810 自动控制理论

1. 考试内容及考试要求

1.1 线性定常连续时间系统分析与设计

1.1.1 系统的数学模型

掌握：线性连续时间系统的概念;状态空间模型、微分方程模型、传递函数模型、方框图模型和信号流图模型;数学模型间的转换;方框图的化简。

1.1.2 系统的时域特性分析

掌握：典型输入信号;由传递函数求系统的响应;系统的极点;一阶系统的响应;二阶系统的响应及时域性能指标;稳定性的基本概念;稳定性判据;稳态误差分析。

了解：高阶系统的响应;主导极点的概念。

1.1.3 根轨迹方法

掌握：根轨迹的基本概念;绘制根轨迹的基本条件和规则;控制系统的根轨迹分析;广义根轨迹。

理解：控制系统的根轨迹校正方法及其原理。

1.1.4 频率响应方法

掌握：频率响应的基本概念;典型环节的频率响应;开环系统的的频率响应;频率响应的图示法;最小相位系统;由频率响应求传递函数;基于开环频率响应的稳定性判据;稳定性裕量。

理解：闭环频率特性;基于频率响应的控制系统的串联校正。

1.1.4 状态空间方法

掌握：状态转移矩阵的求取及其性质;状态方程的解;可控性和可观测性的基本概念及其判据;状态空间表达式的规范型;状态空间的分解;可镇定性和可检测性;状态反馈与极点配置;状态观测器的设计;带状态观测器的状态反馈。

1.2 线性定常采样控制系统的分析与设计

掌握：连续时间信号的采样与复现;采样定理;零阶保持器;z变换;采样系统的脉冲传递函数;采样系统的响应;稳定性分析;稳态误差分析;最少拍采样控制系统的设计。

了解：采样系统的PID控制器的设计。

1.3 非线性系统分析

掌握：非线性系统的数学模型;系统的平衡态及其稳定性;描述函数法;自激振荡的参数的求取和稳定性分析;相平面分析方法。

了解：非线性系统的特殊现象。

1.4 Lyapunov稳定性理论

掌握：Lyapunov稳定性基本理论;线性系统的Lyapunov稳定性分析;Lyapunov方法在非线性系统中的应用;构造Lyapunov函数的变量梯度法和Krasovskii方法。

1.5 最优控制系统

掌握：泛函与变分的基本理论与方法;Pontryagin最小值原理及其在最优控制中的应用;Bellman动态规划方法及其在最优控制中的应用。

2. 题型与分值

以分析计算题为主，选择填空等题量不超过30分。

3. 参考书目

《自动控制原理》，吴麒，清华大学出版社

《现代控制工程》，K. Ogata，卢伯英译，电子工业出版社

《自动控制原理》，胡寿松，科学出版社