《自動(dòng)控制原理》教學(xué)大綱一、課程的性質(zhì)、地位與任務(wù)法等。質(zhì)，同時(shí)具有一定的分析和解決有關(guān)自動(dòng)控制實(shí)際問題的能力。二、教學(xué)基本要求了解自動(dòng)控制的概念、基本控制方式及特點(diǎn)、對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本要求。正為主的根軌跡綜合法，掌握常用校正裝置及其作用。NyquistBode圖的畫法和奈氏判據(jù)，三、教學(xué)學(xué)時(shí)分配表章章教學(xué)內(nèi)容4教學(xué)方法或手段講授法和討論備注一自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本知識(shí)二控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型8講授法、演示、討論三控制系統(tǒng)的時(shí)域分析8講授法和多媒體四控制系統(tǒng)的頻域分析8講授法和演示五控制系統(tǒng)的校正與設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)舉例MATLAB的認(rèn)識(shí)MATLAB的運(yùn)算與繪圖4講授法和多媒體六4講授法、多媒體、討論實(shí)訓(xùn)一實(shí)訓(xùn)二22講授、演示、實(shí)操講授、演示、實(shí)操實(shí)訓(xùn)三實(shí)訓(xùn)三實(shí)訓(xùn)四用MATLAB解決時(shí)域分析的問題用MATLAB解決頻率分析問題4講授、演示、實(shí)操4講授、演示、實(shí)操總計(jì) 48四、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排第一章自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本知識(shí)……4學(xué)時(shí)基本控制方式和對(duì)系統(tǒng)的性能要求，了解一些實(shí)際自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制原理。原理方塊圖及判別控制方式的方法。圖的方法；自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例。第一節(jié)自動(dòng)控制的一般概念一、自動(dòng)控制技術(shù)第二節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成二、開環(huán)控制與閉環(huán)控制三、自動(dòng)控制系統(tǒng)舉例第三節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型二、線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)第四節(jié)對(duì)控制系統(tǒng)性能的要求一、控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)與過度過程二、對(duì)控制系統(tǒng)性能的要求及技術(shù)指標(biāo)第二章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型……8學(xué)時(shí)化方法；理解自動(dòng)控制系統(tǒng)的建模方法和步驟；掌握拉氏變換解微分方程。掌握傳遞函數(shù)及動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖、傳遞函數(shù)基本方法和結(jié)構(gòu)圖的變換。重點(diǎn)和難點(diǎn)：典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)；拉氏變換，傳遞函數(shù)的化簡(jiǎn)。第一節(jié)微分方程第二節(jié)拉普拉斯變換與反變換二、拉普拉斯反變換第三節(jié)傳遞函數(shù)一、傳遞函數(shù)定義與求取二、傳遞函數(shù)的性質(zhì)第四節(jié)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖一、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的組成與繪制二、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的等效變化與化簡(jiǎn)第五節(jié)反饋控制系統(tǒng)的重要傳遞函數(shù)第六節(jié)MATLAB基礎(chǔ)知識(shí)及其在結(jié)構(gòu)圖繪制與部分分式再開中的應(yīng)第三章控制系統(tǒng)的時(shí)域分析 ……8學(xué)時(shí)能指標(biāo)、穩(wěn)態(tài)誤差。重點(diǎn)和難點(diǎn)：一、二階系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)；穩(wěn)態(tài)誤差的分析和計(jì)算第一節(jié)線性定常系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)第二節(jié)線性定常數(shù)的穩(wěn)定性分析一、穩(wěn)定性的基本概念二、線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件第三節(jié)線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差一、穩(wěn)態(tài)誤差的計(jì)算二、穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)及輸入量的關(guān)系三、提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的方法第四節(jié)一階系統(tǒng)的時(shí)域分析一、一階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型二、一階系統(tǒng)的響應(yīng)一、二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型三、二階系統(tǒng)性能的改善第六節(jié)應(yīng)用MATLAB進(jìn)行系統(tǒng)時(shí)域分析第四章控制系統(tǒng)的頻域分析……8學(xué)時(shí)環(huán)、開環(huán)頻率特性與階躍響應(yīng)的關(guān)系，穩(wěn)定性的判別及裕度的計(jì)算。掌握穩(wěn)定判據(jù)、頻率特性和時(shí)域響應(yīng)的關(guān)系。重點(diǎn)和難點(diǎn)：頻率特性的概念；典型環(huán)節(jié)頻率特性；開環(huán)頻率特性Nyquist圖和Bode圖的繪制；奈氏穩(wěn)定性判據(jù)。第一節(jié)控制系統(tǒng)頻率特性的概念一、控制系統(tǒng)頻率特性概述二、頻率特性的表示方法三、頻域性能指標(biāo)四、典型環(huán)節(jié)的頻率特性第二節(jié)系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性曲線繪制一、系統(tǒng)開環(huán)幅相頻率特性曲線的畫法二、系統(tǒng)開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性曲線的繪制第三節(jié)頻域的穩(wěn)定性判據(jù)一、奈氏穩(wěn)定性判據(jù)二、對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)三、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定量第四節(jié)閉環(huán)系統(tǒng)性能與開環(huán)頻率特性關(guān)系一、頻率特性與系統(tǒng)性能的關(guān)系第五章 控制系統(tǒng)的校正與設(shè)計(jì) ……4學(xué)時(shí)串級(jí)控制系統(tǒng)。要求學(xué)生掌握基本概念，學(xué)會(huì)相關(guān)的設(shè)計(jì)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：控制裝置的選擇；串聯(lián)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。第一節(jié)控制系統(tǒng)的預(yù)期數(shù)學(xué)模型一、典型系統(tǒng)二、兩種預(yù)期數(shù)學(xué)模型的比較第二節(jié)控制系統(tǒng)的校正一、調(diào)節(jié)器二、控制系統(tǒng)的工程校正方法第六章簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)舉例 ……6學(xué)時(shí)本章教學(xué)目的和要求：通過單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)和雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)兩個(gè)實(shí)控制理論的分析方法以及工程設(shè)計(jì)方法有一個(gè)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。程設(shè)計(jì)。第一節(jié)單閉環(huán)無(wú)靜差直流調(diào)速系統(tǒng)的性能分析一、系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立二、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能分析一、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)及其數(shù)學(xué)模型五、上機(jī)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配實(shí)訓(xùn)一 MATLAB的認(rèn)識(shí) （2學(xué)時(shí)）MATLAB操作指令和操作鍵掌握要點(diǎn)：編程軟件的安裝，MATLAB，MATLAB簡(jiǎn)單運(yùn)算實(shí)訓(xùn)內(nèi)容MATLAB按步驟安裝軟件和漢化軟件通信參數(shù)的設(shè)置編程軟件的使用選擇默認(rèn)的編程語(yǔ)言和指令助記符確定程序的結(jié)構(gòu)，指令的輸入，定義符號(hào)地址程序的注釋，編譯程序下載程序，運(yùn)行和調(diào)試程序，保存程序?qū)嵱?xùn)二 MATLAB的運(yùn)算與繪圖 （2學(xué)時(shí)MATLAB掌握要點(diǎn)：編程軟件的安裝，函數(shù)的運(yùn)算，M，MATLAB實(shí)訓(xùn)內(nèi)容MATLAB菜單的使用；繪圖工具的使用繪圖的注釋實(shí)訓(xùn)三 用MATLAB解決時(shí)域分析的問題 （4學(xué)時(shí)1.目的要求：掌握MATLAB常用的操作指令和操作鍵掌握要點(diǎn)：MATLAB，MATLAB二階系統(tǒng)性能指標(biāo)的計(jì)算實(shí)訓(xùn)內(nèi)容MATLAB通信參數(shù)的設(shè)置編程軟件的使用繪圖工具的使用根據(jù)圖列出性能指標(biāo)數(shù)據(jù)表格實(shí)訓(xùn)四 用MATLAB解決頻率