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绪章绪论
介绍控制理论的发展历史,对自动控制基本分类进行了简单的介绍,同时还介绍了自动控制的相关知识。
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●0.1控制的基本概念
了解什么是控制
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●0.2自动控制的基本概念
自动控制系统的基本概念、组成和分类
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●0.3控制系统的基本方式
开环控制与闭环控制的区别
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●0.4反馈控制系统的基本组成
反馈控制的基本组成原理
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●0.5控制系统的分类
控制系统的不同分类
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第一章控制系统的动态数学模型
掌握控制系统微分方程建立的基本方法;了解非线性微分方程的线性化近似处理方法;掌握拉普拉斯变换的基本性质、定理及其应用。熟练掌握拉普拉斯反变换的方法;明确传递函数的概念及其特点;重点掌握传递函数的求解方法。熟练掌握各种典型环节的传递函数及其特点。了解系统方框图的“三要素”; 掌握方框图的概念、建立及其等效变换方法;重点掌握由系统方框图求解系统闭环传递函数的基本方法——等效变换。掌握由系统方框图求解系统闭环传递函数的基本方法——梅逊公式;明确系统的开环传递函数和闭环传递函数的基本概念。
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●1.1微分方程
微分方程的建模方法
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●1.2拉普拉斯变换定义
拉普拉斯变换的定义
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●1.3拉普拉斯变换的性质
介绍拉普拉斯变换的性质及定理
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●1.4拉普拉斯反变换方法
拉普拉斯反变换的方法
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●1.5传递函数
传递函数的求解方法
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●1.6系统方框图的基本概念
系统方框图的六要素
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●1.7机械系统方框图的绘制方法
机械系统三要素
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●1.8转动系统方框图的绘制方法
机械转动系统的三要素
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●1.9电气系统方框图的绘制方法
电气系统三要素的方框图构建方法
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●1.10方框图的等效变换法则
方框图的等效变换法则
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●1.11方框图的等效变换求传递函数
利用方框图的等效变换求取系统的传递函数
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●1.12信号流图
介绍信号流图的基本定义
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●1.13梅逊公式
梅逊公式的使用方法
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●1.14反馈系统的开环与闭环传递函数
闭环系统的开环与闭环传递函数
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第二章时域瞬态响应
了解时域响应的基本概念、线性系统时域响应分析的基本方法及闭环特征根的分布对系统动态性能的影响;熟练掌握一阶、二阶典型系统时域响应性能指标计算。了解利用主导极点和偶极子的概念对高阶系统的时域响应进行近似分析的方法。
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●2.1时域响应及性能指标
时域响应分析的基本定义与评价指标
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●2.2一阶系统的瞬态响应
一阶系统的瞬态响应及评价指标
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●2.3二阶系统的瞬态响应
二阶系统的瞬态响应及评价指标
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第三章控制系统的频率特性
明确频率响应的基本概念及其数学本质;正确掌握频率特性的两种图形(即伯特图和乃氏图)绘制方法;并能熟练绘制典型环节的频率响应特性曲线。明确最小相位环节和最小相位系统的概念;熟练绘制控制系统的开环频率响应特性曲线。掌握由对数频率特性曲线求得系统传递函数的基本方法。能够正确分析系统开环频率响应特性与系统动态性能之间的关系;了解系统闭环频率响应特性与系统动态性能之间的关系。
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●3.1频率特性的基本概念
频率特性的定义及表示方法
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●3.2典型环节的频率特性
几种典型环节的频率特性
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●3.3控制系统的开环频率特性
最小相位系统、系统型别的定义
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●3.4极坐标图
奈奎斯特图的绘制方法
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●3.5对数坐标图
伯德图的绘制方法
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●3.6由伯德图求传递函数
通过伯德图求系统的传递函数
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●3.7开环频率特性及其动态性能关系
三频段的基本概念及对控制系统的影响
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第四章控制系统的稳定性分析
熟练应用乃奎斯特稳定判据判断最小相位系统的稳定性。熟练应用对数频率稳定判据判断最小相位系统的稳定性;正确掌握相位稳定裕量和幅值稳定裕量的定义及其计算。
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●4.1系统稳定性的基本概念及稳定条件
系统稳定的概念及充要条件
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●4.2劳斯判据
代数稳定性判据
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●4.3劳斯判据应用的两种特殊情况
两种特殊情况下系统稳定性分析
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●4.4奈奎斯特稳定性判据
应用奈奎斯特判据判断系统的稳定性
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●4.5由伯德图判断系统的稳定性
利用伯德图分析系统的稳定性
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●4.6控制系统的相对稳定性
控制系统的稳定裕量
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第五章控制系统的误差分析和计算
明确误差、稳态误差和静态误差系数的定义;明确终值定理的应用条件(即只有稳定系统求解其稳态误差才有意义)。熟练掌握系统输入引起的稳态误差和静态误差系数的规律及其计算。熟练掌握干扰引起的稳态误差规律及其计算;掌握减小和消除系统稳态误差的措施。
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●5.1误差的定义
误差与偏差的关系
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●5.2稳态误差的定义
稳态误差的基本概念
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●5.3稳态误差的计算
利用终值定理求解系统的稳态误差
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●5.4静态误差系统
静态误差系统的计算方法
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●5.5输入与干扰引起的稳态误差
干扰引起误差的分析方法
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第六章控制系统的综合与校正
明确控制系统校正的概念和校正方式。正确理解超前校正、滞后校正、滞后-超前校正环节、PID校正器的特点和作用;掌握对系统实施串联校正的设计方法和步骤。掌握对系统实施反馈校正的设计方法和步骤。
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●6.1控制系统校正的概述
系统校正的基本概念
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●6.2串联校正
串联校正的不同特征
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●6.3反馈校正
反馈校正的方法