《自动控制原理》课程教学大纲 英文名称: Automat ic Control Theory 课程编号 适用专业:电子信息工程、电子信息科学与技术 学分:2.5 课程类别:专业方向课 课程性质:任选课 、课程的性质和目的 通过本课程的学习,使学生建立经典控制理论部分的基本概念,学习现代控制理论的基 本内容,掌握反馈控制原理的应用以及分析和设计的一般规律,使其具有分析和设计自动控 制系统的初步能力。同时为以后从事实际工作和科研奠定一定的理论基础 二、课程教学内容 第一章:自动控制的一般概念 主要内容:要求建立必要的基本概念:反馈、开环控制、闭环控制、控制器、被控对象;要 求学生能根据控制系统工作原理图绘制方块图。 第二章:控制系统的数学模型 主要内容:用理论推导的方法建立电路系统及力学系统的数学模型一微分方程,典型元部件 的传递函数的求取,结构图的绘制,由结构图等效变换求传递函数,由梅森公式求传递函数 重点:常用元部件传递函数的求取;系统传递函数的求取。 难点:结构图等效变换;梅森公式的应用。 第三章:线性系统的时域分析法 主要内容:时域性能指标的定义,一阶和二阶系统性能指标的求取及二阶系统性能改善的方 法,用 Matlab求高阶系统动态性能指标,劳斯稳定判据及其应用,稳态误差的分析与计算 减小或消除稳态误差的方法。 重点:二阶系统性能指标的求取 第四章:线性系统的根轨迹法 主要内容:根轨迹的概念,根轨迹方程,绘制根轨迹的基本法则。 重点:绘制根轨迹 第五章:线性系统的频域分析法 主要内容:频域特性的物理意义及图形表示方法,奈氏判据,稳定裕度,用频率特性建立系 统的数学模型。 重点:复杂系统稳定裕度的确定。 难点:多环系统的开环幅相曲线、对数曲线的概略绘制及相应系统传递函数的确定。 第六章:线性系统的校正方法 主要内容:串联超前校正,串联滞后校正,串联滞后一超前校正基本概念。 第七章:线性离散系统的分析与校正 主要内容:信号的离散化与信号保持器,Z变换定理,闭环脉冲传递函数,离散系统的稳定
《自动控制原理》课程教学大纲 英文名称：Automatic Control Theory 课程编号： 适用专业：电子信息工程、电子信息科学与技术 学时：46 学分：2.5 课程类别：专业方向课 课程性质：任选课 一、课程的性质和目的 通过本课程的学习，使学生建立经典控制理论部分的基本概念，学习现代控制理论的基 本内容，掌握反馈控制原理的应用以及分析和设计的一般规律，使其具有分析和设计自动控 制系统的初步能力。同时为以后从事实际工作和科研奠定一定的理论基础。 二、课程教学内容 第一章：自动控制的一般概念 主要内容：要求建立必要的基本概念：反馈、开环控制、闭环控制、控制器、被控对象；要 求学生能根据控制系统工作原理图绘制方块图。 第二章：控制系统的数学模型 主要内容：用理论推导的方法建立电路系统及力学系统的数学模型－微分方程，典型元部件 的传递函数的求取，结构图的绘制，由结构图等效变换求传递函数，由梅森公式求传递函数。 重点：常用元部件传递函数的求取；系统传递函数的求取。 难点：结构图等效变换；梅森公式的应用。 第三章：线性系统的时域分析法 主要内容：时域性能指标的定义，一阶和二阶系统性能指标的求取及二阶系统性能改善的方 法，用 Matlab 求高阶系统动态性能指标，劳斯稳定判据及其应用，稳态误差的分析与计算， 减小或消除稳态误差的方法。 重点：二阶系统性能指标的求取 第四章：线性系统的根轨迹法 主要内容：根轨迹的概念，根轨迹方程，绘制根轨迹的基本法则。 重点：绘制根轨迹。 第五章：线性系统的频域分析法 主要内容：频域特性的物理意义及图形表示方法，奈氏判据，稳定裕度，用频率特性建立系 统的数学模型。 重点：复杂系统稳定裕度的确定。 难点：多环系统的开环幅相曲线、对数曲线的概略绘制及相应系统传递函数的确定。 第六章：线性系统的校正方法 主要内容：串联超前校正，串联滞后校正，串联滞后－超前校正基本概念。 第七章：线性离散系统的分析与校正 主要内容：信号的离散化与信号保持器，Z 变换定理，闭环脉冲传递函数，离散系统的稳定
性与稳态误差,动态性能分析。 重点:闭环脉冲传递函数的求取,稳定性分析 难点:闭环脉冲传递函数的求法 三、课程教学的基本要求 本课课程的教学环节包括:课堂讲授、习题课、课外作业、实验、考试、课程设计。通 过本课程各个教学环节的学习,重点培养学生对经典控制论、现代控制理论及自动控制理论 系统的掌握,培养学生的自学能力、动手能力、分析问题、解决问题的能力,培养学习设计、 计算以及利用己掌握的知识分析问题的能力 实验内容:(任选两项实验) (1)线性控制系统的典型环节 (2)二阶系统的时域响应 (3)系统的频率特性 (4)系统的串联校正 考试环节:平时成绩占20%,实验占10%,期末考试占70% 考试形式采用笔试,题型有:填空、选择题、问答题、计算题等 四、课程学时分配 「学时 1、自动控制的一般概念 2、控制系统的数学模型 3、线性系统的时域分析法 246 4、线性系统的根轨迹法 「5、线性系统的频域分析法 6、线性系统的校正方法 、离散控制系统 6860 实验2项 4 五、建议教材与教学参考书 [1]胡寿松主编,《自动控制原理》,第四版,科学出版社,2004年 [2]戴忠达主编,《自动控制理论基础》,清华大学出版社,2001年 [3]李友善主编,《自动控制原理》,国防工业出版社,2000年 [4]胡寿松主编,《自动控制原理习题集》,国防工业出版社,2004年 [5]张子旭主编,《自动控制系统分析与设计》,陕西科技出版社,1999年 [6] D K ANAND, INTRODUCTION TO CONTROL SYSTEMS [7]自编教材,《自动控制理论实验指导书》 [8]自编教材,《自动控制理论学习指导书》 [9]自编教材,《自动控制理论课程设计指导书》 制订者(签字):霍爱清 校对者(签字):程为彬 审定者(签章):汤楠 批准者(签章):穆向阳
性与稳态误差，动态性能分析。 重点：闭环脉冲传递函数的求取，稳定性分析。 难点：闭环脉冲传递函数的求法。 三、课程教学的基本要求 本课课程的教学环节包括：课堂讲授、习题课、课外作业、实验、考试、课程设计。通 过本课程各个教学环节的学习，重点培养学生对经典控制论、现代控制理论及自动控制理论 系统的掌握，培养学生的自学能力、动手能力、分析问题、解决问题的能力，培养学习设计、 计算以及利用已掌握的知识分析问题的能力。 实验内容：（任选两项实验） （1) 线性控制系统的典型环节 (2）二阶系统的时域响应 （3）系统的频率特性 （4）系统的串联校正 考试环节：平时成绩占 20％，实验占 10％，期末考试占 70％。 考试形式采用笔试，题型有：填空、选择题、问答题、计算题等。 四、课程学时分配 讲 课 内 容 学 时 1、自动控制的一般概念 2 2、控制系统的数学模型 4 3、线性系统的时域分析法 6 4、线性系统的根轨迹法 6 5、线性系统的频域分析法 8 6、线性系统的校正方法 6 7、离散控制系统 10 实验 2 项 4 合 计 46 五、建议教材与教学参考书 [1] 胡寿松主编，《自动控制原理》，第四版，科学出版社，2004 年 [2] 戴忠达主编，《自动控制理论基础》，清华大学出版社，2001 年 [3] 李友善主编，《自动控制原理》,，国防工业出版社，2000 年 [4] 胡寿松主编，《自动控制原理习题集》 ，国防工业出版社，2004 年 [5] 张子旭主编，《自动控制系统分析与设计》，陕西科技出版社，1999 年 [6] D.K.ANAND, INTRODUCTION TO CONTROL SYSTEMS [7] 自编教材，《自动控制理论实验指导书》 [8] 自编教材，《自动控制理论学习指导书》 [9] 自编教材，《自动控制理论课程设计指导书》 制订者（签字）：霍爱清 校对者（签字）：程为彬 审定者（签章）：汤楠 批准者（签章）：穆向阳