05 自动控制理论.docVIP

“自动控制理论”课程教学大纲 课程编号： 课程类型：专业基础课程 总 学 时：48+16 学时 学 分：3.5学分 适用对象：自动化专业的汉族本科生 先修课程：高等数学、、大学物理(Richard C Dorf 、Robert H Bishop 3.《自动控制原理学习指导》（修订版），陈华、谢丽蓉，新疆大学 一、课程性质、目的和任务 本课程是自动化专业的专业基础必修课程。通过本课程的学习使学生掌握自动控制的基本原理和概念，并具备对自动控制系统进行分析、设计、实验的初步能力，为后续专业课程的学习和参加控制工程实践提供必要的理论基础，也为学生进一步学习和研究控制理论提供条件。 二、教学基本要求 以经典控制理论的基本概念、原理和各种分析方法为主，首先对控制系统的基本概念作必要的叙述，继而讨论实际系统在时域和复域中数学模型建立方法及其结构图和信号流图的表示方法，在此基础上给出线性定常控制系统的时域分析法、根轨迹法、频域分析法以及系统校正方法。由于计算机控制技术的发展以及非线性控制在工程中的大量应用，用适当篇幅介绍线性离散控制系统的基本理论及应用和非线性控制系统的分析方法。 三、教学内容及要求 绪论：自动控制的一般概念；掌握自动控制的基本概念 控制系统的时域分析：典型输入信号和自动控制系统的时域性能指标；一阶系统的时域响应；二阶系统的时域响应；高阶系统的时域响应；线性定常系统的稳定性；稳态误差。 要求：了解规定典型输入信号的意义；熟练掌握一阶、二阶系统时域响应及时域性能指标计算、二阶系统性能改善的方法及其应用，减小或消除稳态误差的方法频率法系统校正 要求：了解离散控制系统基本概念、信号的采样与复现、Ｚ变换方法；熟练掌握脉冲传递函数的定义及求取方法；熟练掌握离散系统的分析方法。 非线性系统分析：非线性系统的基本概念；非线性特性的描述函数；用描述函数分析非线性系统；相平面法的基本概念及非线性系统的相平面分析* 。 要求：了解非线性系统的特点及典型非线性特性对系统的影响；掌握用描述函数法分析非线性系统稳定性的方法。 （备注：教学内容中打“*”号部分，汉/民考汉本科生班可选讲） 四、教学重点与难点 教学重点：常用元部件传递函数系统传递函数的求取。二阶系统动态性能计算劳斯判据。由根轨迹分析系统性能。对数闭环脉冲传递函数的求取稳定性分析。难点：结构图等效变换；梅公式的应用二阶系统性能改善的方法扰动作用下减小或消除稳态误差的措施。根轨迹的与应用。系统的开环幅相曲线概略绘制及。串联滞后－超前校正网络的设计及应用。闭环脉冲传递函数的求法。自激振荡存在性及自振参数的确定。常用元部件传递函数的求取；系统传递函数的求取。二阶系统动态性能计算劳斯判据。由根轨迹分析系统性能。对数闭环脉冲传递函数的求取稳定性分析。结构图等效变换；梅公式的应用二阶系统性能改善方法扰动作用下减小或消除稳态误差措施。根轨迹的与应用。系统的开环幅相曲线的概略绘制及。串联滞后－超前校正网络的设计及应用。闭环脉冲传递函数的求法。自激振荡存在性及自振参数的确定。1．自动控制系统演示实验 2．二阶系统的阶跃响应* （验证实验） 3．系统稳定性分析* （验证实验） 4．根轨迹频率特性曲线* （验证实验） ．系统的校正与综合*（验证实验） ．系统的校正与综合（综合设计性实验） ．离散控制系统分析（验证实验） ．非线性系统的分析 （验证实验） 2 2 自动控制系统的数学模型 6 3 自动控制系统的时域响应 8 4 根轨迹法 6 5 频率法 10 6 自动控制系统的校正 6 7 离散控制系统 6 8 非线性系统分析 4 9 实 验 8 10 习题讨论 8 合 计 64 七、考核方式 考试课程，笔试（闭卷）、120分钟、满分100分。 制定者：陈 华 审核者：买买提热依木 新疆大学“自动控制理论”课程教学大纲 课程编号： 课程类型：专业基础课程 总 学 时：64+16 学时 学 分：4.5学分 适用对象：自动化专业的民族本科生 先修课程：高等数学、大学物理 3.《自动控制原理学习指导》（修订版），陈华、谢丽蓉，新疆大学 一、课程性质、目的和任务 本课程是自动化专业的专业基础必修课程。通过本课程的学习使学生掌握自动控制的基本原理和概念，并具备对自动控制系统进行分析、设计、实验的初步能力，为后续专业课程的学习和参加控制工程实践提供必要的理论基础，也为学生进一步学习和研究控制理论提供条件。 二、教学基本要求 以经典控制理论的基本概念、原理和各种分析方法为主，首先对控制系统的