自动控制理论
自动控制理论
少于1000 人选课
更新日期:2025/06/23
开课时间2024/08/29 - 2025/01/31
课程周期23 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

本课程是一门学科专业核心课程,是自动控制理论体系的重要奠基,以金课为建设标准的课程。本课程从工程实际出发,内容包括自动控制理论的基本概念、线性系统的数学模型、系统不同的分析方法、控制系统设计与校正等。对实际系统进行建模分析,再通过校正设计优化实际系统的性能,达到系统较好的控制效果。课程以基本知识、基本概念和方法的工程应用为重点,内容深入浅出。

案例导入和问题式教学引导学生由浅入深地引导学生开展知识学习。各部分内容均给出知识点和任务要求,通过任务体系进行知识导航,体系构建课程内容关系和目标要求,同时基于OBE理念目标任务导向,进行各知识点的学习导航,构建知识体系关系,旨在培养学生的控制思维、系统思维及理论知识在实际中应用的思维、方法以及系统观。

课程大纲

第一章 课程导论

  • 1.1 导论
  • 1.2 第一节 从实际应用说起
  • 1.3 第二节 初始“自动控制系统”
  • 1.4 第三节 自动控制理论前世今生和未来
  • 1.5 第四节 自动控制系统的家族
  • 1.6 第五节 自动控制研究内容
  • 1.7 第六节 线性系统常用的几种输入信号
  • 1.8 小结

第二章 线性系统的数学模型

  • 2.1 导论
  • 2.2 第一节 线性系统的微分方程
  • 2.3 第二节 拉普拉斯变换
  • 2.4 第三节 传递函数
  • 2.5 第四节 典型环节传递函数
  • 2.6 第五节 系统结构图
  • 2.7 第六节 信号流图

第三章 线性系统时域分析

  • 3.1 导论
  • 3.2 第一节 典型输入信号与性能指标
  • 3.3 第二节 一阶系统时域分析
  • 3.4 第三节 二阶系统时域分析
  • 3.5 第四节 线性系统稳定性分析
  • 3.6 第五节 线性系统稳态误差
  • 3.7 第六节 高阶系统的时域分析

第四章 线性系统的根轨迹分析

  • 4.1 第一节 基本概念
  • 4.2 第二节 绘制根轨迹的规则
  • 4.3 第三节 利用根轨迹分析系统的性能(工程应用)
  • 4.4 小结与思考讨论

第五章 线性系统的频域分析

  • 5.1 导论
  • 5.2 第一节 频率特性的概念
  • 5.3 第二节 典型环节的频率特性
  • 5.4 第三节 开环对数频率特性
  • 5.5 第四节 系统开环Nyquist图(极坐标图、幅相曲线)
  • 5.6 第五节 Nyquist稳定判据
  • 5.7 第六节 相对稳定性
  • 5.8 第七节 用频率特性分析系统品质
  • 5.9 小结与思考讨论

第六章 线性系统的校正

  • 6.1 知识导航
  • 6.2 导 论
  • 6.3 第一节 串联超前校正
  • 6.4 第二节 串联滞后校正
  • 6.5 第三节 串联滞后-超前校正
  • 6.6 第四节 按期望特性对系统进行校正
  • 6.7 第五节 PID控制规律
  • 6.8 小 结