《自動(dòng)控制原理及系統(tǒng)》教學(xué)大綱

1、自動(dòng)控制原理及系統(tǒng)教學(xué)大綱適用專業(yè)：高職電子電氣工程專業(yè)學(xué) 時(shí) 數(shù)：60 一、課程的性質(zhì)與任務(wù) 自動(dòng)控制原理及系統(tǒng)課程是高職電子電氣工程專業(yè)的一門專業(yè)課。在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理學(xué)、電路課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行授課。通過(guò)講課實(shí)驗(yàn)完成下列任務(wù)： 1.掌握自動(dòng)控制的有關(guān)名詞的定義，了解控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，掌握傳遞函數(shù)和狀態(tài)方程。 2.掌握時(shí)域法、根軌跡法、頻率特性法分析計(jì)算線性連續(xù)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)參數(shù)已定的條件下的穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)性能和暫態(tài)性能。 3.討論線性連續(xù)系統(tǒng)根據(jù)提出的性能要求，利用頻率法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校正的方法。 4.了解采樣控制系統(tǒng)的基本概念和利用時(shí)域法的分析計(jì)算。介紹非線性系統(tǒng)的基本知識(shí)和分析的初步方法。二、課題

2、及課時(shí)分配序號(hào)課程內(nèi)容課時(shí)課時(shí)分配講課實(shí)驗(yàn)習(xí)題1控制系統(tǒng)的基本概念222控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型883控制系統(tǒng)的時(shí)域分析12124控制系統(tǒng)的根軌跡分析885控制系統(tǒng)的頻域分析666控制系統(tǒng)的校正887非線性系統(tǒng)668采樣控制系統(tǒng)669機(jī)動(dòng)44合計(jì)6060三、課程教學(xué)內(nèi)容和要求課題一 控制系統(tǒng)的基本概念1簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)的基本概念。2開(kāi)環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。3閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本要求、組成和分類。教學(xué)要求： 掌握開(kāi)環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及閉環(huán)系統(tǒng)的組成和分類。課題二 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型1控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的基本概念。2系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式和狀態(tài)方程式。3線性系統(tǒng)及典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。4系統(tǒng)的方框圖變換。教學(xué)要

3、求：掌握系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式和狀態(tài)方程式、線性系統(tǒng)及典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。課題三 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析1時(shí)域分析的基本概念。2控制系統(tǒng)的典型輸入，線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。3穩(wěn)定判據(jù)，控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。4一階、二階系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)。教學(xué)要求：理解時(shí)域分析的基本概念，了解穩(wěn)定判據(jù)，控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。課題四 控制系統(tǒng)的根軌跡分析1根軌跡的基本概念。2根軌跡的繪制法則，用根軌跡分析系統(tǒng)的暫態(tài)特性。3開(kāi)環(huán)零、極點(diǎn)的變化對(duì)根軌跡的影響。教學(xué)要求：掌握根軌跡的繪制法則，用根軌跡分析系統(tǒng)的暫態(tài)特性。課題五 控制系統(tǒng)的頻域分析1頻率特性的基本概念。2典型環(huán)節(jié)的頻率特性。3系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性的繪制，奈魁斯特穩(wěn)定判據(jù)。4開(kāi)環(huán)

4、頻率特性與系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差。5閉環(huán)頻率特性。教學(xué)要求：了解典型環(huán)節(jié)的頻率特性，掌握系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性的繪制，奈魁斯特穩(wěn)定判據(jù)。課題六 控制系統(tǒng)的校正1系統(tǒng)校正的基本概念。2串聯(lián)超前（微分）校正，串聯(lián)滯后（積分）校正，串聯(lián)滯后超前（積分微分）校正，反饋校正。教學(xué)要求：了解串聯(lián)超前（微分）校正，串聯(lián)滯后（積分）校正的設(shè)計(jì)方法。 課題七 非線性系統(tǒng)1非線性系統(tǒng)的基本概念。2非線性系統(tǒng)的線性化。3描述函數(shù)法。教學(xué)要求：理解非線性系統(tǒng)的基本概念，了解非線性系統(tǒng)的線性化及描述函數(shù)法。課題八 采樣控制系統(tǒng)1采樣控制系統(tǒng)的基本概念。2采樣過(guò)程和采樣定理，采樣信號(hào)的復(fù)現(xiàn)。3z變換，z反變換，采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)，采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)誤差。教學(xué)要求：掌握采樣過(guò)程和采樣定理，采樣信號(hào)的復(fù)現(xiàn)，z變換和z反變換。四、大 綱 說(shuō) 明 本大綱根據(jù)濟(jì)南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職電子電氣專業(yè)教學(xué)計(jì)劃制定。1教學(xué)建議 ：(1)主要講述古典控制理論。在介紹時(shí)，研究對(duì)象以線性連續(xù)系統(tǒng)，研究方法以頻率特性法為重點(diǎn)。(2)統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型主要是微分方程和傳遞函數(shù)。2為講解方便，應(yīng)