有效控制理论及其应用教学大纲

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1、控制理论及其应用教学大纲课程编号：S0200001Q课程名称：控制理论及其应用开课院系：机电工程学院任课教师：卢泽生教授吴振顺教授徐本洲副教授宋博岩副教授朱波副教授路勇副教授杨庆俊副教授先修课程：自动控制理论、电子学、液压传动适用学科范围:机械工程学时：54学分：3开课学期：秋季开课形式：课堂讲授课程目的和基本要求：本门课程主要是让学生在深入掌握和充分理解经典控制、现代控制、神经网络控制及模糊控制等理论的基础上，重点掌握控制理论在工程领域的应用，解决工程领域中的精度、质量和效率的问题。培养学生用控制理论分析和解决问题的能力。全部内容的讲授均注意结合工程实际，增强学生

2、对知识掌握的目的性、针对性和综合性。课程主要内容：本门课程共分13章,其主要内容如下:第1章绪论,主要包括开设本门课的目的意义、基本概念、控制系统和机械系统的基本组成和分类；第2章机械系统模型的建立及机电相似系统的等效转换,主要包括机械系统模型的建立、机电相似系统的等效转换；第3章系统的典型信号和典型环节,主要包括系统的典型信号及其时间响应分析、系统的频率响应和典型环节、有关频率的基本概念、自动控制系统的静动态概念；第4章控制系统的稳定性及其分析,主要包括系统的稳定性、系统的稳定性判据、系统的稳定裕量、液压仿形刀架控制系统的综合分析与计算；第5章控制系统的评价和误差

3、分析与计算,主要包括控制系统的动态性能评价、控制系统的稳态性能评价及误差分析、稳态误差中的静态误差和动态误差；第6章自动控制系统的校正设计,主要包括校正问题的提出、各设计参数对系统性能的影响、系统的校正；第7章基于控制理论的机械系统的建模与分析,主要包括机床工作台的位置控制系统分析、机床工作台的速度控制系统分析、活塞销孔镗削加工的表面质量分析与控制；第8章控制系统的状态空间描述,主要包括状态空间描述的基本概念、线性定常连续系统的状态方程及输出方程、非线性连续系统的状态方程及输出方程、时变线性系统的状态方程及其输出方程、离散系统的状态方程及其输出方程、利用MATLAB

4、数学模型转换列写系统状态方程；第9章控制系统的状态空间分析,主要包括续系统状态方程的解、离散系统状态方程的解；第10章控制系统的李雅诺夫稳定性分析,主要包括平衡状态、欧几里德范数、状态方程解的轨迹、李雅普诺夫稳定性定义、系统稳定性的李雅普诺夫判别法、线性系统的李雅普诺夫稳定性分析、线性系统的状态反馈与状态观测器；第11章控制系统的状态空间综合法,主要包括线性系统的能控性与能观测性、线性系统的状态反馈与状态观测器；第12章神经网络控制及其应用,主要包括神经网络控制产生的背景、生物学的启示、人工神经元、神经网络模型的组成、神经网络的学习、基于BP神经网络的线切割加工质量

5、及效率控制；第13章模糊控制及其应用,主要包括模糊控制及产生的背景、模糊控制系统、磨削加工表面粗糙度的模糊控制。课程主要教材：自编讲义。主要参考文献：1.现代控制工程[美]Katsahikoogata著电子工业出版社2003年；2.工艺过程自动控制卢泽生主编国防工业出版社1989年；3.现代控制理论与工程王积伟主编高等教育出版社2003年；4.模糊理论和神经网络的基础与应用赵振宇徐用懋著清华大学出版社、广西科学出版社1997年。院（系）审核意见：分评委员会审批意见：（教授委员会）签字：签字：日期：日期：