2016上海大學自動控制理論考研初試大綱

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考試科目：841自動控制理論（含經典和現代）

一、復習要求：

要求考生全面掌握自動控制理論和現代控制理論的基本概念、基本原理和基本方法，具有定性分析能力、定量計算能力、綜合運用能力、數形結合能力以及聯系工程實際的能力。

二、主要復習內容：

1.自動控制的一般概念

自動控制的基本原理；控制系統的組成與分類；根據工作原理圖繪制系統方框圖的方法。

重點：系統和反饋的概念；負反饋控制的基本原理；典型輸入；被控對象、被控量和給定量之間的關系。

2.控制系統的數學模型

控制系統的時域數學模型；控制系統的復數域數學模型；控制系統的結構圖與信號流圖。

重點：方框圖、信號流圖、傳遞函數的概念；簡單物理系統的微分方程和傳遞函數的列寫及計算；輸入信號，干擾信號、輸出信號之間的關系；結構圖和信號流圖的變換與化簡；梅森公式的應用。

3.線性系統的時域分析法

系統時間響應的性能指標；一階、二階系統的時域分析；線性系統的穩定性分析；線性系統的穩態誤差的定義及計算。

重點：穩定性、動態性能指標、穩態誤差的概念；二階系統的運動特征和分析；代數穩定判據在線性系統中的應用，穩態誤差的分析和計算；動態性能計算，阻尼系數與動態性能的對應關系。

4.線性系統的根軌跡法

根軌跡法的基本概念；根軌跡繪制的基本法則；廣義根軌跡。

重點：根軌跡、主導極點的概念；根軌跡的基本特性及典型系統根軌跡的繪制；運用等效開環傳遞函數概念，繪制參數根軌跡；根據根軌跡定性分析系統指標隨參數變化的趨勢。

5.線性系統的頻域分析法

頻率特性；典型環節與開環系統的頻率特性；頻率域穩定判據；穩定裕度；閉環系統的頻域性能指標。

重點：頻率特性、穩定裕量的概念；伯德圖和奈奎斯特圖的繪制；相角穩定裕度的計算；運用頻率特性分析系統的穩態響應；奈奎斯特穩定判據及應用；由開環頻率特性分析系統的主要動態和靜態特性；定性了解系統的超調量、調節時間與開環、閉環頻率特性參數的對應關系。

6.線性系統的校正方法

常用校正裝置及其特性；串聯校正；反饋校正。

重點：校正和綜合的概念；線性系統串聯校正中的超前、遲后、遲后—超前等三種網絡的基本原理及設計方法；反饋校正的基本原理及設計方法。

7.線性離散系統的分析與校正

離散系統的基本概念；信號的采樣與保持；Z變換理論；離散系統的數學模型；離散系統的穩定性與穩態誤差；離散系統的動態性能分析。

重點：采樣控制、Z變換、脈沖傳遞函數的概念；采樣系統與連續系統的區別與聯系；采樣定理；系統的響應求法；采樣系統的穩定性分析。

8.非線性控制系統分析

常見非線性系統特性及其對系統運動的影響；相平面法；描述函數法。

重點：典型非線性特性、描述函數、相平面、自持振蕩的概念；相平面圖形繪制及其奇點確定方法；用相平面分析系統的穩定性和自振；描述函數及其性質；用描述函數法分析系統的穩定性和周期運動。

9.線性系統的狀態空間分析與綜合

線性系統的狀態空間描述；線性系統的可控性與可觀測性；線性定常系統的反饋結構與狀態觀測器；李亞普諾夫穩定性分析。

重點：線性系統的狀態空間表達式的建立，狀態空間表達式的線性變換及各種標準型實現；系統狀態方程的求解方法；傳遞函數矩陣及其實現；系統的對偶原理、最小實現，判定系統可控性與可觀測性的充要條件及有關方法；狀態空間表達式的線性變換，線性定常系統的規范分解；極點配置，按系統指標要求確定狀態反饋矩陣K和輸出反饋矩陣H的方法；用李亞普諾夫函數判定系統穩定性的方法。