一、考試基本要求及適用范圍概述

在系統地理解與掌握自動控制基本概念和基本理論的基礎上，熟悉控制系統數學模型的建立與轉換方法，掌握線性系統的主要分析方法：時域分析法、根軌跡法、頻率特性法，以及線性系統的校正方法。還應掌握非線性系統的分析方法和采樣控制系統的分析與設計方法。本考試適用于控制科學與工程、電子信息（控制工程）、電子信息（智能控制）專業。

二、題型結構

本考試采取單項技能測試與綜合技能測試相結合的方法，通過計算分析、綜合設計等試題考查考生對于自動控制原理的掌握程度。

三、考試內容

第一部分自動控制的一般概念

了解自動控制系統的類型，掌握自動控制系統的構成和工作原理,掌握反饋控制的概念和作用、開環與閉環控制的概念、對自動控制系統的基本要求，以及自動控制系統中的術語。

第二部分控制系統的數學模型

1. 掌握線性系統輸入輸出的微分方程描述和傳遞函數描述；典型元部件（環節）的傳遞函數；多輸入-多輸出系統的描述；重點掌握系統結構圖及其化簡方法，信號流圖，梅森公式及其應用。

2. 理解非線性系統的線性化方法，建立數學模型的實驗方法

第三部分線性系統的時域分析

1. 掌握典型輸入信號的表達方式，線性系統暫態響應性能指標；一、二階系統暫態響應，二階系統性能的改進；線性系統穩定的充要條件，勞斯判據及其應用；高階系統的主導極點的概念；控制系統穩態誤差，系統的類型；典型信號作用下的系統穩態誤差，靜態誤差系數、給定誤差和擾動誤差；對于動態誤差系數不做要求。

2. 理解高階系統暫態響應，零極點對系統性能的影響，掌握線性系統的時域響應分析。第四部分線性系統的根軌跡分析

1. 掌握根軌跡基本概念，根軌跡方程，繪制以開環根軌跡增益 K 為變量的根軌跡的基本規則；參數根軌跡的概念及繪制方法；增加開環零點、極點對根軌跡的影響，能夠使用根軌跡對系統性能進行簡單的分析。

2. 理解正反饋回路和零度根軌跡的概念；掌握零度根軌跡的繪制方法。

第五部分線性系統的頻域分析

1. 靈活掌握頻率響應、頻率特性的概念，典型環節頻率特性；系統開環頻率特性的繪制；乃奎斯特穩定判據及其應用；系統相對穩定性和相角裕度和增益裕度的概念。能夠根據開環對數頻率特性確定最小相位系統的傳遞函數。

2. 理解一、二階系統的頻域性能指標頻率響應與時域響應的關系；系統閉環頻率特性指標。

第六部分線性系統的校正

1. 掌握線性系統校正的概念，線性系統基本控制規律-P，

PI，PID 控制對系統性能的影響；常用相位超前與滯后校正裝置及其特性；頻率法在系統校正中的應用；

2. 理解：校正裝置設計的依據；反饋和前饋復合校正的方法。

第七部分線性離散系統的分析與校正

1. 掌握采樣過程和采樣定理；保持器、差分方程；Z 變換與 z 反變換、常用的 z 變換公式；脈沖傳遞函數；線性離散系統穩定性分析。線性離散系統穩態誤差分析。

2. 理解離散系統暫態響應與脈沖零極點分布的關系；離散系統的數字校正。

第八部分非線性控制系統

1. 掌握：非線性系統的特點，常見非線性特性，非線性系統的相平面的概念，平衡點（奇點）的求法及類型，描述函數的基本概念，應用描述函數法分析非線性系統的穩定性及周期解問題。

2. 理解常見非線性特性對系統的影響，能應用相平面法和描述函數法分析簡單非線性問題。

四、參考書目

《自動控制原理》（第 5 版），胡壽松主編，科學出版社。