自动控制理论I大纲(中英文).docVIP

附件3: 开设全英文/双语教学课程信息表 开课教师基本信息： 姓 名 许向阳 所在学院 自动化学院 开课时间xxy1970@126.com 年龄 45 职务/职称 高工 手机 海外学习/工作经历（包括时间、地点、事由） 无 课程信息： 课程中英文名称The Theory of Automatic Control I 课程性质 □全英文　√双语 √必修课　□选修课 √专业课　□公共课 学分 5 学时数 64 课程大纲（中文） 《自动控制理论I》 课程编号：AUT06014 课程名称：自动控制理论I The Theory of Automatic Control I 学分：5 学时：64 先修课程：高等数学，线性代数，复变函数与积分变换，大学物理 目的与任务 《自动控制理论》是自动化和电气工程及其自动化专业本科生的主干专业基础课，由《自动控制理论I》和《自动控制理论II》两部分组成。《自动控制理论I》的任务是使学生掌握线性定常连续时间系统的基本概念和知识，具有系统分析和设计的能力。为本学科进一步的深入学习和发展打下坚实的基础。 教学内容及学时分配 绪论 (2学时) §1-1自动控制发展简史 §1-2自动控制系统的构成 §1-3反馈控制原理 §1-4控制系统举例 动态系统建模 (8学时) §2-1 动态系统的数学模型及其用途 §2-2 系统的分类 §2-3 动态系统的微分方程模型和状态空间模型 2.3.1 描述系统行为的两个变量 2.3.2 电气系统的建模 2.3.3 机械位移系统的建模 2.3.4 机械转动系统的建模 §2-4 非线性系统的线性化 §2-5 线性系统的传递函数模型 2.5.1 Laplace变换 2.5.2 由微分方程模型求传递函数 2.5.3 由状态空间模型求传递函数 §2-6由传递函数求状态空间模型 2.6.1 Jordan标准形 2.6.2 可控规范形 2.6.3 可观测规范形 §2-7 控制系统的方框图模型 2.7.1 方框图的基本单元 2.7.2 方框图化简 2.7.3 闭环系统的传递函数 §2-8 控制系统的信号流图模型 2.8.1方框图与信号流图的互换 2.8.2 Mason增益公式 第三章 线性定常连续时间系统的运动 (8学时) §3-1线性定常微分方程的解 §3-2状态方程的解 3.2.1 齐次状态方程的解 3.2.2 非齐次状态方程的解 §3-3状态转移矩阵的求解 3.3.1 状态转移矩阵的性质 3.3.2 基于相似化简的求解法 3.3.3 基于最小多项式理论的求解法 3.3.4 基于Laplace变换的求解法 第四章 控制系统的特性分析 (6学时) §4-1暂态响应分析 4.1.1 一阶系统的暂态响应 4.1.2 二阶系统的暂态响应 4.1.3 动态性能指标 4.1.4 高阶系统的暂态响应 §4-2线性定常连续时间系统的稳定性 4.2.1 稳定性的基本概念 4.2.2 Routh-Hurwitz判据 4.2.3 参数的稳定域 §4-3稳态响应分析 4.3.1 稳态误差的定义 4.3.2 稳态误差系数 4.3.3 关于扰动输入的稳态误差 第五章 根轨迹法 (6学时) §5-1 根轨迹法的基本概念 §5-2 根轨迹的基本特性及绘制规则 §5-3一些特殊情况的讨论 5.3.1 参数根轨迹 5.3.2 根廓 5.3.3 正反馈系统的根轨迹 5.3.4 条件稳定系统的根轨迹 §5-4 带传输延迟的系统的根轨迹 §5-5闭环零极点的分布与系统性能指标间的关系 第六章 基于根轨迹法的控制系统的校正 (2学时) §6.1 超前校正 §6.2 滞后校正 §6.3 超前-滞后校正 第七章 频率响应分析 (12学时) §7.1 控制系统频率响应的基本概念 7.1.1 频率响应函数 7.1.2 频率响应函数的图示法 §7.2 Nyquist稳定性判据 7.2.1 映射定理 7.2.2 Nyquist稳定性判据 7.2.3 Nyquist图 7.2.4 Nyquist稳定性判据应用举例 7.2.5 开环增益的稳定域 §7.3 控制系统的稳定裕量 7.3.1 具有加性摄动的控制系统的鲁棒稳定性 7.3.2增益裕量与相位裕量 §7.4 Bode图 7.4.1 基本单元的Bode图 7.4.2 0, 1, 2型系统的Bode图 7.4.3 最小相位与非最小相位系统 7.4.4 由Bode图确定控制系统的稳定性和稳定裕量 §7.5 闭环频率响应 7.5.1 单位反馈系统的闭环频率响应 7.5.2 闭环频率响应与时域暂态响应间的关系 7.5.3 等增益和等相位轨迹 §7.6 Nichol