厦门大学嘉庚学院《自动控制原理(A)》课程教学大纲.DOC

厦门大学嘉庚学院《自动控制原理(A)》课程教学大纲 (2014.2) 一、课程基本信息 课程代码： 中文名称：自动控制原理(A) 英文名称：Automatic Control Principle 学 分：3 学 时 数：48理论学时+8实践学时 课程管理单位：机电工程系 二、课程性质、目的与要求 自动控制原理是高等院校自动化类专业一门重要的专业基础课程，是电气工程及其自动化专业的专业必修课，它源于工程实际，服务于工程实际。它侧重于理论角度，系统地阐述了自动控制科学和技术领域的基本概念和基本规律，介绍了自动控制技术从建模分析到应用设计的各种思想和方法，内容十分丰富。通过自动控制理论的教学，应使学生全面系统地掌握自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法，以便将来胜任实际工作，具有从事相关工程和技术工作的基本素质，同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。使学生学习和掌握自动控制原理的基本内容，包括自动控制系统的基本概念、基本控制方式及特点、对控制系统性能的基本要求；自动控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频率分析法、自动控制系统的综合与校正。 三、先修要求 修读条件： 先修课程： 四、课程基本内容 标题 理论学时 实践学时 自动控制系统的一般概念 4 0 (1) 自动控制的基本概念，掌握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；(重点) (2) 了解自动控制系统的基本组成及分类，对控制系统的基本要求； (3) 自动控制理论的发展概况。 控制系统的数学模型 8 2 (1) 掌握动态(微分)方程的建立及线性化，复习拉普拉斯变换，线性系统的传递函数； (2) 掌握结构图的建立及等效变换；(重点、难点) (3) 掌握信号流图，梅逊增益公式，自动控制系统的传递函数。(重点) 实验一：系统数学模型的MATLAB实现（2学时） 熟悉MATLAB语言并建立系统数学模型。 线性系统的时域分析 10 2 (1) 了解时域分析的基本概念； (2) 掌握典型外作用下一阶、二阶系统的时间响应及动态性能；(重点) (3) 了解高阶系统的基本特性，掌握主导极点概念及应用；(重点、难点) (4) 掌握线性系统的稳定性定义、充分必要条件及Routh判据；(重点) (5) 掌握线性系统的稳态误差的概念及求解方法。(重点、难点) 实验二：时域分析的MATLAB实现（2学时） 用MATLAB实现系统时域分析 根轨迹法 6 2 (1) 掌握根轨迹的概念；根轨迹方程及相角条件、模(幅)值条件；(重点) (2) 掌握绘制常规根轨迹的基本法则；(重点、难点) (3) 掌握利用根轨迹定性分析系统性能。(难点) 实验三：根轨迹的MATLAB实现（2学时） 用MATLAB实现根轨迹绘制。 线性系统的频域分析 12 2 (1)掌握频率响应及频率特性概念；(重点) (2) 掌握典型环节和系统开环幅相频率特性；(重点、难点) (3) 典型环节和系统开环对数频率特性；(重点、难点) (4) 掌握Nyquist判据、对数频率稳定判据及其应用；(重点、难点) (5) 了解稳定裕度(量)的概念及计算；(重点) (6) 闭环频率特性。 实验四：频域分析的MATLAB实现（2学时） 用MATLAB实现系统频域分析 设计与校正 8 0 (1) 了解频率法串联(超前/迟后/迟后-超前和PID)校正的作用及方法(难点)； (2) 反馈校正； (3) 复合校正。 五、教材及教学参考资料 教学参考资料：(1)《自动控制原理》，高国燊、余文烋编，华南理工大学出版社，1999年。(2)《自动控制原理》(第五版)，胡寿松主编，科学出版社，2007年　　 六、考核方式与要求 序号 构成名称 考核方式 成绩比例 备注 1 平时 出勤, 作业, 课堂表现和实验 40 以出勤, 作业, 课堂表现和实验为依据。 2 期末 闭卷 60 课程负责人：张国忠 基层教学组织（教研室）负责人：林育兹 教学指导委员会 - 1 - - 1 -