自動(dòng)控制原理教學(xué)大綱

1、《自動(dòng)控制原理（自動(dòng)控制原理（I）》教學(xué)大綱教學(xué)大綱一、一、課程的性質(zhì)、任務(wù)、基本要求課程的性質(zhì)、任務(wù)、基本要求和條件和條件（一）課程的性質(zhì)和特點(diǎn)自動(dòng)控制原理是高校電類(lèi)學(xué)科各專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課是從事系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的技術(shù)人員所必須掌握的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課。本課程的主要任務(wù)是：系統(tǒng)地介紹自動(dòng)控制系統(tǒng)和反饋控制的基本概念，學(xué)習(xí)建立控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基本方法，以及分析控制系統(tǒng)穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能的時(shí)域和頻域方法，介紹校正控制系統(tǒng)的常用方法。

2、（二）本課程的基本要求1理解自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成和基本控制原理。2掌握線(xiàn)性定?？刂葡到y(tǒng)（含連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)和離散時(shí)間系統(tǒng)）的輸入輸出描述（運(yùn)動(dòng)方程、傳遞函數(shù)、頻率特性函數(shù)）方法，能夠?qū)?jiǎn)單的機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)理建模。3掌握線(xiàn)性定常系統(tǒng)（含連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)和離散時(shí)間系統(tǒng)）穩(wěn)定性的基本概念和常用分析方法（代數(shù)判據(jù)、根軌跡法、頻率特性法）。4掌握線(xiàn)性定常連續(xù)時(shí)間控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能分析（二階系統(tǒng)為主）和穩(wěn)態(tài)性能分析。5了解單輸入單輸出系統(tǒng)的常用校正方法（

3、根軌跡法和頻率特性法）。教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)（★）第一章概述★第二章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述★第三章控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析★第四章控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)性能分析第五章系統(tǒng)校正方法難點(diǎn)：控制系統(tǒng)不同數(shù)學(xué)模型之間的關(guān)系以及數(shù)學(xué)模型的建立，穩(wěn)定性的頻域分析方法.（三）本課程與相關(guān)課程的聯(lián)系本課程的先修課程為《高等數(shù)學(xué)》、《電路分析》、《信號(hào)與系統(tǒng)》。二、二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配◆各章節(jié)主要內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)第一章第一章概述概述(3(3

4、學(xué)時(shí)學(xué)時(shí))11引言：自動(dòng)控制理論發(fā)展的歷史簡(jiǎn)述12自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成13閉環(huán)控制與開(kāi)環(huán)控制14控制系統(tǒng)的分類(lèi)1.4.1恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)和隨動(dòng)系統(tǒng)1.4.2線(xiàn)性系統(tǒng)和非線(xiàn)性系統(tǒng)1.4.3定常系統(tǒng)和時(shí)變系統(tǒng)1.4.4連續(xù)時(shí)間和離散系統(tǒng)做實(shí)驗(yàn)一:閉環(huán)電壓控制（單獨(dú)3學(xué)時(shí)）教學(xué)目的和要求教學(xué)目的和要求:使學(xué)生掌握分析控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本方法，特別是學(xué)會(huì)如何利用開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)分析閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：勞斯判據(jù)、奈奎斯特判據(jù)及其應(yīng)用方法。

5、第四章第四章控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)性能分析（控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)性能分析（9課時(shí)）課時(shí)）41分析控制系統(tǒng)所用的幾種典型輸入信號(hào)42控制系統(tǒng)瞬態(tài)性能分析4.2.1瞬態(tài)性能指標(biāo)4.2.2一階系統(tǒng)瞬態(tài)性能分析4.2.3典型二階系統(tǒng)瞬態(tài)性能分析4.2.4高階系統(tǒng)瞬態(tài)性能分析43控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能分析4.3.1控制系統(tǒng)的誤差與穩(wěn)態(tài)誤差4.3.2穩(wěn)態(tài)誤差分析，靜態(tài)誤差系數(shù)與系統(tǒng)型別4.3.3控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差與動(dòng)態(tài)誤差系數(shù)4.3.4擾動(dòng)輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差4.3.5離

6、散時(shí)間系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差教學(xué)目的和要求教學(xué)目的和要求：使學(xué)生理解控制系統(tǒng)瞬態(tài)性能與穩(wěn)態(tài)性能的概念，掌握典型二階系統(tǒng)主要?jiǎng)討B(tài)性能指標(biāo)的計(jì)算和分析方法，掌握分析和計(jì)算穩(wěn)態(tài)誤差的方法，了解動(dòng)態(tài)誤差的概念。教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：典型二階系統(tǒng)主要?jiǎng)討B(tài)性能指標(biāo)，系統(tǒng)型別的概念，系統(tǒng)型別與系統(tǒng)信號(hào)跟蹤能力之間的關(guān)系。第五章第五章系統(tǒng)校正方法（系統(tǒng)校正方法（9課時(shí)）課時(shí)）51引言：校正時(shí)所用的性能指標(biāo)與常用校正方式52系統(tǒng)校正的根軌跡法5.2.1增加零、極點(diǎn)

7、對(duì)根軌跡的影響5.2.2根軌跡法校正舉例（滯后、超前、滯后超前校正）5.2.3校正裝置的電路實(shí)現(xiàn)53系統(tǒng)校正的頻率特性法5.3.1開(kāi)環(huán)頻率特性與時(shí)域性能指標(biāo)間的關(guān)系5.3.2頻率特性法校正舉例（滯后、超前、滯后超前校正）54基本控制規(guī)律（PID控制）分析55局部反饋校正56離散系統(tǒng)的數(shù)字校正簡(jiǎn)介三、三、考核辦法考核辦法課程考核辦法：期末考試，筆試，閉卷?？傇u(píng)成績(jī)構(gòu)成：平時(shí)作業(yè)和實(shí)驗(yàn)占20%考試成績(jī)占20%四、四、教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)分配教學(xué)環(huán)