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沈阳大学 SHENYANG UNIVERSITY
2022 年硕士研究生入学初试考试大纲
【 课程名称 】 自动控制原理
【 课程编号 】 80 6
【 主要内容 】
一 、 基本要求
要求考生了解自动控制的基本概念 ，掌握建立自动控制系统数学模型的基本方法 。
特别要熟悉用结构图 、 信号流图 、 频率特性求取传递函数的方法 ， 掌握使用时域分析
法 、 根轨迹法和频域法对自动控制系统进行分析和综合 。 同时以状态空间理论为基础 ，
掌握线性系统的状态空间分析方法 。
二 、 考试形式与试卷结构
1． 试卷成绩及考试时间
本试卷满分为 150 分 ， 考试时间为 18 0分钟 。
2. 答题方式
答题方式为闭卷 、 笔试 。
3. 使用教材
《 自动控制原理 》， 胡寿松 ， 科学出版社 ， 201 3年第 六 版 。
4. 题型结构
填空题 ： 5小题 ， 每小题 3分 ， 共 15 分
选择题 ： 5小题 ， 每小题 3分 ， 共 15 分
分析 题 ： 2小题 ， 每小题 15 分 ， 共 30分
计算题 ： 3小题 ， 每小题 15分 ， 共 45 分
简答题 ： 1小题 ， 共 15分
综合应用 题 ： 1小题 ， 共 30 分
三 、 考试范围
1. 自动控制系统的一般概念
了解基本概念 ： 控制 、 自动控制 、 自动控制系统 、 反馈控制等 。 了解自动控制系
统的组成 ， 了解自动控制系统分类的几种形式 。
掌 握反馈控制的特点 ， 正确理解和掌握负反馈控制原理 ， 能够确定控制系统的被
控对象 、 被控量和给定量 。 掌握根据工作原理图绘制系统框图 （ 结构图 ） 的方法 。
掌握控制系统的典型输入信号 ，熟记时间域的表达形式及其拉氏变换的表达形式 。
2. 自动控制系统的数学模型
了解建立系统微分方程的一般方法 ， 掌握运用拉氏变换解微分方程的方法 。
掌握控制系统数学模型的各种表达形式及其它们之间的相互转换 。 牢固掌握传递
函数的概念 、 定义和性质 ， 掌握从不同途径求传递函数的方法 。
能够熟练地进行框图 （ 结构图 ） 的等效变换 ， 从而求出系统的传递函数 。
掌握 信号流程图的绘制方法 ， 明确框图 （ 结构图 ） 与信号流程图间的对应关系 ，
即通过框图 （ 结构图 ） 绘制出系统的信号流程图 。 能够运用梅逊公式求控制系统的总
增益 。
3. 自动控制系统的时域法分析
了解时间域分析法的特点 。
牢固掌握一阶系统 、 二阶系统的数学模型及其典型响应的特点 ， 能熟练确定一阶
系统和二阶系统的特征参数 。 重点掌握二阶欠阻尼系统的单位阶跃响应 。
了解控制系统性能指标的含义 ， 明确上升时间 、 最大超调量 、 峰值时间 、 过度过
程时间和震荡次数的有关定义及其计算公式 ， 牢固掌握一阶系统及二阶欠阻尼系统动
态性能计算方法 。
了 解典型欠阻尼二阶系统的特征参数 ， 了解极点位置与动态性能间的相互关系 ，
了解附加闭环零极点对动态性能的影响 。 了解高阶系统的主导极点分析法 ， 正确理解
主导极点的概念 ， 会估算高阶系统动态性能指标 。
正确理解有关稳态误差的概念 ， 了解终值定理应用的限制条件 ， 牢固掌握计算稳
态误差的一般方法 ， 牢固掌握静态误差系数及其应用的限制条件 。 能够掌握系统动态
误差的计算方法 。
4. 自动控制系统的频域法分析
了解频率域分析法的特点 。 了解幅频特性 、 相频特性和频率特性的概念 ， 了解什
么是对数频率特性 。 运用频率特性的方法分析系统的稳态响应 。
掌 握 Nyquist 曲线的绘制方法 ， 能够绘制出简单系统的 Nyquist 曲线图 。
掌握 Bode 的绘制方法 ， 能够熟练地绘制 Bode 图 。
能够进行相位裕量 、 幅值裕量的计算 。 了解闭环频率特性的基本知识和有关指标 ，
能进行系统指标的近似估算 。
能够用实验数据确定系统的传递函数 ， 或由 Bode 图得到系统的传递函数 。
5. 自动控制系统的根轨迹
了解根轨迹分析法的特点 。 正确理解根轨迹的概念 ， 掌握根轨迹绘制的各种基本
法则 ， 重点掌握根轨迹的绘制方法 ， 能熟练绘制系统的根轨迹 。
熟练应用等效开环传递函数概念 ， 绘制参数根轨迹和零度根轨迹 。 根据根轨迹定
性分析 ， 分析控制系统指标随参数变化的发展趋势 。
掌握根轨迹法稳定性的分析 ， 通过系统的根轨迹分析稳定性 ， 求出稳定时的 K 的
取值范围 。
6. 自动控制系统的稳定性分析
掌握稳定性的代数判别法 ， 正确理解系统稳定性概念及稳定的充要条件 ， 能熟练
运用代数稳定判据判定系统的稳定性 ， 并进行有关的分析计算 。
掌握劳斯 （ Routh ） 稳定性判据 ， 包括正常情况和两种特殊情况 。 掌握霍尔维兹稳
定性判据 。 了解稳定性的频率域和根轨迹法的判别 。
7. 控制系统的校正
了解校正的意义 ， 一般掌握控制系统的校正方法 。 明确常用的校正装置 ， 掌握超
前校正装置的特性 ， 掌握迟后校正装置的特性 。
能够对控制系统进行简单的校正 。
8. 非线性控制系统
非线性的特点是什么 ， 非线性和线性的主要区别在那里 。 典型非线性特性 ， 主要
指的有哪些 。
了解相平面法 ， 能绘制简单系统的相平面图 ， 并结合相平面图分析系统 。
掌握描述函数的概念 ， 了解典型非线性的描述函数 。
了解非线性系统的典型结构 ， 并能够把非线性系统转化为典型结构的形式 。
掌握判断非线性系统稳定性的方法 。 判断非线性系统是否产生自振 ， 对存在自振
的非线性系统 ， 能够计算出自振的频率和振幅 。
9. 采样控制系统
了解采样 控制系统特点及其应用 ， 了解采样开关和采样定理 。 了解常见采样控制
系统的结构图 。
了解 Z变换和 Z反变换的概念 ， 掌握 Z变换的计算 （ 变换 ） 公式 ， 并能够记忆常
用信号的 Z变换和 Z反变换 。
明确脉冲传递函数的概念 ， 掌握闭环采样系统脉冲传递函数的求法 。
10. 状态空间法分析
明确控制系统的状态方程表示法 ， 能够化状态方程为各种标准形式 。 掌握传递函
数和状态方程的相互转换 。
掌握系统的能控性和能观测性的概念 ， 能够判断系统的能控性和能观测性 。 了解
输出能控性的概念及其判别 。
掌握输出反馈的控制方法 ， 重点掌握状态反馈的控制方法 ， 并能 够利用状态反馈
进行极点的任意配置 。
了解状态观测器设计的有关方法 。
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