自动控制理论课程设计
自动控制理论课程设计
1万+ 人选课
更新日期:2025/06/22
开课时间2023/03/15 - 2023/07/01
课程周期16 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

自动化技术广泛应用于工业、农业、军事、医疗等领域,把人类从繁重的体力劳动中解放出来,极大地提高了生产率。自动化技术的基础是自动控制理论,而“自动控制理论实验”这门课程不仅包含通用的控制方法,还包含相关实验操作。该课程作为控制科学的实验课程,将更好地引导学生理论与实践的结合。

“自动控制理论实验”课程是自动化专业的核心课程,同样适用于电类、机械类、能源动力类、化工类与自动化相关的各专业。本课程面向本科生、硕士生等,理论与实践并重,是一门工程性、综合性很强的课程。

本课程主要介绍经典控制理论、智能控制理论以及相关实验,共包含11个章节。通过课程教学达到以下目标:

(1)使学生掌握经典控制理论、智能控制理论的基本概念与实验原理,掌握时域和频域中常用的计算方法与分析方法。

(2)使学生理论联系实际,通过MATLAB编程,进行实验算法的设计,独立完成仿真实验

(3)使学生了解自动控制技术与人工智能、智能制造等其他学科的关系,将自动化技术与其他新兴技术相结合,促进国家智能化发展。


课程大纲

第一章 课程预备知识

1.1 课程相关知识介绍

1.2 自动控制理论应用举例及发展趋势

1.3 实验设备介绍

第二章 二阶系统阶跃响应

2.1 二阶系统阶跃响应的模型及分类

2.2 二阶系统阶跃响应的计算方法

2.3 二阶系统阶跃响应在汽车悬挂系统中的应用

2.4 二阶系统仿真实验

第二章 二阶系统阶跃响应

第二章 二阶系统阶跃响应

第三章 高阶系统稳定性分析

3.1 高阶系统稳定性分析基本原理

3.2 临界稳定增益求解和阶跃响应分析

3.3 三容水箱液位控制系统阶跃响应举例

3.4 三阶系统仿真实验

第三章 高阶系统稳定性分析

第三章 高阶系统稳定性分析

第四章 PID算法介绍

4.1 PID控制系统基本原理

4.2 PID计算方法与参数整定

4.3 PID控制系统在单容水箱液位控制中的应用

4.4 PID控制算法仿真实验

第四章 PID算法介绍

第四章 PID算法介绍

第五章 超前滞后校正

5.1 超前滞后校正的原理介绍

5.2 超前滞后校正的计算方法

5.3 超前滞后校正在变频电源中的应用

5.4 超前滞后校正仿真实验

第五章 超前滞后校正

第五章 超前滞后校正

第六章 极点配置

6.1 极点配置基本原理

6.2 极点配置车辆悬挂系统中的应用

6.3 极点配置仿真实验

第六章 极点配置

第六章 极点配置

第七章 模糊控制

7.1 基本模糊理论

7.2 模糊控制系统

7.3 模糊控制在球杆系统中应用

7.4 模糊控制算法仿真实验

第七章 模糊控制

第七章 模糊控制

第八章 神经网络控制

8.1 神经网络基础知识介绍

8.2 神经网络控制算法的原理与计算方法

8.3 BPNN-PID控制器在温室温度控制中的应用

8.4 神经网络控制仿真实验

第八章 神经网络控制

第八章 神经网络控制

第九章 遗传算法

9.1 遗传算法的基本原理

9.2 遗传算法在球杆控制系统中的应用

9.3 遗传算法仿真实验

第九章 遗传算法

第九章 遗传算法

第十章 模糊PID

10.1 模糊PID液位控制系统

10.2 模糊控制在锅炉系统中应用

10.3 模糊PID控制算法仿真实验

第十章 模糊PID

第十章 模糊PID

第十一章 控制系统的根轨迹校正

11.1 根轨迹校正的理论依据

11.2 根轨迹方法的校正案例

第十一章 控制系统的根轨迹校正

第十一章 控制系统的根轨迹校正