《自動(dòng)控制原理》課程教學(xué)大綱

1、自動(dòng)控制原理教學(xué)大綱課程名稱課程編號(hào)：課程學(xué)時(shí)： 60 學(xué)時(shí)課程學(xué)分：4開設(shè)年級(jí)： 大二第二學(xué)期教 研 室： 電氣教研室負(fù) 責(zé) 人：xxx目 錄第一部分：說明 自動(dòng)控制原理教學(xué)大綱第一部分說明學(xué)模型，時(shí)域分析法，根軌跡法，線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)法，控制系統(tǒng)的校正，非線性系統(tǒng)，離散控制系統(tǒng)。第二部分自動(dòng)控制原理的基本內(nèi)容第一章 自動(dòng)控制的基本概念【教學(xué)目標(biāo)】了解基礎(chǔ)知識(shí)?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】明確控制系統(tǒng)的任務(wù)、組成及自動(dòng)控制的基本概念(被控對(duì)象，被控量，給定量，干擾量等。側(cè)重講述開環(huán)控制和閉環(huán)控制的基本原理和特點(diǎn)，閉環(huán)（反饋）控制是本章的重要概念。通過示例，建立起系統(tǒng)的基本概念，初步的要求?！窘虒W(xué)方法】課

2、堂講授【教學(xué)時(shí)數(shù)】4 課時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】11 引言12 自動(dòng)控制的基本知識(shí)13 自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制方式14 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類及基本組成15 對(duì)控制系統(tǒng)的要求和分析設(shè)計(jì)16 自動(dòng)控制理論的發(fā)展概況【考核目標(biāo)】每章布置作業(yè)，作業(yè)量1-2小時(shí)，主要針對(duì)通過示例，建立起系統(tǒng)的基本概念，初步掌握由系統(tǒng)工作原理圖畫出系統(tǒng)方塊圖的方法。第二章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型【教學(xué)目標(biāo)】熟練掌握傳遞函數(shù)的概念、定義、性質(zhì)及局限性。【教學(xué)重難點(diǎn)】 熟練掌握用拉氏變換方法求解線性常微分方程的方法；熟練掌握利用結(jié)構(gòu)圖等效變換和梅遜公式求系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方法?！窘虒W(xué)方法】課堂講授實(shí)驗(yàn)【教學(xué)時(shí)數(shù)】8 課時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】21 引言2

3、2 系統(tǒng)微分方程的建立23 非線性數(shù)學(xué)模型線性化24 線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)26 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)27 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖28 信號(hào)流圖及梅遜公式【考核目標(biāo)】每章布置作業(yè)，作業(yè)量2-4小時(shí)，主要針對(duì)結(jié)構(gòu)圖的等效變換、梅遜公式。第三章 時(shí)域分析法【教學(xué)目標(biāo)】掌握性能指標(biāo)分類、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及穩(wěn)態(tài)誤差分析?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】二階系統(tǒng)時(shí)域分析、勞斯穩(wěn)定判據(jù)及穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算?！窘虒W(xué)方法】課堂講授實(shí)驗(yàn)【教學(xué)時(shí)數(shù)】9 課時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】31 線性系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的性能指標(biāo)32 一階系統(tǒng)的時(shí)域分析33 二階系統(tǒng)的時(shí)域分析34 高階系統(tǒng)的時(shí)域分析35 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析36 線性系統(tǒng)的誤差分析【考核目標(biāo)】 2-4第四章 根

4、軌跡法【教學(xué)目標(biāo)】 熟練掌握繪制根軌跡的方法，能夠利用根軌跡定性分析系統(tǒng)性能隨參數(shù)變化的趨勢(shì)?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)方法】課堂講授【教學(xué)時(shí)數(shù)】8 課時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】41 根軌跡法的基本概念42 繪制根軌跡的基本法則43 控制系統(tǒng)的根軌跡分析方法【考核目標(biāo)】每章布置作業(yè)，作業(yè)量2-4小時(shí)，主要針對(duì)根軌跡的繪制及系統(tǒng)性能分析。第五章 線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)法【教學(xué)目標(biāo)】 熟悉典型環(huán)節(jié)頻率特性的特點(diǎn)，熟練掌握繪制開環(huán)幅相特性、開傳遞函數(shù)的方法?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)和對(duì)數(shù)頻率判據(jù)判定系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法?！窘虒W(xué)方法】課堂講授實(shí)驗(yàn)【教學(xué)時(shí)數(shù)】11課時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】51 頻率特性52 典型環(huán)節(jié)的頻率特性53 控制系統(tǒng)的開環(huán)頻率特

5、性54 奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)55 開環(huán)頻域指標(biāo)56 閉環(huán)頻率特性【考核目標(biāo)】每章布置作業(yè)，作業(yè)量2-4小時(shí)，主要針對(duì)運(yùn)用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)和對(duì)數(shù)頻率判據(jù)判定系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。第六章 控制系統(tǒng)的校正【教學(xué)目標(biāo)】掌握校正的基本概念。【教學(xué)重難點(diǎn)】掌握串聯(lián)超前、串聯(lián)滯后校正及串聯(lián)綜合法校正的方法?！窘虒W(xué)方法】課堂講授實(shí)驗(yàn)【教學(xué)時(shí)數(shù)】4 課時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】61 校正的基本概念62 典型校正裝置63 頻率法串聯(lián)校正64 頻率法反饋校正65 控制系統(tǒng)的復(fù)合校正【考核目標(biāo)】每章布置作業(yè)，作業(yè)量 1-2小時(shí)，主要針對(duì)校正的方法。第七章 非線性系統(tǒng)分析自振、計(jì)算自振參數(shù)的方法?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】用描述函數(shù)法分析非線性控制系

6、統(tǒng)的穩(wěn)定性、分析自振、計(jì)算自振參數(shù)?！窘虒W(xué)方法】課堂講授實(shí)驗(yàn)【教學(xué)時(shí)數(shù)】8 課時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】71 典型非線性特性72 描述函數(shù)法73相平面法【考核目標(biāo)】每周布置作業(yè)，作業(yè)量2-4小時(shí)，主要針對(duì)描述函數(shù)法分析非線性控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和分析自振、計(jì)算自振參數(shù)的方法及相平面分析法。第八章 離散控制系統(tǒng)【教學(xué)目標(biāo)】了解離散系統(tǒng)的基本概念，掌握采樣定理及數(shù)字系統(tǒng)校正?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】采樣定理、Z變換及離散系統(tǒng)的數(shù)字校正。【教學(xué)方法】課堂講授實(shí)驗(yàn)【教學(xué)時(shí)數(shù)】8 課時(shí)【教學(xué)內(nèi)容】81 引言82 采樣過程和采樣定理83 信號(hào)恢復(fù)84 z變換85 離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型86 離散系統(tǒng)的時(shí)域分析87 離散系統(tǒng)的數(shù)字校正【考核目標(biāo)】每章布置作業(yè)，作業(yè)量2-4小時(shí)，主要針對(duì)離散系統(tǒng)數(shù)字校正。第三部分附錄1使用教材及主要參考書目教材：王劃一主編自動(dòng)控制原理（第二版）北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2010參考教材：1Richard CDorfModerncontrol systems北京：科學(xué)出版社（英文影印版第九版）2Katsuhiko Ohata