《自动控制原理》(88学时)

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1、《自动控制原理》（88学时）一、课程基本信息1、课程代码:09200102、课程名称（中文）：自动控制原理课程名称（奥文）：ThePrincipleofAutomaticControl3、学吋/学分：88学吋/12学分4、先修课程：商等数学（1110011）、大学物理（2/1110051）、ffl变函数与积分变换（2/1120680）、电路分析基础（0820021）、电子技术战础（模拟）（2/0820031）、控制系统元件（2/0930130）、微机原理及应用（2/1010010）5、而向对象：全校四年制控制类专业本科生（航空学院，航海学院，自动化学院等）6、开课学院（系）：自动化学院7、

2、教材、教学参考节：[1]《自动控制原理》、卢京潮主编、清华大学出版社、2013.3。[2]《自动控制原理》（第五版）、胡寿松主编、科学出版社、2007.6。[3]《现代控制系统》（第10版）R.CDorf,R.H.Bshop著、赵千川，冯梅译、科学出版社、2008.6,[4]《现代控制工程》（第4版）、KatsuhikoOgata（绪方胜彦）著、清平大学出版社、2006.12、二、课程的性质和任务本课程是自动控制类专业的東要专业姑础课，其教学任务是使学生掌握自动控制系统的坫本概念和自动控制系统分析、设汁（校正）的堪本方法，初步掌握系统实验技能，学会运用Matlab进行控制系统辅助分析设计的

3、方法，为后续课程（现代控制理论，计算机控制系统，工业过程控制等）的学习提供所应用的系统分析、设计的妯本理论和妯本方法，掌握必要的堪本技能，为进—步深造打下必要的理论基础。三、教学内容和要求自动控制原理课程教学内容分为七章，对不同章节的教学要求分别叙述如下（数字农示相应章节供参考的学时数）。第一章自动控制的一般概念（4）1.自动控制系统及其任务、控制的驻本方式（开/闭环控制）、负反馈控制原理（2）2.自动控制系统的堪本组成及分类、对控制系统的褪本要求（2）要求：明确控制系统的任务、组成及自动控制的M本概念（被控对象，被控量，给定盘，T•扰量等）。侧熏讲述开环控制和闭环控制的姑本原理和特点，闭

4、环（反馈）控制是本章的熏要概念，通过示例，建立起系统的姑本概念，初步掌握由系统工作原理图岡出系统方块图的方法。正确理解对控制系统稳、准、快的要求。第二章控制系统的数学模型（12）1.动态（微分）方程的建立及线性化、a习拉普拉斯变换（2）2.复习拉普拉斯反变换、线性系统的传递蚋数、（2）3.元部件的传递函数、典型环节（2）4.结构阁的建立及等效变换（2）5.信号流阁，梅逊埚益公式（2）6.tl动控制系统的传递函数（2）耍求：传递蚋数的概念、结构阁的建立与等效变换、梅逊公式足木草的a点。一般掌掘微分;/程建立和非线性人程线性化的力*法。熟练掌掘传递喊数的概念、定义、性质及局限性。明确苓初始条件

5、的物理含义；明确传递函数与微分人程之间的欠系。掌掘典型环节的概念；熟悉常川元部件的传递函数，明确系统常用的传递函数形式。学会由系统微分力*程建立系统结构阁。熟练掌掘用拉氏变换A法求解线性常微分分程的力*法;熟练掌捤利用结构阁等效变换和梅逊公式求系统传递函数的）亂第三章线性系统的时域分析与校正（12）1.时域分析与校正的基木概念：典型外作川下的响应及性能指标2.—阶系统的时间响应及动态性能（2）3.二阶系统的时间响应及动态性能、改善系统性能的措施（4）4.髙阶系统的时问响应及动态性能5.线性系统的稳定性分析（2）6.线性系统的稳态误差（3）7.线性系统的反馈校正和复合校正（1）耍求：稳定性、

6、稳态误差、一、二阶系统阶跃响应的特点及动态性能与系统参数间的关系等冇失概念，有关的计算方法以及时域校正有关的概念、方法足本章的ffi点。熟悉系统阶跃响应性能指标，/解典型外作川与典型外作用下系统输出之间的欠系。明确一阶、二阶系统阶跃响应的特点及一阶、二阶系统动态性能与系统特征参数之间的关系;明确闭环零点、极点分布与系统性能之间的联系：明确附加闭环苓点、附加闭环极点对系统性能的影响。正确理解主导极点的概念；丫解估算髙阶系统动态性能的苓点极点法。明确稳定性概念及稳定的充耍条件，熟练掌握劳斯稳定判据及其应川7/法；理解结构不稳定概念。明确误差和稳态误差的定义；明确利川终值定理进行计算的限制条件；

7、熟练掌握用终值定理求稳态误差的;/法：熟练掌握静态误差系数法及适川的条件、掌握动态误差系数法；明确影响稳态误差的因尜，丫解减小、消除稳态误差的措施。理解校正的概念；明确反馈校IE和复合校IE的作用，并掌握利用这些手段提髙系统性能的A法。第四章根轨迹法（8）1.根轨迹的概念；根轨迹方程及相角条件、模（幅）值条件（1）2.绘制常规根轨迹的基木法则（3）3.广义根轨迹（参数根轨迹和；度根轨迹）（2）4.利川根轨迹定性分析系统性