自动控制原理教学大纲

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1、《自动控制原理》教学大纲一、课程性质、任务和目的自动控制系统在工程和科学技术发展中起着十分重要的作用，自动控制原理的研究对象就是自动控制系统。本课程主要介绍经典控制理论的基本内容，使学生通过学习能掌握闭环控制系统的基本概念及基本的系统分析和校正方法，为后续课程的学习打下基础。二、基本要求通过本课程的教学，应使学生达到下列要求：l掌握控制理论的基础知识l熟悉控制系统的数学模型l能够进行时域分析、跟轨迹法、频率法等分析l熟悉控制系统的综合校正l了解非线性控制系统l了解采样控制系统三、课时分配共72学时，一个学期进行。其中理论教学62学时，实践教学10学时。四、先修课程《计算机应用基础》、《电子技

2、术》五、教学内容、要求与安排1、自动控制系统的基本概念（1）内容l自动控制和自动控制系统l自动控制系统的方框图与基本环节l自动控制系统的基本类型（2）要求l了解自动控制系统的基本概念。l了解对自动控制系统的要求l了解本课程的基本任务（3）教学难点自动控制系统的基本类型（4）教学重点自动控制系统的基本概念（5）作业要求了解自动控制系统的基本概念2、控制系统的数学模型5（1）内容l动态微分方程的建立l系统动态结构图l结构图的等效变换及系统传递函数（2）要求l熟悉动态微分方程的建立过程l能够进行结构图的等效变换及系统传递函数（3）教学难点系统传递函数（4）教学重点系统传递函数（5）作业要求了解系统

3、的数学模型及其意义能够进行结构变换1、时序分析法（1）内容l典型输入信号和时域性能指标l控制系统的稳定性分析l控制系统的暂态响应分析l控制系统的稳态误差分析（2）要求l能够进行控制系统的稳定性分析l能够进行控制系统的暂态响应分析l能够进行控制系统的稳态误差分析（3）教学难点控制系统的稳态误差分析（4）教学重点控制系统的稳定性分析（5）作业要求掌握控制系统的稳定性分析、暂态响应分析和稳态误差分析。2、根轨迹法（1）内容l根轨迹法的基本概念及绘制条件l绘制根轨迹法的基本规则l参量根轨迹的绘制l用根轨迹法分析自动控制系统l根轨迹法的改造（2）要求5l熟悉根轨迹法编制的方法和技巧l掌握基础的概念和用

4、法（3）教学难点根轨迹法的改造（4）教学重点根轨迹绘制（5）作业要求会绘制根轨迹，能够用根轨迹法分析自动控制系统1、频率法（1）内容l频率特性l频率特性的极坐标图l奈奎斯特稳定性判断l系统稳定的性能指标l频率特性的对数坐标图l系统的图分析l二阶系统的频率特性与š关系l闭环幅品特性（2）要求掌握频率特性的定义能够在频率的范围内分析系统的性能。（3）教学难点用频率法进行系统分析（4）教学重点用频率法进行系统分析（5）作业要求能用频率法进行系统分析2、控制系统的综合校正（1）内容l常用校正装置及其特性l用根诡计法进行串联校正l用频率法金星串连校正l按希望模型金星串联校正l局部反馈校正l复合校正（2

5、）要求l掌握串联校正的根轨迹法及频率法l了接局部反馈校正和复合校正（3）教学难点5复合校正（4）教学重点串行校正（5）作业要求掌握串联校正的根轨迹法及频率法1、非线性控制系统（1）内容l典型非线性控制系统特性及其对系统性能的影响l描述函数法l用描述函数法研究非线性控制系统（2）要求l了解描述函数法l掌握非线性控制系统的定义（3）教学难点描述函数法（4）教学重点描述函数法（5）作业要求能够用描述函数法研究非线性控制系统2、采样控制系统（1）内容l采样过程与采样定理lz变换l采样控制系统的数学模型l采样控制系统的时域分析（2）要求l掌握采样控制系统的基本概念l了解采样的过程l理解采样控制系统的数

6、学模型l能进行采样控制系统的时域分析（3）教学难点采样控制系统的数学模型（4）教学重点采样控制系统的数学模型（5）作业要求能够建立采样控制系统的数学模型及能进行采样控制系统的时域分析5一、实践教学的环境要求在实验室进行实践教学，应提前与实验员联系安排。二、考试办法与要求本课程对学生的考试结合平时成绩和课程结束时的卷面成绩，卷面考试采用百分制。三、采用的教学方法采用课堂讲授和实验相结合的方法教学。四、课时分配课程内容理论学时实践学时其它小计自动控制系统的基本概念44控制系统的数学模型66时域分析法88根轨迹法10212频率法10212控制系统的综合校正10212非线性控制系统628采样控制系统

7、628合计6210725