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湖北民族大学2024年硕士研究生招生考试自命题科目考试大纲

科目名称：自动控制原理 编号：824

考试专业：085406 控制工程

一、考试性质

《自动控制原理》是我校控制工程专业(085406)的硕士研究生入学考试的一门专业基础课程，考试对象为参加本年度全国硕士研究生入学考试的本科应届毕业生，或具有同等学历的在职人员及其他人员。它的评价标准是电子信息类专业优秀本科毕业生所能达到的及格或及格以上的水平，以保证被录取者具有较扎实的控制理论基础及有利于学校对考生的择优选拔。

二、考核目标

《自动控制原理》试卷旨在考查考生对自动控制原理的基本知识、基本理论、基本方法的掌握，注重考查考生灵活运用这些基础知识的能力和分析解决计算问题的能力。具体要求如下：

1、掌握反馈控制的基本原理;根据系统工作原理图能够绘制系统原理方块图，掌握典型输入信号。

2、掌握闭环系统各种传递函数的定义;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。

3、掌握线性定常系统运动的稳定性判据;闭环零极点分布与系统特性之间的关系;静态误差系数、系统型别、跟踪稳态误差的定义及计算。

4、掌握根轨迹绘制方法;理解模值条件和相角条件;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;利用根轨迹分析零、极点分布与阶跃响应性能的关系。

5、理解频率特性的概念及物理意义;最小相位系统的基本性质以及开环频率特性的绘制;掌握最小相位系统利用对数幅频渐近曲线求传递函数的方法;熟练运用奈奎斯特稳定判据及对数频率判据;掌握稳定裕度的概念及计算方法。

三、考试形式与试卷结构

1. 考试时间：考试时间为180分钟，3小时。

2. 试卷满分：本试卷满分为150分。

3. 考试形式：闭卷、笔试。

4. 试卷题型结构：

计算题、分析题

5. 试卷内容结构：

(1)绪论 约10%

(2)线性控制系统的数学描述 约20%

(3)线性控制系统的运动分析 约20%

(4)根轨迹法 约25%

(5)频率响应分析法 约25%

四、考试内容

第一章：绪论

知识点：自动控制的有关名词术语;控制系统的类型;基本控制方式：开环、闭环(反馈)控制、复合控制;自动控制的性能要求：稳、快、准及最优化;典型输入信号。

第二章：线性控制系统的数学描述

知识点：输入输出数学模型的分类及建立方法;传递函数的定义及性质;利用拉氏变换法解微分方程的方法;运动模态的概念;典型环节的传递函数;结构图的化简方法;应用梅逊公式求解控制系统的传递函数。

第三章 线性控制系统的运动分析

知识点：控制系统时域动态性能指标的定义与计算;一阶二阶系统的动态性能分析与计算;高阶系统的性能估算;误差定义与稳态误差的计算;系统稳定性的定义与判据。

第四章 根轨迹法

知识点：根轨迹的概念;根轨迹的模值条件与相角条件，根轨迹的绘制法则，广义根轨迹，系统性能分析，根轨迹校正的基本原则。

第五章 频率响应分析法

知识点：线性定常系统的频率响应;典型环节的频率特性;系统开环频率特性曲线绘制;Nyquist稳定判据和对数频率稳定判据;稳定裕度及计算;闭环系统的频域性能指标。

五、参考书目

胡寿松.自动控制原理(第七版)[M].北京：科学出版社，2019

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