南方科技大学自动控制原理2023级硕士研究生招生考试自命题科目考试大纲

　　南方科技大学2023年硕士研究生入学考试大纲

　　考试科目名称：自动控制原理

　　一. 考试要求闭卷、笔试。

　　注：考试可以使用无字典存储和编程功能的电子计算器。

　　二. 考试内容

　　(1) 自动控制系统的基本概念，包括：系统、负反馈、控制系统组成、方框图等。

　　(2) 控制系统的数学模型，包括：建立典型物理系统的微分方程模型和传递函数模型，拉普拉斯变化和求解微分方程，传递函数的概念、定义和性质，零极点计算，特征多项式，方框图的化简。

　　(3) 线性系统的时域分析，包括：根据传递函数或微分方程求解系统输出，系统稳定性的概念与稳定性条件，系统稳定的充要条件，劳斯稳定判据，稳态误差的概念与计算，典型一阶系统和二阶系统的动态性能指标，高阶系统概念,控制系统时域设计。

　　(4) 线性系统的根轨迹法，包括：根轨迹的概念，根轨迹方程，幅值条件和相角条件，绘制根轨迹的基本规则，用根轨迹分析系统的性能和设计系统控制器。

　　(5) 线性系统的频域分析，包括：频率特性的定义，幅频特性与相频特性，用频率特性分析稳态响应，典型环节的频率特性，Bode 图和奈奎斯特图，奈奎斯特图稳定性判据，幅值裕量和相角裕量的定义及计算，频域指标与时域指标的关系，控制系统的频域设计。

　　(6) 线性连续系统校正方法，包括：校正的基本概念，超前校正、迟后校正和迟后-超前校正的原理与设计方法，PID 控制器的基本概念、原理与设计方法。

　　(7) 线性离散系统的分析与校正方法，包括：离散系统的基本概念，信号的采样与保持，z变换理论与离散系统的数字模型表达方法，离散系统稳定判据，离散系统的动态性能分析，离散系统的数字校正，数字PID控制器的实现，离散系统控制器设计方法。

　　(8) 线性系统的状态空间分析与综合，包括：线性系统的状态空间描述，状态转

　　移矩阵，矩阵指数幂的定义与计算，线性系统状态空间方程的解，系统的渐进稳定性定义与判据，线性系统的可控性与可观测性定义与判据，可控/可观标准型，可控/可观子系统，线性定常系统的反馈结构以及状态观测器，状态空间闭环系统极点配方法。

　　(9) 最优控制，包括最优控制的一般概念，线性二次型问题的最优控制，控制系统优化设计。

　　三. 试卷结构

　　(1) 考试时间：180 分钟，满分：150 分。

　　(2) 题型结构：

　　概念题、计算题、设计题、综合题。

　　三. 参考书目

　　《自动控制原理》第 6 版，胡寿松主编，科学出版社，2018