0~自动控制原理自学指导书

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1、《自动控制原理》自学指导书东南大学电气工程学院张炎平Email：zhangyanping@seu.edu.cn说明1、使用教材：孙炳达主编《自动控制原理》(第2版)，机械工业出版社2、先修课程：高等数学、电路、信号与系统3、计划学时数：90小时自学，30小时面授4、答疑与作业：在自学过程中，若有问题可通过信函（包括E-mail）进行答疑。每章作业应按要求完成。第一章自动控制系统的基本概念一、教学目的与要求：本章是自动控制原理的基础，要求了解自动控制、自动控制系统、被控对象、控制器、输入量、输出量、扰动量的基本定义；掌握自动控制的基本方式的原理、结构、特点和闭环控制系统的

2、基本组成；了解自动控制系统的分类；了解自动控制系统的基本性能要求。二、本章内容提要：1.1自动控制的基本方式1.2闭环控制系统的基本组成1.3自动控制系统的分类1.4对控制系统的基本要求三、本章的难点与重点：本章重点：开环控制、闭环控制和复合控制的原理、结构、闭环控制的基本组成。本章难点:无。四、习题：1-1，1-24第二章线性连续系统的数学模型一、本章的教学目的与要求通过本章的学习，要求掌握线性连续系统的微分方程、传递函数、动态结构图的数学模型建立及其等效变换。二、本章内容提要2.1动态微分方程的编写2.2非线性数学模型的线性化2.3传递函数2.4系统动态结构图2.5

3、信号流程图三、本章难点与重点本章重点：线性连续系统的结构图、信号流程图等效变换。本章难点:梅森公式及其应用。四、习题2-6，2-10，2-12第三章控制系统的时域分析一、本章的教学目的与要求通过本章的学习，要求掌握典型输入信号的拉氏变换和反变换，掌握时域动态性能指标的定义，掌握一阶系统和二阶欠阻尼系统的动态性能指标计算方法，掌握控制系统的稳定性判据以及稳态误差分析方法。二、本章内容提要3.1典型输入信号和时域性能指标3.2一阶系统分析3.3二阶系统分析3.5稳定性分析及代数判据3.6稳态误差分析及计算三、本章难点与重点本章重点：二阶欠阻尼系统的动态性能指标分析；稳定性判

4、据以及稳态误差分析方法。本章难点：劳斯判据的应用、稳态误差分析方法。四、习题43-1，3-2，3-4，3-10，3-11，3-13第四章控制系统的根轨迹分析法一、本章的教学目的与要求通过本章的学习，要求掌握根轨迹的基本概念，绘制常规根轨迹的基本规则和方法以及参量根轨迹的变换方法。二、本章内容提要4.1根轨迹的基本概念4.2绘制根轨迹的基本条件和基本规则4.3系统根轨迹绘制和开环零、极点对根轨迹的影响4.4参量根轨迹三、本章难点与重点本章重点：常规根轨迹的绘制和参量根轨迹的变换。本章难点：参量根轨迹变换常规根轨迹的方法。四、习题4-2，4-5第五章控制系统的频率特性分析法

5、一、本章的教学目的与要求通过本章的学习，要求了解频率特性的基本概念和表示方法，掌握典型环节的频率特性表示和控制系统的开环频率绘制，掌握控制系统稳定性的频率分析法。二、本章内容提要5.1频率特性的基本概念5.2频率特性的表示方法5.3典型环节的频率特性5.4系统开环频率特性绘制5.5用频率法分析系统的稳定性5.7用开环频率特性分析系统的动态性能－开环频域性能指标三、本章难点与重点本章重点：典型环节的频率特性，系统开环频率特性的绘制，系统稳定性分析的频率法，开环频域性能指标的计算。本章难点：由系统频率特性分析系统传递函数，系统稳定性分析的频率法。四、习题5-3，5-5(1、

6、2、3、4)，5-6，5-7，5-94自学时间分配及进度表周数自学章节内容时间第一周自动控制的基本概念、基本控制方式、基本性能要求5第二周动态微分方程的编写、非线性系统的线性化处理5第三周传递函数、结构图及其等效变换6第四周信号流图及其梅森公式流法6第五周典型输入信号、一阶系统、6第六周二阶系统的时域分析6第七周线性系统的时域稳定性分析6第八周控制系统的稳态误差分析6第九周根轨迹的基本概念和绘制根轨迹的基本条件、规则6第十周绘制根轨迹的规则和方法8第十一周参量根轨迹3第十二周频域特性的基本概念、表示方法3第十三周基本环节的频率特性6第十四周系统开环频率特性的绘制6第十五

7、周控制系统稳定性的频率特性分析方法6第十六周控制系统的相角裕度和幅值裕度计算64