课程简介
"自动控制原理"是电气信息类各专业的专业基础课程，其教学目标是使学习者清晰地建立起线性反馈控制系统的基本架构和基本概念，掌握自动控制的基本理论及其工程分析和设计方法，学会利用经典控制理论的工程方法，即时域法、频率特性法、根轨迹法来分析、设计自动控制系统。培养学习者运用基本理论解决工程实际问题的能力，并为学习后续有关课程准备必要的知识，有助于学习者综合能力和整体素质的提高。
课程主要教学内容包括系统在三域（时域、复域、频域）中的数学模型、系统分析的三要素（稳定性、稳态特性、动态特性）、以及控制系统的设计方法。具体教学内容包括自动控制系统概述及系统原理框图的绘制、控制系统的数学模型、控制系统的时域分析、控制系统的复域分析（根轨迹法）、控制系统的频域分析（频率响应法）以及控制系统校正装置的设计。
本课程面向高等学校工科各专业，如电子信息类、机械工程类、电气工程类、仪器仪表类等专业本科生，以及相关领域专业技术人员。
课程大纲
绪论
1.1 初识自动控制
1.2 自动控制发展简史
1.3 身边的自动控制系统
1.4 自动控制系统的分类
控制系统的数学模型
2.1 数学模型简介
2.2 时域数学模型——微分方程
2.3 复域数学模型——传递函数
2.4 方块图
2.5 信号流图及Mason增益公式
自动控制系统的时域分析
3.1 典型测试信号
3.2 稳定性的基本概念
3.3 Routh稳定性判据
3.4 Routh稳定性判据的应用实例
3.5 控制系统的稳态特性
3.6 稳态误差计算
3.7 控制系统的动态响应指标
3.8 二阶系统的动态响应
3.9 高阶系统的动态响应
根轨迹法
4.1 根轨迹的基本概念
4.2 绘制根轨迹的基本原则
4.3 根轨迹的绘制及稳定性分析
4.4 开环零极点的变化对根轨迹的影响
线性系统的频域分析
5.1 频率特性
5.2 极坐标图
5.3 对数频率特性图
5.4 对数频率特性的绘制方法
5.5 奈氏稳定性判据
5.6 Bode图上的奈氏判据
5.7 基于频率特性的性能分析
5.8 闭环频率特性
5.9 频率特性测试和传递函数求取
线性控制系统的设计
6.1 控制系统的校正方法
6.2 相位超前校正
6.3 相位滞后校正
6.4 相位超前-滞后校正
6.5 PID控制
6.6 PID参数整定
1.1 初识自动控制
1.2 自动控制发展简史
1.3 身边的自动控制系统
1.4 自动控制系统的分类
控制系统的数学模型
2.1 数学模型简介
2.2 时域数学模型——微分方程
2.3 复域数学模型——传递函数
2.4 方块图
2.5 信号流图及Mason增益公式
自动控制系统的时域分析
3.1 典型测试信号
3.2 稳定性的基本概念
3.3 Routh稳定性判据
3.4 Routh稳定性判据的应用实例
3.5 控制系统的稳态特性
3.6 稳态误差计算
3.7 控制系统的动态响应指标
3.8 二阶系统的动态响应
3.9 高阶系统的动态响应
根轨迹法
4.1 根轨迹的基本概念
4.2 绘制根轨迹的基本原则
4.3 根轨迹的绘制及稳定性分析
4.4 开环零极点的变化对根轨迹的影响
线性系统的频域分析
5.1 频率特性
5.2 极坐标图
5.3 对数频率特性图
5.4 对数频率特性的绘制方法
5.5 奈氏稳定性判据
5.6 Bode图上的奈氏判据
5.7 基于频率特性的性能分析
5.8 闭环频率特性
5.9 频率特性测试和传递函数求取
线性控制系统的设计
6.1 控制系统的校正方法
6.2 相位超前校正
6.3 相位滞后校正
6.4 相位超前-滞后校正
6.5 PID控制
6.6 PID参数整定
关
注
我
们