命题单位：  电气信息工程学院

考试科目代码：819

考试科目名称：自动控制原理

一、考试满分及考试时间

试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

二、答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

三、答题内容结构

自动控制原理(古典部分)70%，现代控制理论30%。

四、试卷题型结构

1.题型构成：计算题，共10题

2.分值分配：每题15分，共10题，总分150分

3.答题要求：所有题目均需写出完整解题步骤、推导过程及最终结果，按步骤分步给分，仅写最终答案不予满分。

4.试题内容：覆盖课程核心重难点，侧重考察公式运用、逻辑推导、综合运算及问题求解能力。

五、考试内容知识点说明

自动控制系统的概念及其两种基本控制方式；反馈控制和复合控制的基本概念；系统运动方程的建立；传递函数的基本概念及其求取；方框图的等效变换及化简；利用梅森增益公式求传递函数；二阶系统的传递函数的标准形式及其阶跃响应特性；稳定的基本概念和其分析方法；稳态误差的求取；根轨迹的概念及绘制；根轨迹和系统阶跃响应之间的关系；开环幅频特性和开环对数频率特性的定义；对数频率特性与开环传递函数的关系；相角裕度和幅值裕度；Nyquist稳定判据；控制系统校正的概念及超前校正、迟后校正和超前迟后校正系统的设计；自激振荡的概念；非线性系统分析的描述函数法；离散系统的脉冲传递函数、稳定性、稳态误差分析；掌握状态空间表达式和传递函数的关系；状态转移矩阵的求解；非齐次状态方程的解；李雅普诺夫稳定性分析的第二法；线性系统能控性和能观测性；状态反馈、状态观测器；极点配置。

要求：

1)掌握建立系统运动方程的方法；

2)掌握由方框图等效变换和Mason增益公式求取传递函数方法；

3)掌握二阶系统传递函数的标准形式，阶跃响应及性能指标求解；

4)掌握稳定的基本概念以及Routh判据；

5)掌握系统稳态误差的定义以及稳态误差的求取方法；

6)理解根轨迹的定义，掌握根轨迹的绘制方法，通过根轨迹分析系统性能；

7)掌握由开环对数频率特性求最小相位系统开环传递函数的方法，应用Nyquist稳定判据分析系统稳定性，稳定裕度的求取方法；

8)掌握利用超前校正、迟后校正、迟后超前校正对系统进行设计的方法；

9)掌握非线性系统分析的描述函数法；

10)掌握离散系统脉冲传递函数求取、稳定性的分析及稳态误差求取方法；

11)掌握建立状态空间表达式的方法；掌握非齐次状态方程的求解；理解线性系统能控性和能观测性的概念，并掌握其判别方法；运用李雅普诺夫第二法分析系统的稳定性；

12)掌握状态反馈、状态观测器的关系及设计方法。

六、参考书目

1.《自动控制原理》（第八版）胡寿松 科学出版社 2023。

2.《自动控制原理》 李友善 国防工业出版社 2015