自动控制原理教学大纲设计-胡寿松

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1、实用标准文档自动控制原理课程教学大纲◆层次：þ本科¨专科◆课程英文名称：Automaticalcontrolprinciple◆课程类别：本科选¨通识必修¨通识选修þ专业必修¨专业选修专科选¨公共必修¨公共选修¨职业技术必修¨职业技术选修◆适用专业：自动化◆配套教学计划：2011级教学计划◆开课系部：自动化系◆学分：5◆学时：80其中：实验（实践）学时：10；课外学时：0◆执笔人：张海燕教研室审核人：张海燕系部审核人：一、课程性质和教学目标《自动控制原理》是自动化专业的一门必修课，通过本课程的学习，使学生掌握自动

2、控制的基本原理和概念，并具备对自动控制系统进行分析，计算，实验的初步能力，为专业课的学习和参加控制工程实践提供必要的理论基础。通过对本课程的学习，要求学生掌握自动控制的基本理论和基本分析方法，能应用控制理论对自动控制系统进行性能分析，能对系统进行校正和提出改善系统性能的途径和方法，具体要求如下：1．掌握常规控制器和自动控制系统的组成及其相互关系。2．了解对自动控制系统的性能要求及分析系统性能的方法。3．掌握用传递函数，方框图，信号流图及状态空间描述建立系统数学模型的方法。4．掌握常规控制器的基本控制规律、动态特性

3、和对控制系统的作用。5．掌握对控制系统进行分析和综合的方法：时域分析法、频域分析法、根轨迹法及状态空间分析法。6．初步掌握控制系统的校正和设计方法，为解决实际问题打好基础。7．掌握脉冲传递函数的概念，了解离散控制系统的一般分析方法。8．初步了解非线性系统的基本知识。二、本课程与其他课程的联系与分工本课程在自动化专业教学计划中被列为专业基础课,本课程以工程数学、电路、电机拖动等为前序课程,也是过程控制系统等课程必需的理论基础，因此本课程的学习对全面掌握各门专业课程起着重要的作用。本课程的重点是第三、第四、第五章章，

4、次重点是第一、第二章，一般章节为六章。三、教学内容和教学方式第一章自动控制的一般概念（4学时）（一）教学要求文案大全实用标准文档（1）明确什么是自动控制；正确理解被控对象、被控量、控制装置和自控系统等概念；（2）正确理解三种控制方式，特别是闭环控制；（3）初步掌握由系统工作原理画方框图的方法，并能正确判别系统的控制方式；（4）明确系统常用的分类方式，掌握各类别的含义和信息特征，特别是按数学模型分类的方式；（5）明确对自控系统的基本要求，正确理解三大性能指标的含义。（二）重点和难点重点：掌握线性与非线性系统的分类，

5、特别是对线性系统的定义、性质、判别方法要准确理解。难点：线性系统的准确理解。（三）教学方式本章采用课堂讲授、多媒体教学相结合的教学形式。（四）教学内容1-1自动控制的基本原理与方式1-2自动控制系统示例1-3自动控制系统的分类1-4对自动控制系统的基本要求1-5自动控制系统的分析与设计工具第二章控制系统的数学模型（14学时）（一）教学要求（1）正确理解数学模型的特点，对系统的相似性、动态模型、静态模型、输入变量、输出变量、中间变量等概念，要准确掌握，掌握动态微分方程建立的一般方法；（2）掌握运用拉氏变换解微分方程

6、的方法，并对解的结构、运动模态与特征根的关系、零输入响应有清楚的理解；（3）正确理解传递函数的定义、性质和意义，特别对传递函数微观结构的分析要准确掌握；（4）正确理解由传递函数派生出来的系统的开环传递函数、闭环传递函数、前向通道传递函数的定义，并对重要传递函数如：控制输入下闭环传递函数、扰动输入下闭环传递函数、误差传递函数、典型环节传递函数，能够熟练掌握。（5）掌握系统结构图和信号流图两种数学图形的定义和组成方法，熟练掌握等效变换代数法则，简化图形结构，并能用梅逊公式求系统传递函数。（二）重点和难点重点：（1）控

7、制系统数学模型的建立方法；（2）理解微分方程、传递函数、结构图、信号流图的概念以及它们之间的转换关系。难点：建立控制系统四种数学模型。（三）教学方式说明采用课堂讲授、多媒体教学相结合的教学形式。（四）教学内容文案大全实用标准文档2-1控制系统的时域数学模型2-2控制系统的复数域数学模型2-3控制系统的结构图与信号流图2-4控制系统建模实例实验1典型环节及其阶跃响应实验内容：典型环节及其阶跃响应教学要求：两人一机，要求学习构成典型环节的模拟电路，了解电路参数对环节特性的影响；掌握控制系统时域性能指标的测量方法；掌握

8、模拟实验的基本原理和一般方法；由典型环节的阶跃响应曲线求取其传递函数。第三章线性系统的时域分析法（16学时）（一）教学要求（1）正确理解时域响应的性能指标、稳定性、系统的型别和静态误差系数等概念；（2）牢固掌握一阶系统的数学模型和典型时域响应的特点，并能熟练计算其性能指标和结构参数；（3）牢固掌握二阶系统的数学模型和典型时域响应的特点，并能熟练计算欠阻尼时域性能指标和结构