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《自动控制原理》（88学时） ? 一、课程基本信息1、课程代码：09200102、课程名称（中文）：自动控制原理?????课程名称（英文）：The Principle of Automatic Control3、学时/学分：88学时/12学分4、先修课程：高等数学（1110011）、大学物理（2/1110051）、复变函数与积分变换（2/1120680）、电路分析基础（0820021）、电子技术基础（模拟）（2/0820031）、控制系统元件（2/0930130）、微机原理及应用（2/1010010）5、面向对象：全校四年制控制类专业本科生（航空学院，航海学院，自动化学院等）6、开课学院（系）：自动化学院7、教材、教学参考书：[1] 《自动控制原理》、卢京潮主编、清华大学出版社、2013.3。[2] 《自动控制原理》(第五版)、胡寿松主编、科学出版社、2007.6。[3] 《现代控制系统》(第10版) R.C Dorf, R.H.Bshop 著、赵千川，冯梅 译、科学出版社、2008.6。[4] 《现代控制工程》(第4版)、Katsuhiko Ogata(绪方胜彦)著、清华大学出版社、2006.12。二、 课程的性质和任务??????本课程是自动控制类专业的重要专业基础课，其教学任务是使学生掌握自动控制系统的基本概念和自动控制系统分析、设计(校正)的基本方法，初步掌握系统实验技能，学会运用Matlab进行控制系统辅助分析设计的方法，为后续课程（现代控制理论，计算机控制系统，工业过程控制等）的学习提供所应用的系统分析、设计的基本理论和基本方法，掌握必要的基本技能，为进一步深造打下必要的理论基础。三、 教学内容和要求??????自动控制原理课程教学内容分为七章，对不同章节的教学要求分别叙述如下（数字表示相应章节供参考的学时数）。第一章 自动控制的一般概念（4）??????1．自动控制系统及其任务、控制的基本方式（开/闭环控制）、负反馈控制原理 （2）??????2．自动控制系统的基本组成及分类、对控制系统的基本要求 （2）要求：??????明确控制系统的任务、组成及自动控制的基本概念(被控对象，被控量，给定量，干扰量等)。??????侧重讲述开环控制和闭环控制的基本原理和特点，闭环（反馈）控制是本章的重要概念。??????通过示例，建立起系统的基本概念，初步掌握由系统工作原理图画出系统方块图的方法。??????正确理解对控制系统稳、准、快的要求。第二章 控制系统的数学模型（12）??????1．动态(微分)方程的建立及线性化、复习拉普拉斯变换 （2）??????2．复习拉普拉斯反变换、线性系统的传递函数、 （2）??????3．元部件的传递函数、典型环节 （2）??????4．结构图的建立及等效变换 （2）??????5．信号流图，梅逊增益公式 （2）??????6．自动控制系统的传递函数 （2）要求：??????传递函数的概念、结构图的建立与等效变换、梅逊公式是本章的重点。??????一般掌握微分方程建立和非线性方程线性化的方法。??????熟练掌握传递函数的概念、定义、性质及局限性。??????明确零初始条件的物理含义；明确传递函数与微分方程之间的关系。??????掌握典型环节的概念；熟悉常用元部件的传递函数，明确系统常用的传递函数形式。??????学会由系统微分方程建立系统结构图。??????熟练掌握用拉氏变换方法求解线性常微分方程的方法；熟练掌握利用结构图等效变换和梅逊公式求系统传递函数的方法。第三章 线性系统的时域分析与校正（12）??????1．时域分析与校正的基本概念；典型外作用下的响应及性能指标??????2．一阶系统的时间响应及动态性能 （2）??????3．二阶系统的时间响应及动态性能、改善系统性能的措施 （4）??????4．高阶系统的时间响应及动态性能???????5．线性系统的稳定性分析 （2）??????6．线性系统的稳态误差 （3）??????7．线性系统的反馈校正和复合校正 （1）要求：??????稳定性、稳态误差、一、二阶系统阶跃响应的特点及动态性能与系统参数间的关系等有关概念，有关的计算方法以及时域校正有关的概念、方法是本章的重点。??????熟悉系统阶跃响应性能指标，了解典型外作用与典型外作用下系统输出之间的关系。??????明确一阶、二阶系统阶跃响应的特点及一阶、二阶系统动态性能与系统特征参数之间的关系；明确闭环零点、极点分布与系统性能之间的联系：明确附加闭环零点、附加闭环极点对系统性能的影响。??????正确理解主导极点的概念；了解估算高阶系统动态性能的零点极点法。明确稳定性