《自动控制原理（经典部分）》课程教学大纲

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1、《自动控制原理（经典部分）》课程教学大纲课程编码课程名称自动控制原理（经典部分）课程英文名称TheoryofAutomaticControl(classical)先修课程数学分析、高等代数、复变函数与积分变换、电路、模拟电子技术、数字电子技术适用专业自动化总学时：90讲课学时：72实验学时：18上机学时：0总学分：5制订单位信息与电气工程学院制订时间：2006.06一、课程的性质和目的本课程是自动化专业必修的专业基础课，是该专业的学生进行控制系统的分析和设计最基本的理论基础。学习该课程的目的在于培养学生在实际中的分析问

2、题与解决问题的能力，培养学生分析和设计控制系统的能力。该课程为过程控制与仪表、计算机控制技术、自动控制原理（现代部分）及运动控制系统等后继课程打下了必需的理论基础。二、课程的基本要求通过本课程的学习，要求学生熟悉自动控制的基本概念和控制系统的数学模型；掌握时域分析法、根轨迹法和频域分析法；理解稳定性的有关概念，稳定性判据；掌握线性系统的校正方法；掌握线性离散系统的分析及校正方法；掌握非线性系统的分析方法。三、课程内容与要求第一章：自动控制的一般概念（4学时）1、学习目的和要求通过本章学习，掌握反馈、开环控制、闭环控制、

3、控制器、被控对象等基本概念，能根据控制系统工作原理图绘制方块图。2、课程内容（1）自动控制理论发展概况；（2）自动控制的基本概念与方式；（3）自动控制系统分类；（4）对自动控制系统的基本要求；（5）自动控制系统组成和方框图。3、考核知识点和考核要求（1）识记：自动控制的基本概念和分类；（2）领会：控制系统组成和方框图；（3）综合应用：根据实际控制系统绘制系统方框图。第二章控制系统的数学模型（10学时）1、学习目的和要求通过本章学习，能够用理论推导的方法建立电路系统及力学系统的数学模型——微分方程，会典型元部件的传递函数

4、的求取，会结构图和信号流图的绘制，会由结构图等效变换求传递函数，会由梅森公式求传递函数。2、课程内容（1）建立控制系统的微分方程；（2）传递函数的概念和求取；（3）结构图和信号流图的绘制；（4）由结构图等效变换求传递函数；（5）由梅森公式求传递函数。3、考核知识点和考核要求（1）识记：传递函数的概念；梅森公式。（2）领会：传递函数；结构图和信号流图；传递函数的极点和零点。（3）综合应用：建立控制系统的微分方程；结构图和信号流图的绘制；由结构图等效变换求传递函数；由梅森公式求传递函数。第三章线性系统的时域分析法（10学时

5、）1、学习目的和要求牢固掌握一阶和二阶系统的数学模型和典型响应，熟练计算一阶和二阶欠阻尼系统性能指标；掌握稳定性的定义和劳斯稳定判据；熟练计算系统的稳态误差；理解主导极点的概念。2、课程内容（1）时域性能指标的定义；（2）一阶系统的时间响应及动态性能；（3）二阶系统的时间响应及动态性能；（4）二阶系统性能改善的方法；（5）高阶系统的时间响应及动态性能；（6）稳定性的定义和劳斯稳定判据及其应用；（7）稳态误差的分析与计算，减小或消除稳态误差的方法。3、考核知识点和考核要求（1）识记：一阶和二阶系统的数学模型；时域性能指标

6、的定义；稳定性的定义；主导极点的概念。（2）领会：稳定判据；一阶和二阶系统性能指标；稳态误差的分析与计算；减小或消除稳态误差的方法；二阶系统性能改善的方法。（3）综合应用：劳斯稳定判据及其应用；一阶和二阶系统性能指标的求取。第四章线性系统的根轨迹法（8学时）1、学习目的和要求通过本章学习，能依据根轨迹的绘制规则绘制系统的根轨迹；用根轨迹法分析系统性能。2、课程内容（1）根轨迹的概念；（2）根轨迹方程；（3）绘制根轨迹的基本法则；（4）用根轨迹法分析系统性能。3、考核知识点和考核要求（1）识记：根轨迹的概念；根轨迹方程。

7、（2）综合应用：依据根轨迹的绘制规则绘制系统的根轨迹；用根轨迹法分析系统性能。第五章线性系统的频域分析法（14学时）1、学习目的和要求通过本章学习，能概略绘制系统的开环幅相曲线、对数频率特性曲线；能用频域稳定判据判定闭环系统稳定性；熟练计算稳定裕度；由对数幅频特性曲线确定相应系统传递函数。2、课程内容（1）频域特性的基本概念和图形表示方法；（2）典型环节的频率特性；（3）开环频率特性曲线的绘制；（4）由对数幅频特性曲线确定相应系统传递函数；（5）频域稳定判据；（6）稳定裕度；（7）闭环系统的频域性能指标。3、考核知识点

8、和考核要求（1）识记：频域特性的基本概念；频域稳定判据；稳定裕度。（2）领会：典型环节的频率特性；频域稳定判据；稳定裕度；系统的频域性能指标与时域性能指标之间关系。（3）综合应用：系统的开环幅相曲线、对数幅频特性曲线的绘制；由对数幅频特性曲线确定相应系统传递函数；频域稳定判据的应用。第六章线性系统的校正方法（8学时）1、学习目的和