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20 24 年硕士研究生 招生考试大纲
考试科目名称：自动控制原理 考试科目代码： 821
一、考试要求
自动控制原理考试大纲适用于北京工业大学信息学部 人工智能与自动化系
（ 0811 ）控制科学与工程、 （ 085 406 ） 控制工程 （ 专业学位） 的 硕士研究生 招生 考
试。考试内容为经典控制理论部分，该课程是控制学科重要的专业基础理论课。自动
控制原理的考试内容主要包括线性定常系统的分析与设计，非线性系统以及采样系统
的分析 。 要求考生对其中的基本概念有较为深入的理解，系统掌握应用经典控制理论
进行自动控制系统分析的一般方法，并能够完成一般控制系统的校正设计，具有综合
运用所学知识分析问题和解决问题的能力以及理论联系实际的能力。
二、考试内容
1.自动控制系统的基本概念
（ 1）熟练掌握自动控制系统的一般术语
（ 2）熟练掌握自动控制系统的基本结构与基本性能要求
（ 3）熟练掌握反馈控制的基本原理
2.控制系统的数学描述方法
（ 1）熟练掌握控制系统微分方程的概念以及电学系统微分方程的建立
（ 2）熟练掌握非线性微分方程线性化的方法
（ 3）熟练掌握传递函数的概念以及电学系统传递函数模型的建立
（ 4）熟练掌握拉式变换，拉式反变换的基本方法；熟练掌握典型信号的拉式变
换；熟练掌握求解系统时域响应的方法
（ 5）熟练掌握系统动态结构图的建立；熟练掌握通过结构图的等效变换，梅逊公
式求取系统传递函数的方法；熟练掌握控制系统的传递函数，以及系统在多输入作用
下输出的表达
3.时域分析法
（ 1）熟练掌握时域分析的一般方法以及基本实验信号的作用，熟练掌握控制系统
性能指标的概念
（ 2）熟练掌握一阶系统分析
（ 3）熟练掌握二阶系统的分析以及二阶系统性能的改善
（ 4）熟练掌握主导极点的概念以及在一阶、二阶系统分析的基础上，灵活进行高
阶系统分析
（ 5）熟练掌握控制系统稳定的充要条件以及代数稳定性判据
（ 6）熟练掌握稳态误差的求取以及稳态精度补偿
4.根轨迹法
（ 1）熟练掌握根轨迹的概念与根轨迹方程
（ 2） 熟练掌握利用根轨迹的基本法则绘制根轨迹图
（ 3） 熟练掌握参量根轨迹及正反馈系统根轨迹图的绘制
（ 4）熟练掌握基于根轨迹的控制系统分析
5.频率分析法
（ 1） 熟练掌握频率特性的概念，频率特性的数学表示
（ 2） 熟练掌握极坐标图的绘制以及伯德图的绘制
（ 3） 熟练掌握典型环节的频率特性以及开环频率特性作图
（ 4） 熟练掌握频域稳定性判据
（ 5） 熟练掌握利用开环频率特性进行闭环系统分析
6.控制系统的校正方法
（ 1）熟练掌握系统校正基础及校正系统的结构
（ 2）熟练掌握根轨迹法校正
（ 3）熟练掌握频率法校正
（ 4）熟练掌握参考模型法校正
（ 5）熟练掌握频率法反馈校正
7.非线性系统分析
（ 1）熟练掌握控制系统的非线性特性
（ 2）熟练掌握相平面分析法
（ 3）熟练掌握描述函数法
8.采样控制系统分析基础
（ 1） 熟练掌握信号的采样与采样定理
（ 2） 熟练掌握信号复现与零阶保持器
（ 3） 熟练掌握采样信号的 z变换与 z反变换
（ 4） 熟练掌握典型信号的 z变换
（ 5） 熟练求取脉冲传递函数
（ 6） 熟练掌握采样系统的性能分析
三、参考书目
1.《自动控制原理》（第 4版）， 于建均 孙亮 韩红桂 ，高等教育出版社， 202 2年
出版
2.《自动控制原理学习指导与习题精解》 （第 3版） ，于建均 范青武 杨宏燕，北
京工业大学出版社， 2023 年出版
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