上交2008年《自动控制原理》考试大纲

1、自动控制理论 参考书目： 自动控制理论与设计 ( 新世纪版 ) 徐薇莉、曹柱中、田作华编 上海交通大学出版社 2005 ；现代控制理论基础 施松椒、陈学中、杜秀华编著 高等教育出版社 2005 ；自动控制原理胡寿松编著 国防工业出版社 第四版   复习大纲： 经典控制部分：第一章 自动控制系统的基本概念； 自动控制系统的组成； 控制系统常用的典型测试信号； 对反馈控制系统的基本要求。第二章 系统微分方程式的建立； 传递函数的定义及求取方法 方块图变换的基本法则，转换为信号流图的方法； 用梅逊公式求取系统变量间的传递函数。第三章 实际物理系统数学模型建立； 机电控制系统数学模型建立 ；

2、第四章 反馈控制系统稳定的基本概念； 劳斯判据的应用； 反馈控制系统稳态误差的概念及求取； 控制系统动态性能指标的定义； 一阶、二阶系统动态性能指标的求取； 掌握主导极点、附加零极点和偶极子的概念； 掌握高阶系统简化为二阶系统的条件； 掌握速度反馈控制、比例微分、比例积分控制的组成及作用。第五章 根轨迹的概念； 控制系统根轨迹的绘制； 利用根轨迹进行系统分析及计算系统性能指标。第六章 频率特性的定义，求法； 极坐标图及伯德图的绘制； 利用奈氏判据判别系统稳定性； 频域性能指标的定义及求取； 由实验曲线求取系统传递函数。第七章 系统校正的一般方法和基本概念； 常用校正网络特性；据原系统特性和期望

3、性能指标正确选择校正网络形式，熟练掌握根轨迹图和频率特性方法，设计超前网络、滞后网络和超前滞后网络。第八章 非线性系统描述函数的定义，求取；应用描述函数在极坐标图上判断系统稳定性，是否存在极限环，求取稳定极限环的振幅、频率； 相平面图的绘制，利用相平面图对典型非线性系统进行分析； 现代控制部分：1  线性定常系统的状态空间描述、坐标变换（线性变换）及状态方程求解。2  线性定常系统的能控性与能观性，标准型以及能控性与能观性分解。3  状态空间描述与传递函数的关系，单变量系统的状态空间实现。4  单变量系统的极点配置及观测器设计。控制理论基础 < 控

4、制理论基础 > 是上海交通大学硕士研究生入学考试中的一门专业基础课，将考核对自动控制理论（经典控制理论 、 采样控制理论等）的掌握程度，及进行系统建模 、 系统分析和系统设计的应用能力。依据相应课程教学大纲和上海交通大学研究生院硕士研究生入学命题原则特制定本考试大纲。 一、考试内容范围   自动控制系统的反馈工作原理，控制系统的组成，具体的控制系统的系统方块图表示。   拉普拉斯变换（定义 、 基本性质定理定理 、求取及求逆、应用 ）。   控制系统建模（运动方程 、 微分方程及线性化，传递函数，传递函数表示的系统方块图）。   控制系统频率特性：

5、基本概念、典型环节的频率特性波德图、奈魁斯特图；开环系统的频率特性、闭环系统的频率特性、频率特性与系统品质；系统频率特性的实验确定法。   控制系统稳定性：基本概念、稳定条件；劳斯霍尔维茨稳定判据、系统特征矢量的幅角变化与稳定性的关系、奈魁斯特稳定性判据、对数判据，系统稳定裕量、控制系统结构稳定性。 （五）控制系统的稳态误差分析。 （六）控制系统的瞬态响应指标；一阶系统 、 二阶系统和高阶系统的瞬态响应。 （七）控制系统的频域法设计与校正：控制系统设计的过程；常用校正装置及其对系统的影响；希望频率特性的绘制；系统串联校正装置的设计（超前、滞后、滞后 - 超前校正）。   根

6、轨迹法分析系统动态响应：根轨迹法及控制系统根轨迹绘制方法；控制系统的根轨迹分析；根轨迹法设计与校正控制系统（超前、滞后、滞后 - 超前校正）。   采样控制基础： 采样定理；零阶保持器的功能和性能； Z 变换（定义 、 基本性质定理 、 求取 、应用 ）； Z 传递函数的定义和求取； 线性离散系统的稳态误差分析； 线性离散系统的稳定性分析； 线性离散极点（实轴点 / 共轭复数极点）与系统瞬态响应的关系； 采样控制系统的设计：模拟法设计（含 D(s) 至 D(z) 的离散， D(z) 的连续法实现和编程实现） 、 数字化设计（频域法，即 W 域法）。   非线性控制 非线性系统稳定性的描述函数分析（扩展奈魁斯特稳定性判据，非线性系统的自持振荡的稳定性分析）； 基于描述函数的非线性系统分析设计与校正（对于自持振荡采用 减小开环增益、串联校正、速度反馈等线性校正方法）。   * 鉴于以一级学科招生，故控制系统工作原理分析 、 系统建模 、系统 分析等的具体系统均限制为一般的电学系统（含模电 、 数电） 、 力学系统和运动学系统。 二、考题形式及评分准则 六到八个题，每题针对一个控制系统，对之分几个小题遂步考核考生的应用 、 分析 、 设计能力。全卷尽可能多地覆盖知识点。 按步骤计分。多种解题方法的，