《自动控制理论（第4版）》教学大纲

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1、程性质必修总学分4周学时4总学时64理论学时56实验学时8先修课程高等数学，复函数与积分变换，线性代数，电路原理，电子技术等课程描述口动控制原理是分析和设计口动控制系统的入门课程，是后续《过程控制与仪表》、《计算机控制技术》、《运动控制系统》等所有口动控制类课程的基础，属于自动控制7科和H动化专业的核心专业基础课，在课程体系屮占有非常重要的地位。该课程主要研究白动控制系统分析和设计的基本理论、基本原理、基木方法和一般规律，是一门方法论的技术基础课，其包含的控制论思想和方法具冇普遍适川性，几乎可应川于所有领域。

2、口动控制原理1从丄程应用的角度出发，以线性定常系统为主要讨论对彖，以系统的稳定性、暂态性能和稳态性能为主要分析H标，重点讲授经典反馈控制理论的基本原理、分析方法及其应用。内容包括：H动控制的基本概念与白动控制系统简介、控制系统的数学描述、线性系统的时域分析法、线性系统的根轨迹分析法以及线性系统的频域分析法。通过木课程的学习，应使学生充分理解反馈控制的基本思想和原理，掌握分析与设计的基础——系统数学模型的相关知识，并能在此基础上综合运用经典控制理论对反馈控制系统进行分析和初步的设计。课程目标知识架构掌握控制工程

3、、自动化专业的棊木理论、棊本知识，掌握扎实的工程棊础知识，了解木专业的前沿发展现状和趋势。受到自动控制技术、电路技术、电子技术、计算机技术与网络应用的基本训练；掌握自动化专业相关的系统与设备的分析、实验、科技开发与工程设计的基本方法。掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。能力要求具备发现、分析和解决问题的能力。具有综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决工程问题的基木能力。具有适应发展的能力以及对终身学习的正确认识和较强的自学能力。课程实施考核方式b考试□考查成绩评定平时：20%实验

4、：10%期中:20%期末:50%1.授课方式采用以电子课件为主、板书为辅的启发式授课方式，课堂讲授和讨论相结合，主要讲授重点和难点，学牛自学内容的比例约为30%。対于人数较多的教学班配备助教，开展大班授课，小班化讨论方式，学生3到4人一组，课下通过查资料、讨论、仿真等方式完成小组论文报告，并在讨论课上以PPT形式与人家交流和分享。每章都安排—•定量的课堂练习与课后作业，并在每章的作业完成后安排1次习题课，主要讲解作业中存在的问题和解题思路。2.作业要求每部分的内容讲完后都布置相应的思考题和作业，每一章的作业全

5、部完成后上交老师批改，并在批改后进行讲评。学生应通过做作业积极思考、认真复习和查阅参考资料，把所学知识融会贯通，在做作业过程小可以相互或与老师开展讨论，但最终必须独立完成。教师对学生每一次的作业完成情况进行记录和等级评定，并计入平时成绩。3.考核办法课程成绩由期末考试、期屮考试、实验成绩和平时成绩4部分构成，平时成绩根据课堂练习及测试、课后作业、课堂讨论、学习态度及考勤情况等综合评泄构成。期中考试釆用半开卷的方式，学生考试时可以将口己总结的知识点写在一张A4纸上帘入考场，考试内容为前两章以及第3章的部分内容，

6、第1章占比约为30%,笫2章占比约为40%,笫3章占比约为30%,均以分析题为主。期末考试是全面考核，采川闭卷形式,内容包括所有5章，每章占比均为20%,以分析和计算题为主，题型包括简答题、绘图题、计算题、证明题、分析题等多种形式。教学内容和基本要求讲授及自学内容讲授学时实验学时第一章：绪论教学内容(1)自动控制的基本概念(2)口动控制的应用概况(3)口动控制的三种基本方式(4)自动控制系统的基木类型(5)对自动控制系统的基木要求(6)白动控制理论的发展概况(7)教材及课程的体系结构教学要求(1)了解自动控制

7、的基木概念、自动控制的应用和发展概况，本课程的体系结构。(2)熟悉自动控制系统开环、闭环、复合三种基本结构的特点、优劣和区别，口动控制系统的基本类型及特征。(3)掌握反馈控制的基木思想和基本原理，自动控制系统的常用术语、基本结构及基本类型，对控制系统的基本要求。(4)重点学握反馈控制的思想和原理。第二章：线性控制系统的数学描述教学内容(1)控制系统数学模型的基本概念(2)输入输出描述法与传递函数(3)典型坏节的传递函数(4)结构图及其等效变换(5)信号流图与梅森公式(6)反馈控制系统的传递函数教洋要求(1)了

8、解控制系统数学模型的概念和常见类型，建立数学模型的思路和方法。(2)熟悉控制系统数学模型的分类、化简、相互关系及转化方法，典型环节的传递函数及特点。(3)掌握控制系统输入输出微分方程与传递函数转化方法，非线性系统线性化的思路和方法，结构图的建立、变换与化简，信号流图及梅森公式的运用，反馈控制系统的传递函数与特征方程。(4)重点学握传递函数的定义与建立方法，结构图等效变换。第=章：线性控制系统的运动分