自动控制原理是控制科学与工程的一个重要分支，它是研究控制系统的建模、分析和设计的一门学科。华南理工大学2011年的考研试题涵盖了自动控制原理的多个关键知识点，本文将对试题内容进行详细解析。
一、控制系统的基本组成及性能要求
控制系统通常包括控制器、执行器、被控对象和测量环节。一个典型的反馈控制系统通过比较输出与输入来调整控制作用，以达到预期的控制效果。基本性能要求包括稳定性、快速性和准确性等。
二、控制规律及校正方法
比例—积分—微分（PID）控制器是工业控制中最常用的控制规律之一。其传递函数由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成，能够同时对系统误差进行比例调节、消除稳态误差和对快速变化的误差进行预测，以达到良好的控制效果。
三、系统的分类和性能指标
控制系统按输入信号的变化规律可分为线性和非线性系统、时变和时不变系统。系统性能指标包括稳态误差、超调量、调节时间等，这些都是衡量控制品质的重要参数。
四、典型二阶系统的特性
典型二阶系统的动态特性可以通过其自然振荡频率和阻尼比来描述。阻尼比决定系统的超调量大小，而自然振荡频率则影响系统的响应速度。
五、系统稳定性与结构图
系统稳定性是自动控制中的核心问题之一。稳定性分析通常涉及系统特征方程的根，这可以通过Routh判据、根轨迹法和Nyquist判据等方法来进行。结构图是描述系统各个组成部分之间相互作用关系的一种图示方法，可以帮助我们更直观地理解和分析系统的稳定性及动态性能。
六、信号流图与传递函数
信号流图是一种用于描述系统中信号流动的图示方法，能够清晰表示信号之间的因果关系。通过信号流图可以求得系统的传递函数，进而分析系统的动态性能和稳定性。
七、对数幅频特性曲线的分析
对数幅频特性曲线是对系统进行频域分析的重要工具，通过它可以判断系统的型别、稳态误差、频率响应等。根据对数幅频特性曲线的不同频段，可以预测系统对于不同频率输入的响应能力。
八、系统动态性能的时域与频域分析
系统动态性能不仅可以通过时域指标，如超调量、调节时间等来衡量，还可以通过频域指标来评估。例如，相位裕量和增益裕量可以用来判断系统的稳定性，而幅频特性曲线的平移则有助于分析系统的时域响应。
华南理工大学2011年的自动控制原理考研试题涉及了控制系统的设计、分析和性能评估等多个方面的知识，这些知识点在自动控制领域具有普遍的指导意义。对于准备参加自动化相关专业研究生入学考试的学生来说，深入理解和掌握这些知识点至关重要。
