考研《自动控制原理》考试大纲
研招考试主要考察考生分析问题与解决问题的能力,大纲所列内容为考生需掌握的基本内容，以下是考研《自动控制原理》考试大纲，欢迎参考！
考研《自动控制原理》考试大纲 1
一、总的要求
全面掌握自动控制系统的基本概念与原理，深入理解与掌握自动控制系统分析与综合设计的方法，并能用这些基本的原理与方法去分析问题、解决问题。
二、基本要求
（1）自动控制的一般概念：自动控制的基本原理与自动控制系统组成、分类，能将具体对象的控制系统物理结构图表示抽象成控制系统的方块图表示，能分析其中各种物理量、信息流之间的关系。
（2）动态系统的数学模型：能建立给定典型系统的数学模型，包括微分方程模型、传递函数模型、状态空间模型等；能熟练地通过方块图简化方法与信号流图等方法获得系统总的传递函数；能根据要求进行各种数学模型之间的相互转换。
（3）线性时不变连续系统的时域分析：掌握系统微分方程模型的求解，拉普拉斯变换在时域分析中的应用，一阶、二阶及高阶系统的时域分析；状态空间模型的求解与分析；系统时间响应的性能指标及计算；系统的稳定性分析、稳态误差系数与稳态误差的计算等。
（4）根轨迹:掌握根轨迹法的`基本概念；根轨迹绘制的基本法则及推广法则；利用根轨迹进行系统性能的分析与设计。
（5）频率分析：掌握系统的频率特性基本概念；开环系统的典型环节分解与开环频率特性曲线及其分析；利用伯德图建立对象的传递函数模型；奈魁斯特频率特性稳定判据以及稳定裕度分析。
（6）线性系统的超前及滞后校正：一般性了解线性系统的超前及滞后校正方法，理解并能简单地应用。
（7）线性时不变离散系统的分析与校正：掌握采样与采样过程，离散系统的基本概念与Z变换；离散系统的数学模型；稳定性与稳态误差分析；离散系统的动态性能分析，以及与连续系统在概念与分析方法上的异同。了解数字调节器的分析与设计。
（8）线性系统的状态空间分析与综合：掌握线性系统的能控性与能观性概念；线性定常系统的线性变换与标准型；线性定常系统的状态反馈控制器与状态观测器设计。
（9）非线性控制系统：了解非线性控制系统基本概念与描述函数方法，初步掌握李亚普诺夫稳定性分析方法。
三、进阶要求
能将自动控制原理的概念、理论与方法灵活应用于分析问题、解决问题。
考研《自动控制原理》考试大纲 2
I.考试性质
《自动控制原理》考试是为中南大学招收控制科学与工程学科的硕士研究生而设置的专业课程考试科目，其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握大学本科阶段《自动控制原理》课程的基本概念、基本理论、分析计算方法，以及运用所学理论和方法综合分析和设计自动控制系统的能力，评价的标准是高等学校控制类相关专业优秀本科毕业生应达到的水平，确保被录取者具备扎实的自动控制理论基础，以便在研究生阶段能够顺利开展控制科学与工程相关课题的研究。
II.考查目标
《自动控制原理》科目考试内容涵盖自动控制的一般概念、控制系统的数学模型、线性系统的时域分析法、线性系统的频域分析法、线性系统的校正方法、线性离散系统的分析与校正方法、非线性控制系统的分析方法等。要求考生：
1、熟悉自动控制的基本方式、反馈控制原理、自动控制系统的基本类型、对自动控制系统的基本要求以及自动控制理论的专业术语。
2、能够熟练运用微分方程和传递函数建立控制系统的数学模型；能够熟练绘制控制系统的方框图并利用等效变换规则对方框图进行简化；能够熟练绘制控制系统的信号流图并利用梅森增益公式计算控制系统的闭环传递函数。
3、熟悉系统时间响应的性能指标，熟练掌握一阶系统、二阶系统和高阶系统的时域分析方法，掌握改善二阶系统性能的基本措施，能够熟练运用劳斯稳定判据、赫尔维茨定判据分析线性系统的稳定性；熟练掌握线性系统稳态误差的分析与计算方法以及减小或消除稳态误差的基本措施。
5、熟悉频率特性的基本概念，熟练掌握开环系统频率特性曲线的绘制方法（奈奎斯特图，伯德图），熟悉尼科尔斯图的应用方法，熟练掌握典型的最小相位环节和非最小相位环节频率特性的基本特点，能够熟练运用奈奎斯特稳定判据分析线性系统的稳定性；掌握相角裕度和幅值裕度的概念和计算方法；熟悉闭环系统的频域性能指标（特别是系统带宽），能够熟练运用开环频率特性分析闭环系统的动态和稳态性能。
6、熟练掌握控制系统经典的校正方法，包括串联校正、反馈校正和复合校正，熟悉PID控制器设计方法，熟悉频域性能指标与时域性能指标之间的关系，掌握开环系统期望频率特性的设计原则，能够熟练运用频率响应法对系统进行串联校正、反馈校正和复合校正。
7、熟悉线性离散系统的基本概念；熟练掌握香农采样定理、Z变换理论以及基于差分方程和脉冲传递函数的线性离散系统的数学建模方法；熟练掌握线性离散系统的稳定性分析方法和稳态误差计算方法；掌握离散系统的动态性能分析方法，了解闭环极点分布与系统动态响应之间的关系。
8、熟悉非线性控制系统的特点，了解常见非线性特性及其对系统运动的影响；能够熟练运用描述函数法分析非线性系统的稳定性和自激振荡（极限环）；能够运用相平面法分析非线性一阶和二阶系统的稳定性、平衡状态、稳态精度以及初始条件和参数对系统运动的影响。
Ⅲ.考试形式和试卷结构
1、试卷满分及考试时间
本试卷满分为150分，考试时间为180分钟
2、答题方式
答题方式为闭卷，笔试。
3、试卷内容结构
控制系统的数学模型约10%
线性系统的时域分析法约15%
线性系统的频域分析法约20%
线性系统的校正方法约20%
线性离散系统的分析与校正方法约20%
非线性控制系统的'分析方法约15%
Ⅳ.试卷题型结构
单项选择题20分
简答题20分
综合分析与计算题110分
Ⅴ.考查内容
1、自动控制的一般概念
1）自动控制的基本原理与方式
2）自动控制系统的分类
3）对自动控制系统的基本要求
2、控制系统的数学模型
1）控制系统的时域数学模型
2）控制系统的复数域数学模型
3）控制系统的结构图与信号流图
3、线性系统的时域分析法
1）系统时间响应的性能指标
2）一阶系统的时域分析
3）二阶系统的时域分析
4）高阶系统的时域分析
5）线性系统的稳定性分析
6）线性系统的稳态误差计算
4、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）频率域稳定判据
4）稳定裕度
5）闭环系统的频域性能指标
5、线性系统的校正方法
1）系统的设计与校正问题
2）常用校正装置及其特性
3）串联校正
4）反馈校正
5）复合校正
6、线性离散系统的分析与校正
1）离散系统的基本概念
2）信号的采样与保持
3）z变换理论
4）离散系统的数学模型
5）离散系统的稳定性与稳态误差
6）离散系统的动态性能分析
7、非线性控制系统分析
1）非线性控制系统的基本特征
2）常见非线性特性及其对系统运动的影响
3）相平面法
4）描述函数法
参考书目：《自动控制原理》(第六版)，胡寿松主编
考研《自动控制原理》考试大纲 3
一、考试基本要求
要求考生掌握自动控制原理的基本知识、基本理论和基本分析计算方法，并且能灵活运用。重点考察控制系统的数学建模、时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法，及控制系统的校正。
二、试题类型及分值
选择题、判断题、分析及计算题
总分值：150分
三、考试时间：3小时
四、考试内容
一、控制系统的基本概念
自动控制的概念、自动控制系统的控制方式及自动控制系统的组成等基本概念，自动控制系统的分类方法，自动控制系统的基本要求，能对自动控制系统进行工作原理的分析。
二、自动控制系统的`数学模型
控制系统微分方程的建立和求解，传递函数的定义、求法及典型环节的传递函数特性，控制系统动态结构图的化简，控制系统各种传递函数的求解。
三、控制系统的时域分析法
一阶系统、二阶系统的时域分析与计算;控制系统稳定性分析;控制系统稳态误差的计算。
四、控制系统的根轨迹分析方法
控制系统根轨迹的绘制;利用闭环主导极点分析系统的性能。
五、控制系统的频域分析法
控制系统频率特性求解;典型环节的频率特性;系统开环频率特性的绘制;稳定裕度的计算;利用开环频率特性判定系统的稳定性。
六、控制系统的校正方法
控制系统校正的基本概念及校正的基本规律;控制系统的串联校正和反馈校正。
五、参考书目
自动控制原理(第二版)，王雪松主编，北京：机械工业出版社，2024-03-01 ，ISBN：9787111679929
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