17《自動控制原理》教學(xué)大綱

《自動控制原理》教學(xué)大綱編號：QD-0703-08版本號A/O適用專業(yè):高級電氣自動化設(shè)備安裝與維修總課時：54一、說明1.課程的性質(zhì)和內(nèi)容本課程是電氣自動化設(shè)備安裝與維修專業(yè)必修的一門專業(yè)主干課。主要教學(xué)內(nèi)容以反饋控制理論為核心，研究控制系統(tǒng)建模方法、線性系統(tǒng)的分析與設(shè)計方法及自動控制系統(tǒng)的工作原理、自動調(diào)節(jié)過程等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生掌握自動控制理論、具有自動控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運行、維護等應(yīng)用能力。2.課程的任務(wù)和要求（1）明確自動控制的概念，基本控制方式及特點以及對控制系統(tǒng)性能的基本要求；（2）掌握自動控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立、系統(tǒng)性能分析方法以及改善系統(tǒng)性能的途徑；（3）掌握直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理、自動調(diào)節(jié)過程及分析方法；（4）掌握直流調(diào)速系統(tǒng)工程設(shè)計方法以及系統(tǒng)的實例分析與調(diào)試；（5）掌握自動控制的基礎(chǔ)理論及對連續(xù)系統(tǒng)的定性分析和初步設(shè)計方法，并具有運用反饋控制原理解決實際工程中的相關(guān)問題，提高分析問題和解決問題的能力。3.教學(xué)中應(yīng)注意的問題（1）主要講述古典控制理論。在介紹時，研究對象以線性連續(xù)系統(tǒng)，研究方法以頻率特性法為重點。（2）統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型主要是微分方程和傳遞函數(shù)。（3）為講解方便，應(yīng)對學(xué)生列出拉氏變換的基本關(guān)系式和拉氏變換表。（4）為適應(yīng)高職教學(xué)，在講解時應(yīng)盡量避免過多的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，力求講清基本概念，注意加強基本理論和方法的應(yīng)用。二、學(xué)時分配表教學(xué)內(nèi)容課時教學(xué)要求備注課題一控制系統(tǒng)的基本概念2掌握開環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點及閉環(huán)系統(tǒng)的組成和分類。1.1簡述控制系統(tǒng)的基本概念0.51.2開環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點11.3閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本要求、組成和分類。0.5課題二控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型6掌握系統(tǒng)的運動方程式和狀態(tài)方程式、線性系統(tǒng)及典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)2.1控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的基本概念12.2系統(tǒng)的運動方程式和狀態(tài)方程式12.3線性系統(tǒng)及典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)22.4系統(tǒng)的方框圖變換2課題三控制系統(tǒng)的時域分析12理解時域分析的基本概念，了解穩(wěn)定判據(jù)，控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。3.1時域分析的基本概念23.2控制系統(tǒng)的典型輸入43.3穩(wěn)定判據(jù)，控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差43.4一階、二階系統(tǒng)的時域響應(yīng)。2課題四控制系統(tǒng)的根軌跡分析7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。4.1根軌跡的基本概念24.2根軌跡分析系統(tǒng)的暫態(tài)特性34.3開環(huán)零、極點的變化對根軌跡的影響2課題五控制系統(tǒng)的頻域分析6了解典型環(huán)節(jié)的頻率特性，掌握系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的繪制，奈魁斯特穩(wěn)定判據(jù)。5.1頻率特性的基本概念15.2典型環(huán)節(jié)的頻率特性15.3奈魁斯特穩(wěn)定判據(jù)25.4開環(huán)頻率特性與系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差15.5閉環(huán)頻率特性1教學(xué)內(nèi)容課時教學(xué)要求備注課題六控制系統(tǒng)的校正5了解串聯(lián)超前（微分）校正，串聯(lián)滯后（積分）校正的設(shè)計方法。6.1系統(tǒng)校正的基本概念26.2校正系統(tǒng)的分析3課題七非線性系統(tǒng)5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。7.1非線性系統(tǒng)的基本概念17.2非線性系統(tǒng)的線性化27.3描述函數(shù)法2課題八采樣控制系統(tǒng)5掌握采樣過程和采樣定理，采樣信號的復(fù)現(xiàn)，z變換和z反變換。8.1采樣控制系統(tǒng)的基本概念18.2采樣過程和采樣定理，采樣信號的復(fù)現(xiàn)28.3z變換，z反變換2機動2復(fù)習(xí)考試4編制人：