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考试科目：控制理论基础

考试科目代码：803

考试参考书目：1、席剑辉等．控制工程基础.国防工业出版社.2012

2、孟华．自动控制原理.机械工业出版社.2007

考试总分：150分

考试时间：3小时

一、考试目的和要求

控制理论基础是一门主要的专业基础课，其主要目的是使学生了解单输入，单输出线性控制系统的基本概念，基本原理以及基本的分析方法，为后继专业课程打下基础。其要求使学生对经典控制理论有全面的了解，掌握传递函数的概念及其求取方法，了解典型环节及其运动规律。能绘制一般系统的方块图及简化方块图。掌握一阶系统，二阶系统的时间响应。理解系统稳定性的概念及条件。能绘制系统的奈魁斯特图和波德图、并掌握控制系统的校正。

二、考试内容

1. 绪论

掌握自动控制系统的工作原理，自动控制系统的组成，自动控制的基本方式和控制系统的基本要求，对具体的控制系统用方块图表示。

2. 控制系统数学模型

掌握控制系统的建模方法，简单机械、电路、机电系统的建模，拉氏变换及反变换，了解线性系统的特性。掌握传递函数的定义和性质，熟悉典型环节的传递函数，会绘制系统方块图，应用方块图简化和梅逊公式求解传递函数。

3. 时间响应分析

熟悉时间响应及其性能指标，掌握单位脉冲、单位阶跃、单位斜坡函数对一阶系统、二阶系统和高阶系统时间响应的求解。

4. 控制系统的稳定性及其时域判据

掌握系统稳定性的概念及稳定的条件，熟练应用系统稳定性的时域判据－罗斯判据和霍尔维茨判据。

5. 控制系统的稳态误差

掌握控制系统偏差、误差和稳态误差的概念，能利用终值定理和动态误差系数求取稳态误差。

6. 控制系统频域分析

掌握系统频率特性的基本概念，熟练绘制系统的开环奈魁斯特图和波德图，能应用实验法确定系统的传递函数。掌握奈魁斯特和波德稳定判据，能求解控制系统的稳定裕量，了解控制系统闭环频率特性、频域性能指标与时域性能指标的关系。

7. 控制系统的校正

掌握系统校正设计的概念，能应用系统串联校正设计（超前、滞后、滞后-超前校正）。

三、考试题型

1. 结构图等效变换求系统传递函数。 （18分）

2. 二阶系统的时间响应的求解（21分）

3. 控制系统的稳定性及其时域判据 （23分）

4. 控制系统的稳态误差 (19分)

5. 求解控制系统的稳定裕量 (23分)

6. 频域稳定性判据 （23分）

7. 控制系统的校正 （23分）

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