《PASCAL程序设计》教学大纲.docVIP

《自动控制原理》教学大纲 英文名称∶Automatic control theory 学 分∶4.5 学 时∶72 理论学时: 62 实验学时:10 教学对象: 自动化、电气自动化 测控专业本科生 先修课程: 高等数学、工程数学、电路分析、电子技术基础 教学目的∶ 自动控制原理是工业自动化、电气自动化等自动化类专业的一门重要的技术基础理论课，是为培养从事自动控制和自动化仪表等专业领域的工程技术人员而设置的。通过本课程的学习，为以后的现代控制理论、过程控制工程及其它高等控制理论打下坚实的基础和良好的知识准备。 教学要求： 本课程是一门具有广泛适用性的技术科学。它与众多学科相联系，要求学生不仅了解经典控制理论的基本概念、系统数学模型，同时要掌握分析和设计线性控制系统的时域分析法、根轨迹法、频率特性法以及非线性控制系统的相平面法和描述函数法。 教学内容： 第一章： 绪 论 （3学时） §1-1 控制理论发展概述 §1-2 控制系统的组成 §1-3 自动控制系统的分类 §1-4 对控制系统的基本性能要求 基本要求: 了解自动控制的基本概念了解自动控制理论的发展应用状况；掌握自动控制系统的类型、组成及所研究的主要内容；明确本课程的特点,学习方法及基本要求。了解自动控制系统数学模型的基本概念；掌握数学模型的建立方法；熟练掌握用微分方程、传递函数、动态结构图和信号流程图表征控制系统的基本方法；要求学生熟练掌握各种模型表达形式之间的相互转换关系。各种模型表达形式之间的相互转换数学模型的建立方法理解典型输入信号的作用机理；明确自动控制系统的时域指标；掌握一阶、二阶系统的响应形式；熟练掌握分析判定系统稳定的条件、稳定判据及其应用；掌握稳态误差的概念和计算方法。明确系统阶跃响应与极点位置的关系。 §4-7 根轨迹法在工程中的应用及分析 基本要求： 理解掌握根轨迹法、零极点、主导极点基本概念；熟练运用根轨迹法则绘制根轨迹草图；掌握参数根轨迹绘制方法；了解零度根轨迹、迟后系统根轨迹、的绘制方法及分析过程；能够熟练运用根轨迹分析系统的暂态响应。根轨迹法则绘制根轨迹草图运用根轨迹分析系统的暂态响应 第五章： 频域分析法 （12学时） §5-1 频率特性 §5-2 典型环节的频率特性 §5-3 系统开环频率特性 §5-4 奈魁斯特稳定判据 §5-5 控制系统的相对稳定性 基本要求： 掌握基本概念：频率特性、峰值、频带、截止频率、稳定裕、三频段。明确频率特性的表达方法；掌握典型环节的频率特性；重点掌握系统开环频率特性的绘制、表达方法；熟练掌握运用奈奎斯特稳定判据判定系统的稳定性；重点掌握稳定裕的概念，熟练求取相角裕和幅值裕；了解闭环频率特性的绘制方法，理解系统开环频率特性与闭环频率特性的关系；明确系统时域性能指标的关系, 能够熟练运用频率特性分析闭环控制系统的性能。系统开环频率特性的绘制、表达方法奈奎斯特稳定判据判定系统的稳定性稳定裕度的概念，相角裕和幅值裕求取奈奎斯特掌握基本概念：校正的目的,校正与设计的基本概念；重点理解串联（超前、滞后、滞后—超前）、反馈及复合校正的特性及其应用；了解根轨迹法在系统校正中的应用场合；频率法在系统校正中的应用方法；串联、并联校正装置的综合，能够使控制系统按要求进行适当校正。明确非线性系统的基本概念；了解描述函数法的应用条件和适用场所；重点掌握典型非线性的负倒特性图，能够熟练用描述函数法分析非线性系统的稳定及振荡情况。掌握相平面法的基本概念；了解相轨迹的绘制方法；重点掌握奇点、极限环的概念；能够运用相平面法分析非线性系统。SIMULINK工具箱在控制系统仿真中的应用 （学时）SIMULINK工具箱在时频分析中的应用；学习使用SIMULINK进行一阶、二阶系统仿真的基本方法；学习改善二阶系统性能的措施。 根据要求，自选方案、环节及参数对给定系统进行校正。 重 点： 应用SIMULINK工具箱进行时域分析。 难 点： 利用SIMULINK工具箱进行系统综合、校正 参考教材: 1.《自动控制原理》，胡寿松等，出版社 第 1 页 共 5 页