胡寿松<自动控制原理>第四版学习大纲参考书：自动控制原理(第四版) 胡寿松主编科学出版社2001年第一章自动控制的一般概念知识点：控制系统的一般概念：名词术语控制系统的分类、组成典型外作用对控制系统的基本要求基本要求：掌握反馈控制的基本原理根据系统工作原理图绘制方块图第二章控制系统的数学模型知识点：控制系统动态微分方程的建立拉普拉斯变换法求解线性微分方程的零初态响应与零输入响应运动模态的概念传递函数的定义和性质、典型元部件传递函数的求法系统结构图的绘制、等效变换、梅森公式在结构图和信号流图中的应用基本要求：利用复阻抗的概念建立无源网络的结构图熟悉控制系统常用元部件的传递函数掌握控制系统结构图的绘制方法及串联、并联、反馈三种基本等效变换用等效变换方法或梅森公式求系统结构图或信号流图的各种传递函数第三章线性系统的时域分析法知识点：控制系统时域动态性能指标的定义与计算误差的定义与稳态误差的计算系统稳定性的定义与判断法则系统动态性能分析基本要求：一阶系统阶跃响应的求法、一阶系统动态性能指标的计算公式推导典型欠阻尼二阶系统动态性能指标的计算、性能指标与特征根的关系改善二阶系统动态性能指标的方法主导极点与偶极子的概念及其应用劳斯判据及其应用静态误差系数、系统型别、稳态误差的计算扰动引起的误差的定义与计算方法减小和消除稳态误差的方法不作要求的内容:非零初始条件下二阶系统的响应过程(Pg101)高阶系统的动态性能估算(Pg106)赫尔维茨稳定判据(Pg111)动态误差系数(Pg125)、采用串级控制抑制内回路扰动(Pg131)第四章线性系统的根轨迹法知识点：根轨迹的基本概念根轨迹的模值条件与相角条件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：由系统的特征方程求开环增益从零到无穷变化时的根轨迹方程（或开环零点、或开环极点从零到无穷变化）根轨迹的模值方程与相角方程的几何意义零度根轨迹与180度根轨迹的绘制法则由根轨迹分析系统稳定性、分析参数变化对系统运动模态的影响不作要求的内容:根轨迹簇的绘制(Pg157)第五章线性系统的频域分析法知识点：频率特性的概念及其图示法开环频率特性的绘制稳定裕度基本要求：频率特性的计算方法（切记：稳定系统正弦响应的稳态分量，是与输入同频率的正弦信号，其幅值和相角均随输入信号的频率而改变；其稳态误差也是与输入同频率的正弦信号，其幅值和相角也随输入正弦的频率而改变）典型环节的频率特性，其中振荡环节的两组特征点要记住开环系统幅相曲线的绘制、对数频率特性曲线的绘制，对数坐标系的应用由最小相角系统的对数幅频渐近曲线求传递函数的方法奈奎斯特稳定判据及对数稳定判据稳定裕度的物理意义及计算方法不作要求的内容:对数幅相曲线（Pg175）、例5-5(Pg185)Pg195第10行~Pg196第8行、确定性信号的频谱(Pg206)随机信号的频谱（Pg208）、确定闭环频率特性的图解方法(Pg209)第六章线性系统的校正方法知识点：系统的设计与校正问题常用校正装置及其特性串联校正复合校正基本要求：串联超前校正网络的设计方法、串联滞后校正网络的设计方法串联滞后-超前校正网络的设计、PID校正的特点复合校正网络的设计不作要求的内容:串联综合法校正(Pg244)串联工程设计方法(Pg249)反馈校正(Pg251)第七章线性离散系统的分析与校正知识点：离散系统的基本概念信号的采样与保持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动态性能分析离散系统的数字校正基本要求：采样与保持的物理描述与数学描述、香农采样定理零阶保持器的数学描述及其频率特性差分方程的概念、差分方程的建立与求解脉冲传递函数的概念、用Z变换方法求系统的输出响应Z域稳定判据、W域稳定判据、朱利稳定判据离散系统的性能分析第八章非线性控制系统分析知识点：非线性控制系统概述常见非线性特性及其对系统运动的影响相平面法描述函数法基本要求：线性系统的相轨迹、等倾线法、开关线、奇点及其类型，非线性系统的相轨迹非线性系统的等效变换负倒描述函数曲线的绘制非线性系统稳定性的判断自激振荡的判断及自振参数的确定不作要求的内容:由相轨迹绘制时间响应曲线非线性控制的逆系统方法。
第七章 线性离散系统的分析与校正7-1 试根据定义∑∞=-*=0)()(n nTs e nT e s E确定下列函数的)(s E *和闭合形式的)(z E ：⑴ t t e ωsin )(=；⑵ ))()((1)(c s b s a s s E +++=，b a ≠，c a ≠，c b ≠。
解：Ts e z =；⑴ )()sin()(0z E enT s E n nTs==∑∞=-*ω；1)cos(2)sin(21}{21)(20+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=-=-∞=--∑z T z z T e z z e z z j e e e j z E T j T j n nTsjwnT jwnT ωωωω。
⑵ ))()((1))()((1))()((1)(c s c b c a b s b c b a a s a c a b s E +--++--++--=； ∑∑∑∞=--∞=--∞=--*--+--+--=000))((1))((1))((1)(n nTs cnT n nTsbnT n nTs anT e e c b c a e e b c b a e e a c a b s E ； ))()(())()(())()(()(cTbT aT e z c b c a ze z b c b a z e z a c a b z z E ------+---+---=； 记))()((c b c a b a ---=∆，∆-=b a k 1，∆-=ca k 2，∆-=cb k 3；))()(()()()()(3)(2)(12321cTbT aT T c b T c a T b a aT bT cT e z e z e z ze k e k e k z e k e k e k z E ---+-+-+-------+-++-=。
7-2 采样周期为T ，试求下列函数的Z 变换：⑴ n a nT e =)(； ⑵ t e t t e 32)(-=；⑶ 3!31)(t t e =； ⑷ 21)(ss s E +=；⑸ )1(1)(2+-=-s s e s E sT 。
