2008年天津大学自控大纲

课程编号：812 课程名称：自动控制理论(经典控制、现代控制)

一、考试的总体要求
包括经典控制理论和现代控制理论的基础部分，主要考察学生对自动控制系统进行分析和综合设计的能力。
二、考试内容及比例
1、控制系统的数学模型
控制系统的微分方程模型、状态方程模型的建立，线性系统的叠加原理和齐次性，非线性系统在静态工作点处的线性化，传递函数，结构图及其化简，梅逊增益公式。
2、控制系统的分析方法
一阶和二阶系统的响应，二阶系统阶跃响应的性能指标，系统的主导极点及高阶系统的响应，控制系统的稳态误差，控制系统的根轨迹和绘制方法，零度根轨迹和广义根轨迹，控制系统的根轨迹分析方法，控制系统的频率特性，极坐标图和波特图，开环及闭环系统的频域性能指标。
3、控制系统的稳定性
控制系统稳定性的概念，劳斯判据，奈奎斯特判据和对数奈氏判据。李亚普诺夫稳定性，李亚普诺夫函数及稳定性判据，控制系统的稳定裕度，
4、控制系统的综合设计
控制系统的时域和频域性能指标及其关系，PID控制器，超前校正，滞后校正，超前-滞后校正，反馈校正，按期望频率特性进行校正，控制系统的可控性和可观性及其判定方法，状态观测器设计，单输入、单输出系统的极点配置和状态反馈。
5、离散时间系统
采样开关和零阶保持器，脉冲传递函数的概念，开环和闭环系统的脉冲传递函数，离散时间系统的稳定性分析，极点位置和暂态响应的关系，稳态误差计算。
6、非线性控制系统
相平面的概念，奇点及其分类，极限环及其分类，非线性系统的相平面分析方法，非线性系统的描述函数分析方法。
三、试卷类型及比例
1、 题型：问答题，分析题，计算题。
2、 比例：经典部分80%，现代部分20%。
四、考试形式及时间
笔试，三小时。
五、主要参考教材
1、 自动控制原理，机械工业出版社，李光泉
2、 自动控制原理，国防工业出版社，胡寿松
3、 现代控制理论，机械工业出版社，刘豹
4、 自动控制原理，清华大学出版社，吴麒