天津大学812自动控制理论2020年大纲

天津大学812自动控制理论2021年大纲

一、考试的总体要求

包括经典控制理论和现代控制理论两部分，主要考察学生对自动控制系统进行分析和设计的能力。

二、考试内容及比例 经典控制理论部分（占60%）现代控制理论部分（占40%）：

1、控制系统的数学模型

系统的微分方程描述和传递函数描述，传递函数及其零点和极点，简单被控对象或系统的模型，结构图及其简化，信号流图与梅逊增益公式，简单的物理模型和电网络模型。

2、控制系统的时域分析

控制系统的稳定性，劳斯与赫尔维茨稳定判据，控制系统的动态性能、稳态性能和稳态误差，典型输入下系统的响应，一阶和二阶系统的响应及其指标，高阶系统的主导极点和动态性能的估算。

3、控制系统的根轨迹分析

一般根轨迹、广义根轨迹(零度根轨迹、参数根轨迹)绘制法则，利用根轨迹对系统的性能分析。

4、控制系统的频域分析

系统的频率特性，幅相频率特性曲线的绘制，对数频率(渐近)特性曲线的绘制，系统的开环频率特性、闭环频率特性及其指标，系统频域指标和时域指标之间的关系，简单的延迟系统稳定性判别，奈奎斯特稳定性判据，稳定裕度。

5、控制系统的校正与综合

无源、有源校正网络，串联超前校正、滞后校正，按期望频率特性进行校正，复合校正。

6、系统的状态空间分析方法

系统的状态空间表达式，线性变换，状态转移矩阵，状态方程的解，系统的能控性、能观性及其判定方法，系统的能控、能观标准型和约当标准型，系统的结构分解，系统的状态空间实现与最小实现。

7、系统的状态空间设计方法

系统的状态反馈和输出反馈，系统的极点配置，系统的镇定问题，能稳(能镇定)与能检测性，状态反馈解耦，状态观测器设计，基于状态观测器的综合。

8、非线性控制系统

非线性系统的平衡状态，线性化，非线性系统的相平面分析法(一阶和二阶)、描述函数分析法，李亚普诺夫意义下系统的稳定性，李亚普诺夫方法在线性系统与非线性系统中的应用。

三、试卷类型

以分析与计算题为主，可以有简答题等多样形式。

四、考试形式及时间

笔试，三小时。

五、参考教材

1、 自动控制原理，科学出版社，胡寿松

2、 自动控制原理，科学出版社，夏超英

3、 现代控制理论，机械工业出版社，刘豹

4、 现代控制理论，科学出版社，夏超英

一、考试的总体要求

包括经典控制理论和现代控制理论两部分，主要考察学生对自动控制系统进行分析和设计的能力。

二、考试内容及比例经典控制理论部分（占60%）现代控制理论部分（占40%）：

1、控制系统的数学模型

系统的微分方程描述和传递函数描述，传递函数及其零点和极点，简单被控对象或系统的模型，结构图及其简化，信号流图与梅逊增益公式，简单的物理模型和电网络模型。

2、控制系统的时域分析

控制系统的稳定性，劳斯与赫尔维茨稳定判据，控制系统的动态性能、稳态性能和稳态误差，典型输入下系统的响应，一阶和二阶系统的响应及其指标，高阶系统的主导极点和动态性能的估算。

3、控制系统的根轨迹分析

一般根轨迹、广义根轨迹(零度根轨迹、参数根轨迹)绘制法则，利用根轨迹对系统的性能分析。

4、控制系统的频域分析

系统的频率特性，幅相频率特性曲线的绘制，对数频率(渐近)特性曲线的绘制，系统的开环频率特性、闭环频率特性及其指标，系统频域指标和时域指标之间的关系，简单的延迟系统稳定性判别，奈奎斯特稳定性判据，稳定裕度。

5、控制系统的校正与综合

无源、有源校正网络，串联超前校正、滞后校正，按期望频率特性进行校正，复合校正。

6、系统的状态空间分析方法

系统的状态空间表达式，线性变换，状态转移矩阵，状态方程的解，系统的能控性、能观性及其判定方法，系统的能控、能观标准型和约当标准型，系统的结构分解，系统的状态空间实现与最小实现。

7、系统的状态空间设计方法

系统的状态反馈和输出反馈，系统的极点配置，系统的镇定问题，能稳(能镇定)与能检测性，状态反馈解耦，状态观测器设计，基于状态观测器的综合。

8、非线性控制系统

非线性系统的平衡状态，线性化，非线性系统的相平面分析法(一阶和二阶)、描述函数分析法，李亚普诺夫意义下系统的稳定性，李亚普诺夫方法在线性系统与非线性系统中的应用。

三、试卷类型

以分析与计算题为主，可以有简答题等多样形式。

四、考试形式及时间

笔试，三小时。

五、参考教材

1、自动控制原理，科学出版社，胡寿松

2、自动控制原理，科学出版社，夏超英

3、现代控制理论，机械工业出版社，刘豹

4、现代控制理论，科学出版社，夏超英

变化情况：无变化