2025年昆明理工大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試大綱發(fā)布，對于有志于報考昆明理工大學(xué)自動控制相關(guān)碩士研究生的考生來說，《816自動控制原理》考試大綱猶如一盞明亮的路燈，照亮他們在備考之路上前行。自動控制原理作為研究自動控制系統(tǒng)的基本原理和規(guī)律的學(xué)科，是現(xiàn)代科技領(lǐng)域的關(guān)鍵支撐?？忌鷤冊趥淇紩r，就像工程師調(diào)試復(fù)雜的控制系統(tǒng)，大綱則是他們的調(diào)試手冊。他們期待從大綱中詳細(xì)解讀控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、時域分析、頻域分析等重要內(nèi)容，從而規(guī)劃出合理的復(fù)習(xí)方案，為在昆明理工大學(xué)深入學(xué)習(xí)自動控制知識做好準(zhǔn)備。

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昆明理工大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試《自動控制原理》考試大綱

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第一部分 考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

一.試卷滿分及考試時間

試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘。

二.答題方式

答題方式為閉卷、筆試。

三.試卷的內(nèi)容結(jié)構(gòu)

基礎(chǔ)理論與概念部分，約占30%。

理論分析與計算部分，約占50%。

綜合分析與設(shè)計部分，約占20%。

四.試卷題型結(jié)構(gòu)

填空、選擇題

論述、分析與計算題

綜合分析設(shè)計題

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第二部分 考察的知識及范圍

第一章 自動控制系統(tǒng)的基本概念

內(nèi)容：

1. 1 開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)

1.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成和基本環(huán)節(jié)

1.3 自動控制系統(tǒng)的類型

1.4 自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)

重點掌握：

1、明確自動控制的任務(wù)和有關(guān)自動控制的基本概念;

2、正確理解三種控制方式及特點(閉環(huán)、開環(huán)、復(fù)合)。

一般掌握：

1、根據(jù)系統(tǒng)工作原理圖畫系統(tǒng)原理方框圖的方法、并能判別系統(tǒng)的控制方式;

2、通過自動控制系統(tǒng)示例，建立起“ 自動控制 ”和“動態(tài) ”概念;

3、正確認(rèn)識對控制系統(tǒng)的性能要求。

了解：

自動控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。

第二章 自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

內(nèi)容：

2. 1 動態(tài)微分方程式的編寫

2.2 非線性數(shù)學(xué)模型線性化

2.3 傳遞函數(shù)

2.4 系統(tǒng)傳遞函數(shù)和結(jié)構(gòu)圖的等效變換

2.5 信號流圖

重點掌握：

1、熟練掌握由系統(tǒng)微分方程組建立動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的方法;

2、熟練掌握結(jié)構(gòu)圖與信號流圖變換的基本法則及梅遜公式應(yīng)用;

3、正確理解由傳遞函數(shù)派生出來的系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)、閉環(huán)傳遞函數(shù)、對控制信號和 對干擾的傳遞函數(shù)、誤差傳遞函數(shù)以及典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)等概念與表示形式。

一般掌握：

正確理解傳遞函數(shù)的定義、性質(zhì)及意義。

了解：

動態(tài)微分方程建立的一般方法及小偏差線性化的概念與方法。

第三章 自動控制系統(tǒng)的時域分析法

內(nèi)容：

3. 1 自動控制系統(tǒng)的時域指標(biāo)

3.2 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)

3.3 二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)

3.4 高階系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)

3.5 自動控制系統(tǒng)的代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)

3.6 穩(wěn)態(tài)誤差

重點掌握：

1、熟悉拉氏變換的基本定理，熟記典型信號的拉氏變換式，掌握較復(fù)雜信號的分解計算，掌握用拉氏變換求解微分方程的方法;

2、掌握一階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和典型響應(yīng)的特點，能熟練計算性能指標(biāo)和結(jié)構(gòu)參數(shù);

3、牢固掌握二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和階躍響應(yīng)的特點，能熟練計算(欠阻尼時)性能指標(biāo)和結(jié)構(gòu)函數(shù);

4、正確理解典型響應(yīng)的性能指標(biāo)(超調(diào)量% 、上升時間、峰值時間、調(diào)節(jié)時間、穩(wěn)態(tài)誤差)，系統(tǒng)的型別和動態(tài)誤差系數(shù)kp、kv、ka等概念與關(guān)系;

5、正確理解漸進(jìn)穩(wěn)定性和穩(wěn)定判據(jù)，能用判據(jù)判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性和進(jìn)行參數(shù)計算分析;

6、明確終值定理的使用條件，正確理解穩(wěn)態(tài)誤差的定義和重視誤差的規(guī)律，能熟練掌握穩(wěn)態(tài)誤差的計算。

一般掌握：

1、正確理解單位階躍響應(yīng)、單位斜坡響應(yīng)和單位脈沖響應(yīng)及其關(guān)系;

2、典型初始狀態(tài)。

了解：

理解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的本質(zhì)。

第四章 根軌跡法

內(nèi)容：

4. 1 根軌跡法的基本概念

4.2 根軌跡的繪制法則

4.3 用根軌跡法分析系統(tǒng)的暫態(tài)特性

重點掌握：

1、熟記根軌跡繪制法則，尤其是實軸上根軌跡的確定、分離點(會合點)、根軌跡與虛軸交點的確定及漸近線的計算方法;

2、掌握簡單系統(tǒng)(二、三階及帶零點)根軌跡的繪制方法;

3、會應(yīng)用幅值方程求定點的 K 值;

4、正確理解開環(huán)零極點，閉環(huán)零極點與根軌跡分布的關(guān)系;

5、正確理解根軌跡與系統(tǒng)性能之間的關(guān)系;

6、掌握常規(guī)根軌跡和廣義根軌跡的含義。

一般掌握：

1、正確理解主導(dǎo)極點和偶極子等重要概念，會用主導(dǎo)極點的概念估算系統(tǒng)的性能指標(biāo);

2、明確根軌跡的起始角、終止角(分離角、會合角)等概念;

3、明確閉環(huán)零、極點的分布和系統(tǒng)階躍響應(yīng)的定性關(guān)系;

4、正確理解根軌跡法校正系統(tǒng)的方法和作用。

了解：

1、根軌跡方程的推導(dǎo)與證明;

2、系統(tǒng)中其它參數(shù)變化時繪制根軌跡的基本思路和方法。

第五章 頻率法

內(nèi)容：

5. 1 頻率特性的基本概念

5.2 頻率特性的表示方法

5.3 典型環(huán)節(jié)的頻率特性

5.4 系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制

5.5 用頻率法分析控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性

5.6 系統(tǒng)暫態(tài)特性和開環(huán)頻率特性的關(guān)系

5.7 閉環(huán)系統(tǒng)頻率特性

5.8 系統(tǒng)暫態(tài)特性和閉環(huán)頻率特性的關(guān)系

重點掌握：

1、正確理解頻率特性的物理意義、教學(xué)本質(zhì)及定義;

2、熟練掌握典型環(huán)節(jié)頻率特性，包括幅相頻率特性，幅頻特性、相頻特性、對數(shù)幅頻特性的解析式、曲線形狀及特征點和特征量;

3、熟練掌握由環(huán)節(jié)及系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)繪制開環(huán)對數(shù)漸近幅頻特性曲線及相頻曲線的方法;

4、明確最小相位的概念，熟練掌握由具有最小相位性質(zhì)的環(huán)節(jié)及系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線反求傳遞函數(shù)的方法;

5、熟練掌握運用奈氏判據(jù)和對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法;

6、明確穩(wěn)定裕量的概念，并能熟練的運用解析法和圖解法計算穩(wěn)定裕度和臨界增益。

一般掌握：

1、明確三頻段的概念;

2、明確諧振峰值、截止頻率、頻帶寬、相位裕量、幅值裕量等概念及其與控制系統(tǒng)階躍響應(yīng)的定性關(guān)系。

了解：

穩(wěn)定判據(jù)的證明。

第六章 用頻率法設(shè)計系統(tǒng)

內(nèi)容：

6. 1 控制系統(tǒng)校正的一般概念

6.2 串聯(lián)校正

6.3 反饋校正

6.4 前饋校正

重點掌握：

1、超前、滯后、滯后-超前等串連校正的特點及其對系統(tǒng)響應(yīng)性能的影響;

2、以二階參考模型設(shè)計串聯(lián)校正裝置的方法;

3、正確理解反饋校正和前饋校正的特點及其作用;

4、掌握利用系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)漸近幅頻曲線分析校正裝置對系統(tǒng)性能的影響。

一般掌握：

1、正確理解控制系統(tǒng)校正的概念，明確系統(tǒng)校正的方式和校正的本質(zhì);

2、明確P、I、D基本控制律，正確理解他們在改善系統(tǒng)性能中的作用;

3、熟悉幾種典型的無源及有源校正裝置。

了解：

通過設(shè)計實例，了解控制系統(tǒng)設(shè)計的主要過程。

第七章 線性離散系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)

內(nèi)容：

7. 1 概述

7.2 離散時間函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式及采樣定理

7.3 Z 變換

7.4 線性常系數(shù)差分方程

7.5 脈沖傳遞函數(shù)

7.6 采樣控制系統(tǒng)的時域分析

重點掌握：

1、明確采樣系統(tǒng)的有關(guān)概念及采樣系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)的主要區(qū)別;

2、明確 z 變換、z 反變換的概念及主要性質(zhì);

3、熟記采樣定理，明確采樣周期對采樣系統(tǒng)的影響;

4、明確零階保持器的含義、作用，熟記零階保持器的傳遞函數(shù)、頻率特性及特點;

5、明確脈沖傳遞函數(shù)的概念，掌握求取采樣系統(tǒng)的開環(huán)、閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的方法。

一般掌握：

1、正確理解采樣系統(tǒng)穩(wěn)定性的含義、熟悉采樣系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件，熟悉計算采樣系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的方法;

2、正確理解采樣系統(tǒng)極點分布與瞬態(tài)響應(yīng)之間的關(guān)系。

了解：

采樣系統(tǒng)的根軌跡分析與頻率域分析。

第八章 非線性系統(tǒng)

內(nèi)容：

8. 1 非線性系統(tǒng)的動態(tài)過程的特點

8.2 非線性環(huán)節(jié)及其對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響

8.3 非線性特性的描述函數(shù)法

8.4 改善非線性系統(tǒng)性能的措施及非線性特性的利用

重點掌握：

正確理解描述函數(shù)的概念，明確用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的前提。

一般掌握：

1、理解非線性系統(tǒng)動態(tài)過程的特點;

2、理解典型非線性特性的描述函數(shù)及用描述函數(shù)法的基本假設(shè);

3、理解用描述函數(shù)法計算系統(tǒng)自振參數(shù)及判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。

了解：

相平面的概念與方法。

第九章 控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式

內(nèi)容：

9.1 狀態(tài)變量及狀態(tài)空間表達(dá)式、狀態(tài)空間表達(dá)式的模擬結(jié)構(gòu)圖

9.2 狀態(tài)空間表達(dá)式的建立

9.3 狀態(tài)向量的線性變換、 從狀態(tài)空間表達(dá)式求傳遞函數(shù)陣

9.4 離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式、時變系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式

重點掌握：

1、變量及狀態(tài)空間表達(dá)式的概念、會畫模擬結(jié)構(gòu)圖;

2、狀態(tài)空間表達(dá)式的建立方法以及從狀態(tài)空間表達(dá)式求傳遞函數(shù)陣。

一般掌握：

1、理解狀態(tài)空間模型的非唯一性

第十章 控制系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的解

內(nèi)容：

10.1 線性定常齊次狀態(tài)方程的解、 矩陣指數(shù)函數(shù) -狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、 線性定常系統(tǒng)非齊次方程的解

10.2 離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的解

10.3 線性時變系統(tǒng)的解、線性時變系統(tǒng)的解連續(xù)時間狀態(tài)空間表達(dá)式的離散化

重點掌握：

1、線性定常齊次和非齊次狀態(tài)方程的解。

2、狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)和計算方法

3、熟悉離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的解

第十一章 線性控制系統(tǒng)的能控性和能觀性

內(nèi)容：

11.1 能控性的定義、線性定常系統(tǒng)的能控性判別

11.2 線性連續(xù)定常系統(tǒng)的能觀性

11.3 離散時間系統(tǒng)的能控性與能觀性、時變系統(tǒng)的能控性與能觀性

11.4 能控性與能觀性的對偶關(guān)系、 狀態(tài)空間表達(dá)式的能控標(biāo)準(zhǔn)型與能觀標(biāo)型

11.5 線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解、 傳遞函數(shù)矩陣的實現(xiàn)問題、傳遞函數(shù)中零極點對消與狀態(tài)能控性和能觀性之間的關(guān)系

重點掌握：

1、能控性和能觀性定義以及判別方法及其應(yīng)用。

2、狀態(tài)空間表達(dá)式的能控標(biāo)準(zhǔn)型與能觀標(biāo)型。

3、線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解、 傳遞函數(shù)矩陣的實現(xiàn)問題和傳遞函數(shù)中零極點對消與狀態(tài)能 控性和能觀性之間的關(guān)系。

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