎斯特稳定判据及对数稳定判据，稳定裕度及计算，系统闭环频率特性。

5. 自动控制系统的校正装置综合在对控制系统的控制性能进行分析的基础上, 对控制性能的改进就涉及到系统的校正。

要求在建立控制系统校正的一般概念的基础上, 对串联校正, 反馈校正, 前置校正有较为全面的理解。

掌握频率法校正的一般方法。

知识点为: 控制系统校正的概念，串联校正、反馈校正和前置校正在校正中的应用。

二、考试题型（分值，按150分计）1、填空（25 分）2、简答题（15 分）3、计算及分析题（80分）4、综合应用题（30分）。

题号：821
《自动控制原理》
考试大纲
一、考试内容
正确理解自动控制原理的有关概念。

掌握结构图等效变换方法和梅森公式。

能熟练求取系统传递函数。

掌握代数稳定判据及在判定系统稳定性方面的应用方法；掌握系统稳态误差的分析计算方法；掌握一、二阶系统典型相应的特点以及模型参数与动态性能的关系；了解附加闭环零极点对系统动态性能的影响；能熟练进行有关的分析计算。

能熟练绘制系统根轨迹（包括广义根轨迹）并分析系统性能参数变化趋势，掌握有关的计算方法。

掌握典型环节频率特性，能熟练绘制开环系统频率特性；掌握频域稳定判据；掌握稳定裕度计算及系统性能估算方法；正确理解闭环频率特性及相应指标。

掌握频域串联校正方法；掌握反馈校正和复合校正方法。

能熟练推导离散系统脉冲传递函数。

熟练掌握离散系统稳定性判据和稳态误差计算方法。

了解非线性系统运动的特点，重点掌握运用描述函数法进行非线性系统稳定性及自振分析的方法。

一般掌握相平面法。

注重各章概念的融会贯通以及解题方法的综合运用。

二、参考书目
胡寿松主编，《自动控制原理》（第三版），国防工业出版社。

《自动控制原理》考试大纲一、考试对象电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业本科插班生二、考试目的《自动控制原理》课程考试旨在考察学生对自动控制系统的基本概念、基本原理及基本分析方法的掌握和运用,着重考察学生应用适当数学工具和基本原理，用不同方法对系统进行分析的能力.本门课程考核要求由低到高共分为“了解"、“掌握"、“熟练掌握”三个层次。

其含义：了解，指学生能懂得所学知识，能在有关问题中认识或再现它们;掌握,指学生清楚地理解所学知识(例如定理的条件与结论，公式的表述与使用范围等），并且能在基本分析和简单应用中正确地使用它们;熟练掌握，指学生能较为深刻理解所学知识，在此基础上能够准确、熟练地使用它们分析解决较为简单的实际问题。

三、考试方法和考试时间1、考试方法：(闭卷笔试）2、记分方式:百分制，满分为100分3、考试时间：120分钟4、试题总数:五大题（部分大题中含有若干个小题）5、命题的指导思想和原则命题的总的指导思想是:全面考查学生对本课程的基本原理、基本概念和主要知识点学习、理解和掌握的情况。

命题的原则是：最基本的知识一般要占60％左右，稍微灵活一点的题目要占20％左右，较难的题目要占20%左右，其中大多数是大题目。

客观性的题目占的分量较少。

6、题目类型（1）填空题(每题3分，约15分)（2)选择题（每题3分，约15分）（3）简答题(每题10分，约10分）(4)分析计算题（约40分）(5）作图题（每题10分，约20分）7、答题要求（1）简答题：只要求答出要点，如果本身所表示的意思不明确,则需要对要点稍作说明.若要点本身所表示的意思已经很明确，就无需再作说明。

（2)分析计算题：分析思路清晰,公式表述清楚；解题时思路清楚，步骤完整，格式规范化。

这类题一般按演算步骤记分,如果计算结果不对，但演算步骤对了，仍可得一定分数。

（3）作图题：要求作图步骤清楚，若图未做完，可按作图步骤得一定分数。

851自动控制原理考试大纲
自动控制原理是控制工程领域中的重要基础课程，它涉及到系
统建模、控制理论、信号处理等内容。

根据不同学校或教师的教学
安排，考试大纲可能会有所不同，但一般包括以下内容：
1. 基本概念和术语，包括控制系统的定义、分类、基本组成部分，以及控制系统的性能指标等。

2. 信号与系统，包括连续时间信号与离散时间信号，线性时不
变系统的概念，系统的冲激响应、阶跃响应等。

3. 传递函数与状态空间，包括传递函数的定义、性质，状态空
间模型的建立与应用。

4. 闭环控制系统，包括闭环控制系统的基本原理、稳定性分析、根轨迹法、频域分析等。

5. 控制器设计，包括比例积分微分（PID）控制器的设计方法、校正器设计、状态反馈控制等。

6. 系统稳定性分析，包括极点分布、系统稳定性的判据、稳定裕度等。

7. 频域分析，包括频域响应、频域设计等。

8. 数字控制系统，包括采样定理、离散系统的稳定性分析、数字控制器设计等。

9. 控制系统的应用，包括控制系统在工程实践中的应用、案例分析等。

在考试中，学生可能会面对选择题、计算题、分析题等不同类型的题目，要求掌握理论知识并能够灵活运用到实际问题中。

考试大纲通常会明确要求学生掌握的知识点和能力，帮助学生有针对性地复习和备考。

希望以上内容能够帮助你更好地准备自动控制原理的考试。

812(自动控制原理)考试大纲【一】差不多要求掌握操纵系统分析和综合差不多方法，要紧内容有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；频域法和根轨迹法；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。

【二】考试范围1、自动操纵的一般概念〔1〕自动操纵系统的定义、构成；〔2〕自动操纵系统的差不多操纵方式；自动操纵系统的分类；〔3〕对操纵系统的差不多要求；2、操纵系统的数学模型〔2〕传递函数的定义、性质及典型环节的传递函数；〔3〕信号流图的组成、建立及梅森增益公式；〔4〕闭环系统的传递函数：输入量及扰动量作用下的传递函数、误差传递函数。

3、线性系统的时域分析法〔1〕一阶系统动态性能；〔2〕二阶系统的动态性能：典型二阶系统的数学模型、欠阻尼阶跃响应、二阶系统的动态性能指标、二阶系统性能的改善；〔3〕操纵系统的稳定性分析及代数稳定判据；〔4〕操纵系统的稳态性能分析：稳态误差的定义、系统类型、稳态误差分析与静态误差系数。

4、线性系统的根轨迹法〔1〕根轨迹方程：幅值条件和相角条件；〔2〕180度根轨迹作图的一般规那么、典型的零、极点分布及其相应的根轨迹；〔4〕系统性能分析：稳定性分析、增加零、极点对根轨迹的妨碍、利用主导极点可能系统的性能指标；5、线性系统的频域分析法〔1〕频率特性；〔2〕典型环节与开环系统的频率特性；〔3〕奈奎斯特稳定判据及应用；〔4〕稳定裕度；6、线性系统的校正法〔1〕校正装置：超前、滞后网络的特性；〔2〕系统校正的频率响应法：超前、滞后校正设计；〔3〕PID操纵器：操纵法那么及对系统性能的妨碍。

7.线性离散系统的分析(1)信号采样和保持；(2)离散系统数学模型：差分方程和脉冲传递函数；(3)离散系统稳定性及稳定性判据；(4)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)线性系统的状态空间描述：建立、转换、标准型；线性系统的运动分析---状态方程的解；(2)线性系统的可控性和可观测性；(3)线性定常系统的线性变换；(4)线性定常系统的状态反馈极点配置和全维状态观测器设计；(5)李雅普诺夫稳定性分析。

华北电力大学2021年硕士生入学考试初试科目考试大纲科目代码：841科目名称：自动控制原理一、考试的总体要求熟练掌握经典控制理论中控制系统的基本概念、数学模型和分析方法；掌握用时域分析、根轨迹分析法和频率响应分析法综合连续线性定常控制系统；掌握用描述函数、相平面图分析非线性控制系统；掌握离散系统的数学模型和分析方法；掌握现代控制理论状态空间的基本概念和分析方法。

二、考试的内容1. 控制系统的基本概念、反馈控制系统的基本组成。

开环、闭环控制。

2．数学模型：建立实际系统的数学模型。

微分方程和传递函数的关系;由原始方程绘制方框图；通过方框图的简化求各种典型传递函数及相应的微分方程。

3．时域分析：一阶、二阶系统的暂态响应。

动态分析及性能指标求法。

稳定的概念、条件，用劳斯判据判定闭环稳定性，确定特征根的分布；误差、稳态误差的概念，典型给定输入、扰动输入下（阶跃、斜坡、抛物线）系统的稳态误差。

4．根轨迹分析法：根轨迹的概念，参量根轨迹等价开环传递函数的确定；180、0度根轨迹的判定；180、0度根轨迹的绘制；根轨迹定性分析（稳定、不稳定区间的确定，单调衰减、振荡衰减区间的确定）。

5．频率响应分析法：频率特性的概念，谐波（正弦、余弦）输入下系统的稳态误差；频率特性曲线、伯德图的绘制；由频率特性稳定判据判定闭环稳定性，确定闭环极点的分布；稳定裕量的概念、求法。

6．线性控制系统的校正：常用校正装置的类型；用频率法在伯德图上进行超前、滞后校正来满足性能指标要求。

7．非线性系统分析：非线性系统描述函数的概念，非线性系统描述函数分析（系统稳定性，自振荡、自振荡稳定性、自振频率、自振振幅）。

8．离散系统分析：离散系统求脉冲传递函数（阶跃、斜坡、抛物线函数的Z变换）；判定离散系统的闭环稳定性（稳定条件、稳定判据）；求典型输入（阶跃、斜坡、抛物线）下的稳态误差。

9．现代控制理论基础：建立系统的状态空间模型并求取传递函数；模拟结构图；状态空间方程求解；能控性、能观性；结构分解与最小实现；线性定常连续系统的离散化；用Lyapunov稳定判据判断系统的稳定性；利用状态反馈配置极点；设计降维、全维状态观测器。

《自动控制原理》科目考试大纲层次：硕士考试科目代码：835适用招生专业：电力系统及其自动化，电力电子与电力传动，控制理论与控制工程，检测技术与自动化装置，系统工程，模式识别与智能系统，电工理论与新技术，电路与系统，电子信息，能源动力考试主要内容：考试内容包括经典控制理论及现代控制理论两部分，原则上经典部分占总分的60-70%，现代部分占总分的40-30%。

其中：经典部分1．自动控制原理基本概念①自动控制的分类；②自动控制系统组成；③自动控制系统的几种基本方式；④控制系统的基本要求。

2．线性控制系统的数学模型①线性系统数学模型的建立；②典型环节的数学模型；③系统结构方框图及信号流程图。

3．线性控制系统的时域响应①系统稳定性的概念；②Routh稳定判据；③线性定常系统的时域响应；④一阶和二阶系统时域响应；⑤高阶系统的时间响应；⑥计算及改善稳态误差的方法。

4．根轨迹法①根轨迹的基本概念；②绘制根轨迹的基本规则及方法；③利用根轨迹法分析系统性能的方法。

5．频率响应法①频率特性、最小相位系统的概念；②典型环节的频率特性；③开环频率特性的绘制；④Nyquist稳定判据；⑤时域指标与频域指标之间关系及估算；⑥闭环频率特性。

6．自动控制系统的校正①控制系统校正的概念；②常用校正装置及特性；③频率响应法的串联校正设计方法。

7．线性离散控制系统的分析与综合①离散控制、采样定理、信号的采样和复现；②Z变换与Z反变换；③脉冲传递函数；④离散系统的稳定性、稳态误差；⑤离散系统的暂态响应与脉冲传递函数零、极点分布的关系；⑥离散系统的校正；⑦最小拍系统的设计。

8．非线性系统理论①非线性系统的基本概念；②谐波线性化与描述函数；③描述函数分析非线性系统；④相平面及相轨迹；⑤相平面法分析非线性系统。

现代部分1．线性系统的状态空间描述①状态空间描述的基本概念；②状态方程建立的基本方法及其规范型。

834自动控制原理大纲一、引论1.自动控制的定义和概述2.自动控制在工程中的应用和重要性3.自动控制的基本概念和术语二、数学建模1.控制系统的数学建模方法：微分方程、差分方程和传递函数法2.电气、机械、热力等典型系统的数学建模3.稳定性分析和性能指标的数学表达式三、反馈控制系统的基本原理1.反馈控制系统的构成和工作原理2.理想反馈控制系统的数学分析3.闭环控制系统的稳定性和稳态误差分析4.可控系统和不可控系统的判定方法四、传递函数法分析与设计1.纯时延系统的特点和传递函数表示2.传递函数法的基本原理和步骤3.传递函数法在稳态误差分析中的应用4.一阶、二阶、高阶系统的传递函数表示和稳态特性分析5.传递函数法在控制系统的设计中的应用五、根轨迹法分析与设计1.根轨迹法的基本原理和步骤2.根轨迹的形状和性质3.根轨迹法在稳态误差分析中的应用4.根轨迹法在控制系统的设计中的应用5.根轨迹法在稳定性和性能指标分析中的应用六、频率域分析与设计1.频率响应函数的定义和性质2.频率域分析的基本原理和步骤3. Bode图的绘制和解读4.频率域分析在稳定性和性能指标分析中的应用5.频率域分析在控制系统的设计中的应用七、PID控制器和校正1.PID控制器的定义和性质2.PID控制器的校正方法：试控、校正加和法等3.校正方法的设计原则和步骤4.PID控制器在控制系统中的应用和调试八、现代控制理论1.状态空间分析和设计的基本原理2.可控性和可观性的判定方法3.传递函数与状态空间之间的转换方法4.线性二次型调节器的设计方法九、模糊控制理论1.模糊控制的概念和基本原理2.模糊控制器的结构和运行方式3.模糊控制在实际系统中的应用4.模糊控制的设计方法和调试技巧十、自适应控制理论1.自适应控制的概念和基本原理2.参数自适应控制和模型参考自适应控制的方法3.自适应控制在实际系统中的应用和调试技巧4.自适应控制的优缺点和发展趋势十一、智能控制理论1.人工神经网络的基本结构和工作原理2.遗传算法的基本原理和应用方法3.智能控制在实际系统中的应用案例4.智能控制的优缺点和发展趋势以上是自动控制原理大纲的一个概览，可以根据需要进行扩展和细化，以适应教学内容的深入和实践应用的要求。

电气与信息工程学院
2020年硕士研究生招生考试初试自命题科目大纲
803 《自动控制原理》
第一部分考试说明
一、考试性质
自动控制原理是控制科学与工程一级学科和控制工程专业硕士生入学考试的专业基础课。

考试对象为参加广西科技大学电气与信息工程学院控制科学与工程一级学科和控制工程专业全国硕士研究生初试的考生。

二、考试形式与试卷结构
（一）答卷方式：闭卷，笔试
（二）答题时间：180分钟
（三）考试题型及比例
填空题约20%
简答题约20%
综合题约60%
（四）参考书目
自动控制原理，胡寿松，科学出版社，第六版。

自动控制原理，程鹏，高等教育出版社。

第二部分考查要点
一、自动控制的一般概念
（一）考试内容
1. 自动控制系统的基本概念
2．自动控制的基本原理与方式
3．自动控制系统的分类
4．对自动控制系统的基本要求
（二）考试要求
1. 了解自动控制学科的发展简史
2. 熟练掌握自动控制及自动控制系统的基本概念
3．理解自动控制的基本原理与方式，能根据实际问题画出系统方框图
4．熟悉自动控制系统的分类。

二、系统模型的建立
（一）考试内容
1．根据定律写出系统动态的微分方程
2．传递函数的定义及典型环节的传递函数
3．画出系统的动态结构图并通过化简求出传递函数
4．画出系统的信号流图并通过梅森公式化简求出传递函数
（二）考试要求
1。

自动控制原理考试大纲考试要求：带计算器第一章：控制系统的一般概念1、自动控制的基本方式；自动控制系统的分类；控制系统的基本要求;2、线性与非线性系统的定义。

第二章：控制系统数学模型1、一般控制系统微分方程式建立的方法；非线性运动方程式的线性化; 控制系统的传递函数；控制系统方框图及其简化；2、信号流图以及梅森增益公式。

第三章：线性系统的时域分析1、典型输入信号；一阶系统的时域分析；二阶系统的时域分析；线性系统的稳定性与稳定判据；反馈系统的误差与偏差；反馈系统的稳态误差及计算；掌握二阶系统性能指标的计算。

2、理解ROUth判据。

第四章：根轨迹法1、绘制根轨迹的基本原则；典型反馈系统的根轨迹分析；2、180度根轨迹；典型反馈系统根轨迹绘制。

第五章：线性系统的频域分析1、典型环节的频率响应；对数频率特性；典型环节的BOde图绘制；开环系统与闭环系统的频率响应；NyqUiSt稳定判据；2、控制系统的相对稳定性；频率指标和时域指标间的关系；相角裕度和幅值裕度的计算。

第六章：控制系统的综合与校正1、控制系统校正的目的及串联校正，反馈校正的区别与选择；基本控制规律分析；2、超前校正参数的确定；迟后校正参数的确定。

第九章：线性系统的状态空间分析与综合（所占比例不超过20%）1、状态变量及状态空间表达式；状态空间表达式的状态变量图；状态空间表达式的建立；状态空间表达式的线性变换；2、可控性定义；线性定常系统的可控性判别；线性连续定常系统的可观性；离散时间系统的可控性和可观性；对偶关系；可控标准型和可观标准型；传递函数的实现；3、线性反馈控制系统的基本结构和特性；极点配置；4、稳定性定义；李雅普诺夫第一方法和第二方法；李雅普诺夫方法在线性系统中应用；李雅普诺夫方法在非线性系统中应用。

主要参考书：《自动控制原理》（第六版）胡寿松主编，科学出版社，2013年版；涵盖本复习大纲的任何其他相关教材均可作为复习参考书。

《自动控制原理》考试大纲第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点课程以经典控制理论为主，重点论述了用时域法、根轨迹法和频域法分析线性系统的性能，介绍了系统的初步设计及校正的一般性原则。

通过课程的学习，学生应对自控理论有较系统的认识，达到理解并熟练掌握自控的基本理论和基本方法，具有初步解决工程相关问题的能力。

二、课程目标与基本要求通过课程的学习，学生应正确理解反馈控制系统的基本概念，掌握控制系统数学模型建立的一般方法，掌握线性系统的分析方法（时域法、根轨迹法和频域法）。

基本要求如下：1、正确理解反馈控制系统的基本概念。

2、掌握控制系统的数学模型建立的方法。

3、掌握线性系统的时域法、根轨迹法和频域分析法。

4、理解自控系统校正的一般概念。

第二部分考核内容与考核目标第1章反馈控制原理一、学习目的与要求了解自动控制的发展、自动控制系统的分类，理解自动控制系统的组成、基本控制方式（开环控制和闭环控制）和评价自动控制系统的性能指标。

通过闭环控制系统的举例，理解反馈控制的原理。

二、考核知识点与考核目标（一）反馈控制原理（一般）识记：自控控制的两种基本方式（开环控制和闭环控制）。

理解：闭环控制的特点（二）自动控制系统的组成及常用术语（一般）识记：自动控制系统的组成及常用术语。

（三）自动控制系统的分类及性能指标（一般）识记：自动控制系统的分类，评价自动控制系统的性能指标。

第2章控制系统的数学模型一、学习目的与要求掌握自动控制系统的三种数学模型（微分方程、传递函数、结构图）的建立方法。

熟练掌握自动控制系统传递函数的求取方法。

二、考核知识点与考核目标（一）自控元件运动方程的建立（次重点）理解：RL，RC或RLC网络及简单电机拖动系统、机械系统的微分方程列写方法。

（二）小偏差线性化（一般）识记：线性化条件及方法。

（三）拉氏变换及线性常微分方程的求解（重点）识记：典型输入信号的拉氏变换，理解：拉氏变换及反变换的定义、性质，应用：会用拉氏变换及反变换法求解微分方程。

（一）试卷满分为150分。

（二）内容比例控制系统的数学模型约30分反馈控制系统的性能指标约30分反馈控制系统的稳定性约25分根轨迹分析和设计系统的方法约20分频率响应约30分校正网络的设计约15分（三）题型比例计算题约占40％分析题约占60％第二部分考查的知识范围一、控制系统理论的基本概念控制系统是由各部件互联而形成的一个系统结构，并能够提供所期望的响应。

开环控制系统是利用调节装置直接控制过程；闭环控制系统是将系统的输出测量反馈并将该反馈信号与期望的输出进行比较的系统。

二、动态系统的数学模型（一）物理系统的数学模型、线性化、Laplace变换数学模型是分析和设计控制系统的基础。

由于所考察的系统在性质上是动态的，所以描述方程通常是微分方程。

如果能够线性化这些方程，那么就可以使用Laplace变换简化求解方法。

（二）线性系统的传递函数线性系统的传递函数定义为所有初始条件假定为零时的输出变量Laplace 变换与输入变量Laplace变换之比。

系统(或元件)的传递函数描述了所考虑系统的动态关系。

（三）方块图模型和信号流图模型方框图描述了系统变量之间的关系。

方框图由单向功能块组成，它表示变量间的传递函数。

信号流图是由节点和连接它们的若干有向支路组成的，它是一组线性关系的图解表示法。

可以采用MASON增益公式对获得系统的传递函数。

（四）状态变量、状态微分方程和状态流图模型系统状态是指表示系统的一组变量，若已知这组变量、输入信号和描述系统动态特性的方程，就可以完全确定系统未来的状态和输出响应。

状态微分方程将系统状态的变化率与系统状态和输入信号联系起来，线性系统的输出则通过输出方程把状态变量和输入信号联系起来。

状态流图可以采用相变量型状态流图和输入前馈形式型状态流图模型。

（五）状态转移矩阵和系统响应矩阵指数Φ(t) 称为为状态转移矩阵。

通过求得控制系统状态变量的时间响应可以检验系统的性能。

求解状态向量微分方程可得到系统的瞬态响应。

《自动控制原理》考试大纲
（一）自动控制的基本原理
5．自动控制的基本原理与方式：反馈控制原理与思想，反馈控制系统的基本组成，自动控制系统的基本控制方式；
6．自动控制系统的分类；
7．自动控制系统的基本要求；
（二）控制系统的数学描述
1．时域模型：典型物理系统的时域建模；线性系统基本特性；线性定常微分方程分析；非线性系统的线性化；运动模态分析；
2．复数域模型：系统的传递函数定义、性质；典型环节的传递函数；
3．动态结构图：结构图的绘制与化简；信号流图的绘制；梅森增益公式及其综合应用；闭环系统的传递函数（开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数）；（三）控制系统的时域分析
6．时域分析的一般方法：基本信号及系统的一般响应以及其物理意义；控制系统的主要时域性能指标；
7．一阶系统分析：一阶系统在典型信号作用下的响应特征；
8．二阶系统分析：二阶系统的数学模型；二阶系统的单位阶跃响应特征，欠阻尼二阶系统的性能指标；二阶系统的其它响应特征；了解二阶系统响应特性的改善方法；
9．高阶系统分析：高阶系统时域响应的分量结构及意义；闭环极点与主导极点；高阶系统的二阶近似；
10．控制系统的稳定性分析：线性系统稳定的基本概念；线性系统稳定的充分必要条件；劳斯稳定性判据及其应用；
11．控制系统的误差分析：控制系统误差的概念与稳态误差的定义，典型信号作用下稳态误差的计算；误差的数学模型与稳态误差分析；扰动信号误差分析和稳
8。

2024年硕士研究生入学考试自命题科目考试大纲考试阶段：初试科目满分值：150分考试科目：自动控制原理科目代码：818考试方式：闭卷笔试考试时长：180分钟一、科目的总体要求要求考生掌握自动控制系统结构组成、工作原理及其特性；深入理解自动控制系统的建模方法及线性系统数学模型间的相互转换；掌握线性控制系统时域、复数域、频率域、状态空间分析和设计方法；深入理解离散控制系统时域及复数域分析方法等内容；了解自动控制系统的工程应用。

二、考核内容与考核要求1、自动控制的一般概念（3-8%）（1）自动控制和自动控制系统的基本概念。

（2）控制系统的组成与分类，负反馈控制系统原理及系统特性。

（3）根据实际系统的工作原理绘制控制系统的方块图。

2、控制系统的数学模型（5-10%）（1）控制系统微分方程的建立，用拉氏变换求解微分方程。

（2）传递函数的概念、定义和性质，系统传递函数的求取。

（3）控制系统的结构图及其等效变换。

（4）控制系统的信号流图，结构图与信号流图间的关系，由梅森公式求系统的传递函数。

3、线性系统的时域分析与设计（15-25%）（1）稳定性的概念，系统稳定的充分必要条件，劳斯稳定判据。

（2）系统稳态性能分析：稳态误差的概念，根据定义求取误差传递函数，由终值定理计算稳态误差；系统型别，静态误差系数，影响稳态误差的因素。

（3）动态性能分析：一阶系统特征参数与动态性能指标间的关系；典型二阶系统的特征参数与性能指标的关系；附加闭环零极点对系统动态性能的影响；了解高阶系统的分析方法。

（4）控制系统的时域设计：根据系统性能指标要求，设计控制系统结构、确定控制器控制规律及控制器参数。

4、线性系统的根轨迹法（10-20%）（1）根轨迹的概念，根轨迹方程，幅值条件和相角条件。

（2）绘制根轨迹的基本规则。

（3）常规（180°）根轨迹的绘制。

（4）0o根轨迹的绘制。

（5）等效开环传递函数的概念及参数根轨迹的绘制。

（6）用根轨迹分析系统的性能。

辽宁大学2020年全国硕士研究生招生考试初试自命题科目考试大纲科目代码：865科目名称：自动控制原理满分：150分
1.自动控制系统的基本概念
（1）自动控制系统的组成
（2）自动控制系统的工作原理
（3）自动控制系统的类型
（4）自动控制系统的性能指标
2.自动控制系统的数学模型
（1）传递函数的定义及典型环节的传递函数
（2）根据物理定律写出描写系统动态的微分方程并求传递函数
（3）画出系统的动态结构图并通过化简求出传递函数
（4）画出系统的信号流图并通过化简求出传递函数
3.自动控制系统的时域分析
（1）根据系统的微分方程或传递函数求出系统的时域响应，并分析系统的性能（2）根据系统的特征方程判断系统的稳定性
（3）稳态误差的计算
4.自动控制系统的根轨迹分析法
（1）根轨迹的概念和绘制方法
（2）利用根轨迹分析系统的性能
5.自动控制系统的频率分析法
（1）频率特性的概念及表示方法
（2）典型环节及开环系统频率特性的绘制
（3）利用系统的开环频率特性分析系统的性能（4）闭环频率特性及与系统的动态性能的关系
6.控制系统的校正及综合
（1）控制系统校正的基本概念
（2）串联校正、反馈校正、复合校正的原理和方法7.非线性系统分析
（1）非线性系统的特点
（2）典型的非线性系统
（3）利用描述函数法分析非线性系统
（4）相平面法
8.线性离散系统的理论基础
（1）离散系统的基本概念及基础知识
（2）脉冲传递函数的定义及推导
（3）采样控制系统的时域分析。